Рассмотрим основные парадигмы представления знаний(их + и -)
Продукционная парадигма:
(I) l;c;A->B;D;
I -
l- предикат применимости продукции
с – класс продукции
A->B – ядро продукции
D – действия которые выполняются автоматически если сработала продукция
Самообучающаяся система(в гуру этого нет), действие D могут включать пополнение БЗ прямо в ходе логического вывода.
Самообучаемая система (CYC)
Имена классов можно испольщовать в метаправилах для управления выводом не на основе стратегии выборки правил, а на основе метаправил, анализирующих текущее состояние вывода. С целью, отложить или продолжить доказательство текущей подцели.
Метаправило if РП(факт, знания…) смотри формулу выше
+- продукционные представления:
- Самый простой способ представления знаний ориентированный на неподготовленного пользователя
- Более эффективные реализации продукционного представления чем в случае других СПЗ
- Вывод хорошо распараллеливается
- Большенство проблемных облостей, или их частей могут быть достаточно адекватно описаны с помощью продукций, но не все.
- Учитывается не только специфика проблемной области, но и принятый стиль рассуждения эксперта
- В виде продукции можно представить не только эвристические знания но и процедурные.
- Модульность продукций
- + продукции представляются как независимые модули знании поэтому их легко редактировать
- – при этом причина следственные связи остаются и проявляются только в динамике
- – трудности отладки из-за недетерминированности вывода
- – у продукционной системе есть пороговое значение когда правил от 1500-3000, за и в пределах которого уже отлаженная ЭС при незначительном изменении БЗ, начинает неустойчиво работать(устранить этот недостаток можно спроектировав не одну ЭС, а несколько и вызывать из одной ЭС другую)
Логическое представление знаний:
- Алфавит
- Правила синтаксические
- Правила вывода
А=<T,P,W,A>
Т – аксиомы
FOL – логика предиката первого порядка.
В случае FOL, то что известно в предметной области (например описания задачи на ЕЯ), считается аксиомой и представляется в синтаксисе FOLа при этом интерпретация формул традиционная и заключается в интерпретации: констант, переменных, функционалы, одноместные предикаты(свойства), и n-местные предикаты(отношения, связи между понятиям). То что требуется доказать это тоже утвердление на языке FOLа и если W состоит из одного правила как в методе резолюций, то вывод(доказательство) некоторого утверждения заключается в том, чтобы утверждение так же как и другие правильно построенные формулы приводятся к стандартному виду. Доказательство отрицается и добавляется к исходному множетсву аксиом в таком виде, а далее с использованием метода резолюции выводятся противоречия (метод доказательства от противного)
Что такое цепочка вывода j в случае логического представления знаний-
Пусть C1, C2,.. Cn –
Сi - правильно построенные формулы, которые либо являются аксиомами, либо правильнопостроенная формула (полученая на основе Cj) полученная по правилам вывода из W, то есть является их логическим следствием, тогда указанная цепочка формул будет логическим выводом, доказательством формулы Cn если Cn совпадает с доказанной формулой j.
Представления знаний фреймами:
Фрейм по Минскому – структура для представления стереотипной ситуации.
Стреотипность – не только типовая структура фреймапрототипа, но и так называемые задания отсутствия, которые для каждого поля в структуры фрейма (называется слот), представляет типовое(ожидаемое) значение.
Фрагмент БЗ «Куда поехать отдыхать»
| Время года:=лето | Весна | Зима | ||
| Тип отдыха:=Загар | Экстрим |
Фрейм – иерархическая структура(то есть его слоты тоже могут быть фреймами(субфреймы)) – фрейм который описывает некую типовую часто пере используемую под ситуацию.
Например ситуация посадка на рейс(под ситуация – прохождение таможни)
В ДЗ, в коренном фрейме есть субфремы студент и преподаватель, которые уже содержат инфу о разных типах преподавателей и студентов
Чем фреймы отличаются от традиционных структур в языках программирования C и Pascal?
- В отличае от традиционных структур (struct) и количество и состав полей структуры, могут изменяться в динамике, и при этом перезапускать программы не нужно.(Саамы простой подход для реализации это метоправила)
- Значительно более широкое разнообразие поддерживание типов данных в слотах: помимо традиционных типов данных в языках программирования, это Фреймы, Процедуры, Таблицы БД, Excel таблицы.
- Во фреймовом представлении, помимо традиционного варианта наследования в ООЯ(
- Оverride когда допускатся переопределять родительские задания отсутствия, методы, а так же добавлять свои
- Same когда переопредлять у родителя вообще ничего нельзя
- Range когда наследуется не целым у родителя, но часть.
- Unique –когда в вариантах наследования, обязательно должны быть варианты отсутствия несовпадающие с другими
- Замечание: Слоты по мимо имени и домена, имеют так же дополнительные собственные поля, называемые Фасетами, напрмиер фасет с описанием запроса к определённому слоту, фасет с маркером слота, фасет с вариантом наследования.
- Во фреймовом представлении нет единого алгоритма автоматизации логического ввоа, за исключением той его части, которая называется вывод по иерархии наследования (то есть), если фрейм «привязался»(привязались все его слоты и субфреймы), то автоматически делается переход по иерархии наследования вверх (чтобы проверить привязались ли родительские слоты), если же не успех, то в системе должен быть встроенный механизм, который выбирает следующий фрейм протатип, в качестве кандидата на привязку(обычно это фрейм у которого с предыдущим кандидатом есть одинаковые свойства и т.д., максимально возможное кодичество пересечений)
Таким образом БЗ ЭС фреймового представления является сетью фреймов, где выделяются отдельные иерархии и переиспользуемые субфреймы.