ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Логические модели представления знаний и процедуры логического вывоМодели представления знаний на основе исчисления предикатов из "Экспертные системы в химической технологии" В теории познания выделяют два класса СС интенсиональные (общие, абстрактные) и экстенсиональные (индивидуальные, конкретные). Интенсиональная семантическая сеть (ИСС) — это СС, отображающая интенсиональные, т. е. общие, абстрактные знания ПО. Такие знания оперируют не с конкретными фактами, а с общими высказываниями, содержащими переменные, которые означиваются в конкретных ситуациях и превращаются в константные факты. Экстенсиональная семантическая сеть (ЭСС) — это СС, отображающая конкретные сведения и факты об определенной ситуации. Все вершины ЭСС соответствуют конкретным объектам, операциям, субъектам и ситуациям, а дуги — конкретным взаимосвязям между ними. [c.133] Домен — это совокупность значений некоторой информационной единицы, помещенная в БД и маркируемая своим атрибутом. [c.134] Объединение всех доменов IV— базовое множество модели — набор объектов, на которых задаются отношения Л, г —число различных отношений. [c.134] В СС используют разнообразные типы структур, но требование ассоциативности, т. е. группирования информации вокруг фактов, атрибутов И/ИЛИ объектов является, как правило, обязательным. Среди СС выделяют два класса ЭСС— .. АТ(/ ,)... , соответствующая БД, и ИСС — .JNT R ). .. , которая создает основу БЗ. Их объединение будем называть системой представления данных и знаний (СПДЗ) [3] в интеллектуальной системе. Частным случаем СС являются сценарии, или однородные СС. В однородных СС вершины, отображающие объекты, связаны между собой однонаправленными дугами, которые отображают отношения строгого или нестрогого порядка с различной семантикой. Если, например, объектами-понятиями будут работы (или отдельные операции), а единственным отношением строгого порядка будет отношение следования, то получают хорошо известный сетевой график комплекса работ. Очевидно, что сценарий является удобным средством составления планов и расписаний БЗ [3]. [c.134] При построении СС для представления знаний важны классификации типов объектов и некоторых фундаментальных видов связей между объектами. Независимо от особенностей ПО можно предполагать, что любая более или менее сложная ее МПЗ отображает какие-либо обобщенные, или конкретные, или агрегатные объекты. [c.135] Обобщенный объект —это некоторое известное и широко используемое в данной ПО понятие, например химическая реакция , химическое оборудование , технологический поток и т.д. Обобщенный объект фактически представляет определенным образом класс объектов ПО. Конкретный, или индивидный, объект — это некоторым образом выделенная единичная (индивидная) сущность, например теплообменник 87 , семь компонентов . Из приведенных примеров видно, что понятия обобщенного и конкретного объекта относительны и зависят от рассматриваемой проблемной среды и решаемых в ней задач. Однако в конкретной ПО обобщенные и индивидные объекты выделяются достаточно просто. [c.135] Агрегатным называют объект ПО, тем или иным образом составленный из других объектов, являющихся его частями. Понятие агрегатного объекта также относительно. Любой объект внешнего мира можно расчленить, однако для выделения агрегатного объекта важно, чтобы его составные части являлись объектами, существенными с позиций решаемой задачи, следовательно, отображенными в системе знаний. Таким образом, один и тот же объект ПО в зависимости от решаемых задач может рассматриваться в системе знаний как агрегатный или как простой. При этом агрегатным может быть как обобщенный, так и конкретный объект. [c.135] В соответствии с классификацией типов объектов ПО при построении СС используют следующие типы семантических отношений (ОТ) синтагматические и парадигматические. [c.135] Синтагматические (текстуальные или синтаксические) отношения отображают наличие некоторых связей, объединяющих объекты в определенной ситуации. Среди синтагматических ОТ выделяют субъектные и объектные (например, в ситуации насос перекачивает жидкость в ХТС насос — это субъект функционирования ХТС, а в ситуации насос ремонтируют насос — это объект ремонта), пространственные, временные и др. [c.135] но не отображается В. Иными словами, понятие 1 более общее, чем В. В таком случае говорят, что А является родом В, или что понятие — родовое для В. Так, понятие химическое оборудование — родовое для понятия теплообменник , а понятие машина химической технологии — родовое для понятия компрессор . [c.136] то говорят также, что В —вид А, и наоборот. Из приведенных примеров видно, что родовое понятие не охватывает всех свойств видового, так как видовое понятие богаче содержанием. Все свойства родового понятия, как правило, присущи и видовому (наследование свойств). Это позволяет более компактно представить систему знаний СС. Про объекты, между которыми существуют родовая и видовая связи, говорят, что они находятся в родо-видовой связи. Родо-видовое отношение —это