Название: Организация работы с документами - Шмелев А.Г.

Жанр: Менеджмент

Рейтинг:

Просмотров: 802

В наиболее общем виде фреймом называют структуру представ­ления знаний следующего вида:

{n, (v1, g1, p1), (v2, g2, р2), ... (vn, gn, p,,)},

где          n- имя фрейма;

vi - имя слота;

gi - значение слота;

Pi - процедура.

Процедура является возможным, но не обязательным элементом слота. Имена фреймов используются как мнемонические элементы для конструирования сети фреймов. В качестве значений слотов могут выступать имена других фреймов, что обеспечивает связи меж­ду фреймами, их «вкладываемость» друг в друга.

Фрейм по своей организации во многом похож на семантичес­кую сеть. Фрейм является сетью узлов и отношений, организован­ных иерархически, где верхние узлы представляют общие понятия, а нижние — более частные случаи этих понятий. Во фреймовой систе­ме понятие в каждом узле определяется набором атрибутов — слотов. Каждый слот может быть связан с процедурами (например, машин­ными программами), которые выполняются, когда информация в слотах (значения атрибутов) меняется.

Совокупность фреймов, моделирующая какую-либо предметную область, представляет собой иерархическую сетевую структуру, в которой фреймы соединяются между собой с помощьюродовидовых связей. На верхнем уровне иерархии находится фрейм, содержащий наиболее общую информацию, истинную для всех остальных фрей­мов. Фреймы обладают способностью наследования значения харак­теристик своих родителей, структур, находящихся на более высоком уровне иерархии. Значения характеристик фреймов могут передавать­ся по умолчанию подчиненным фреймам, но если последние содер­жат собственные значения данных характеристик, то в качестве ис­тинных принимаются именно они. Это обстоятельство позволяет довольно легко учитывать во фреймовых системах различного рода исключения.

Наиболее ярко достоинства фреймовых систем проявляются в том случае, если родовидовые связи изменяются нечасто и предмет­ная область насчитывает немного исключений.

Однако фреймовые системы достаточно сложны по конструк­ции, что снижает скорость работы механизма вывода и увеличивает трудоемкость процедур внесения изменений в родовидовую иерар­хию. Кроме того, во фреймовых системах затруднена обработка ис­ключений.

Принцип «вкладываемости» фреймов позволяет реализовывать на фреймовых сетях (как и на семантических) процессы наследова­ния свойств.

21.4.4. Продукционные модели

Продукции наряду с фреймами являются наиболее популярны­ми средствами представления знаний в системах, основанных на знаниях. Продукции, с одной стороны, близки к логическим моде­лям, что позволяет организовывать с ними более эффективные про­цедуры вывода, а с другой стороны, более наглядно отражают зна­ния, чем классические логические модели, поскольку в них отсутст­вуют жесткие ограничения, характерные для логических исчислений. В общем виде под продукцией понимается выражение вида

(i); Q; Р; А Þ В; N.

Здесь i - имя продукции, с помощью которого данная продук­ция выделяется из всего множества продукций.

Элемент Q характеризует сферу применения продукции. Такие сферы легко выделяются в когнитивных структурах человека. Наши знания как бы «разложены по полочкам», и такое разделение помо­гает экономить время на поиск нужных знаний. Такое же разделение на сферы в базе знаний целесообразно и при использовании для их представления продукционных моделей.

Основным элементом продукции является ее ядро: А Þ В. Ин­терпретация ядра продукции может быть различной и зависит от того, что стоит слева и справа от знака секвенции (Þ). Обычное прочте­ние ядра продукции выглядит так: ЕСЛИ А, ТО В, более сложные конструкции ядра допускают в правой части альтернативный выбор, например ЕСЛИ А, ТО В,, ИНАЧЕ В2. Секвенция может истолковы­ваться в обычном логическом смысле как знак логического следова­ния В из истинного. Возможны и другие интерпретации ядра про­дукции: А описывает некоторое условие, необходимое для того, что­бы можно было совершить действие В.

Элемент Р есть условие применимости ядра продукции. Обычно Р представляет собой логическое выражение (как правило, преди­кат). Когда Р принимает значение «истина», ядро продукции акти­визируется. Если Р «ложно», то ядро продукции не может быть ис­пользовано.

Элемент N описывает постусловия продукции. Они актуализи­руются только в том случае, если ядро продукции реализовалось. Постусловия продукции описывают действия и процедуры, которые необходимо выполнить после реализации В.

Если в памяти системы хранится некоторый набор продукций, то они образуют систему продукций. В ней должны быть заданы . специальные процедуры управления продукциями, с помощью кото­рых происходит актуализация продукций и выбор для выполнения той или иной продукции из числа актуализированных.

В ряде систем используются комбинации сетевых и продукци­онных моделей представления знаний. В таких моделях декларативные знания описываются в сетевом компоненте модели, а процедур­ные знания — в продукционном. В таком случае говорят о работе продукционной системы над семантической сетью.

Термин «продукция» принадлежит американскому логику Э.Посту и предложен им в 1943 г. В понимании Поста в качестве продукции выступала только та ее часть, которую теперь называ­ют ядром.

Иногда ядро продукции называют правилом. Вообще можно сказать, что правило есть частный случай продукции. В настоящее время системы продукций (правил) широко распространены в экс­пертных системах. С определенными допущениями можно признать тождественность данных понятий — «ПРОДУКЦИЯ — ПРАВИЛО»; «ПРОДУКЦИОННАЯ СИСТЕМА - СИСТЕМА, ОСНОВАННАЯ НА ПРАВИЛАХ».

Считается, что каждое правило (упрощенная продукция, импли­кация) состоит из двух частей АНТЕЦЕДЕНТНОГО УСЛОВИЯ и КОНСЕКВЕНТНОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ и может быть использовано в дедуктивном процессе рассуждений. Антецедент — первый член импликации, которому предпослано слово ЕСЛИ; консеквент - член импликации, вводимый в высказывание словом ТО; импликация — логическая операция, связывающая два высказывания (простых) в сложное с помощью логической связки, которой в обычном языке соответствует конструкция «ЕСЛИ..., ТО...».