Роль отношений в СС

Выделим наиболее важные (фундаментальные) типы отношений между объектами, образующие «скелет (структуру)» и позволяющие более свободно ориентироваться в сложной и большой СС. Так, между двумя классами объектов, представленными в СС своими именами, может существовать родовидовое отношение АКО. Наличие его между классами объектов, А и В, например, означает, что любой объект, отображаемый понятием В, отображается и понятием Л, и существует такой объект, который отображается понятием Л, но не отображается понятием В. Иными словами, понятие Л более общее, чем В. В таком случае говорят, что Л является родом В или что понятие Л — родовое для В. Так, понятие «животное» (и, соответственно, обобщенный объект животное в некоторой проблемной среде) — родовое для понятия «человек», а понятие «транспорт» является родовым для понятия «самолет».

Видовая связь обратна родовой. Если объект Л является родом В, то говорят также, что В — вид Л, и наоборот. Из приведенных выше примеров видно, что родовое понятие не охватывает всех свойств видового, так как содержание видового понятия богаче. Все свойства родового понятия, как правило, присущи и видовому (наследование свойств). Это позволяет более компактно представить систему знаний СС.

Другой важный вид связи между обобщенными и конкретными объектами — отношение является представителем (элементом) (связь IsA). Этот вид связи возникает в том случае, когда конкретный объект принадлежит классу, отображаемому соответствующим обобщенным объектом. Так, конкретный объект Третьяковская галерея является представителем обобщенного объекта музей. Важно отметить, что один и тот же конкретный объект может рассматриваться как представитель нескольких классов в одной и той же проблемной среде. Конкретный объект Третьяковская галерея может быть представителем классов объектов картинная галерея и здание в Москве. Первый объект имеет родовидовую связь с объектом музей, второй — нет, так как музей может быть размещен в нескольких зданиях или на открытом воздухе, к тому же не всякое здание в Москве — музей. Свойства, присущие обобщенному объекту-классу, характеризуют и любой конкретный объект-представитель. Таким образом, множество свойств конкретного объекта содержит подмножество свойств, которыми он наделяется как представитель тех или иных обобщенных объектов (или совпадает с этим подмножеством).

Между сложным (составным) объектом и каким-либо другим объектом проблемной среды может существовать связь «являться частью целого» {POW). Ясно, что частью конкретного составного объекта не может являться объект-класс.

Типизация объектов и фундаментальные отношения не решают всех проблем представления знаний, но создают хорошую основу для построения прикладной БЗ. Типизация обеспечивает и реальные осязаемые преимущества, позволяя сжать БЗ, сделать ее более компактной. Так, для объекта-класса, являющегося видом некоторого другого, нет необходимости представлять в базе все свойства, по крайней мере часть их можно получить благодаря механизму наследования. Для такого объекта целесообразно представлять в базе лишь его собственные (ненаследуемые) свойства, а также свойства, которые хотя и являются наследуемыми, но несут дополнительную информацию.

Отношения многообразны по типу и свойствам. Основные типы отношений, используемых в СИИ:

• • лингвистические (падежные или ролевые: кто, что, где, когда, зачем, почему, условие, место, время и т. п.);
• • атрибутивные: форма, размер, цвет, вкус и т. п.;
• • действия, когда каждый глагол рассматривается как отношение между объектом (субъектом) действия и объектом, выражающим некоторую способность (летает, ходит, стоит и т. п.), реализующуюся во времени как процесс;
• • логические: -1, v, д, —
• • квантифицированные: 3, V;
• • теоретико-множественные (множество, подмножество, объединение, дополнение, пересечение).

Наиболее многообразна группа лингвистических отношений, в которой могут быть выделены подгруппы временных {раньше, позже, одновременно и т. п.), пространственных {над, под, внутри, рядом и т. п.), причинно-следственных (каузальных) и других типов отношений.