отношение АКО (см. разд. 4.2). [c.137] Таким образом, в множестве свойств конкретного объекта содержится подмножество свойств, которыми он наделяется как представитель тех или иных обобщенных объектов (или совпадает с этим подмножеством). Между агрегатным объектом и каким-либо другим объектом проблемной среды может существовать связь является частью —отношение /аге-х . Ясно, что частью конкретного агрегатного объекта не может являться обобщенный объект. [c.138] Понятие агрегатного объекта и отношения является частью позволяют представить знания о сложных объектах ПО. Очевидно, что таксономическая схема понятия вещество (см. рис. 4.3, а) может быть отображена в виде СС, дуги которой соответствуют отношениям is-a и п51апсе-о/ (рис. 4.12). Таксономическая схема понятия конструкция РК (см. рис. 4.4) отображается СС, дуги которой соответствуют отношению Иа.ч-раП (рис. 4.13). [c.138] Речевая СС (РСС) — это СС, явно представляющая смысл (семантику) текста. Вершины РСС отображают контекстуальные значения слов или предложений текста, а дуги — текстуальные семантические ОТ между словами или предложениями текста. [c.141] Аппарат СС широко используют при моделировании знаний. Его достоинствами являются большие выразительные возможности естественность и наглядность системы знаний, представленной графически близость структуры сети, представляющей систему знаний, семантической структуре фраз ЕЯ. [c.141] Виртуальное отношение — это отношение, в явной форме не представленное в БЗ, но определяемое в процессе вывода решений из уже имеющихся в БЗ отношений. Виртуальные отношения позволяют реализовать информационно-логический режим функционирования систем представления знаний [3]. [c.142] Особенностью создания интеллектуального обеспечения ЭС на основе использования СС является невозможность разделения БЗ и процедуры вывода. Обычно интеграция СС определяется с помощью использующих ее процедур. Эти процедуры основаны на нескольких способах, но наиболее типичный из них — сопоставление частей сетевой структуры. Этот способ основан на построении подсети, соответствующей вопросу, и сопоставлении ее с БД сети. При этом для исчерпывающего сопоставления с БД вершинам переменных подсети присваивают гипотетические значения. Операция модификации БЗ на СС сводится к удалению и добавлению новых вершин и ребер. Базовые операции поиска информации СС обеспечивают поиск вершины или дуги по имени, переходы от одной вершины к другой по связям и от одной связи к другой через смежные вершины. Цель поиска — получение знаний, представленных в СС и требуемых для решения НФЗ [9]. [c.142] Процедурой поиска знаний в СС является поиск на основе заданного образца (поиск по образцу). Он может либо представлять собой полностью определенный фрагмент знаний, либо содержать свободные переменные. Например, образец первого типа РК-29 выделяет бензин . Это означает прямой запрос к БЗ Верно ли, что РК-29 выделяет бензин . Образец второго типа А выделяет бензин . Запросы второго типа с помощью специального указателя могут интерпретироваться как выдача любого ответа, относящегося к одному объекту X, выделяющему бензин, или как выдача всех объектов X, которые выделяют бензин. [c.142] Операция сопоставления редко сводится к выявлению фрагментов БЗ, изоморфных СС запроса как правило, она сложнее. Так, в СС запроса могут быть указаны родо-видовые отношения или отношения является частью , не представленные в системе знаний (и в семантической сети) явно, но выводимые из представленных на основе транзитивности. Аналогично, в сети запроса могут указываться свойства объектов, для получения которых в БЗ необходимо включать механизм наследования свойств. [c.143] Операцию сопоставления для семантических сетей в общем виде можно описать следующим образом [9]. Для СС, представляющей систему знаний, задается набор допустимых преобразований, переводящих исходную СС (или ее фрагменты) в логически эквивалентную ей. Операция сопоставления выявляет все фрагменты исходной или эквивалентных ей сетей, изоморфные сети запроса. Набор допустимых преобразований для семантических сетей дополняет сети новыми связями, полученными из транзитивности фундаментальных отношений и наследования свойств, но не ограничивается этим. В зависимости от специфики решаемых задач и особенностей того или иного конкретного средства набор эквивалентных преобразований может существенно расширяться. Поскольку теория СС не дает универсальных средств, позволяющих описывать допустимые преобразования сети, операция сопоставления здесь может рассматриваться как базовая лишь методически (в том смысле, что поиск в СС всегда есть какое-то сопоставление), но не технически (в том смысле, что любой требуемый поиск может быть выражен операцией сопоставления в некотором универсальном ЯПЗ). Именно поэтому базовыми для СС называют не операции сопоставления с образцом, а гораздо более примитивные операции перехода по СС. Фактически совокупность последних в каждом конкретном случае поиска реализует то или иное требуемое сопоставление [9]. [c.143] Вернуться к основной статье