Принятие решений в системах, основанных на знаниях. Коробова И.Л - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Системы, базы знаний которых насчитывают сотни правил, отнюдь не считаются чем-то необыч-
ным [1]. При такой сложности системы для инженера знаний процесс обновления состава правил и кон-
троль связей между ними становится весьма затруднительным, поскольку добавляемые правила могут
дублировать имеющиеся знания или вступать с ними в противоречие. Для выявления подобных фактов
можно использовать программные средства, но включение их в работу системы приводит к еще более
тяжелым последствиям – потере работоспособности, так как в этом случае инженер знаний теряет пред-
ставление о том, как взаимодействуют правила; возрастает количество связей между понятиями, инже-
неру знаний трудно их контролировать.
Представление знаний, основанных на фреймах [1 – 3], является альтернативным по отношения к
системам, основанным на правилах: оно дает возможность хранить иерархию понятий в базе знаний в
явной форме.
Фреймом называется структура для описания стереотипной ситуации, состоящая из характеристик
этой ситуации и их значений.
Характеристики называются слотами, а значения – заполнителями слотов. Слот может содержать не
только конкретное значение, но и имя процедуры, позволяющей вычислить его по заданному алгоритму, а
также одно или несколько правил, с помощью которых это значение можно найти.
В слот может входить не одно, а несколько значений. Иногда слот включает компонент, называе-
мый фасетом, который задает диапазон или перечень его возможных значений.
Как уже отмечалось, помимо конкретного значения, в слоте могут храниться процедуры и правила,
которые вызываются при необходимости вычисления этого значения. Если, например, фрейм, описы-
вающий человека, включает слоты "Дата рождения" и "Возраст", и в первом из них находится некото-
рое значение, то во втором слоте может стоять прцедура, вычисляющая возраст по дате рождения и те-
кущей дате.
Процедуры, располагающиеся в слоте, называются связанными процедурами. В предыдущем при-
мере связанная процедура будет активизироваться при каждом изменении текущей даты.
Чаще всего используются процедуры трех видов:
1) "если – добавлено" – выполняется, когда новая информация помещается в слот;
2) "если – удалено" – выполняется, когда информация удаляется из слота;
3) "если – нужно" – выполняется, когда запрашивается информация из слота, а он пустой.
Эти процедуры могут проверять, что при изменении значения производятся соответствующие дей-
ствия.
Совокупность фреймов, моделирующая какую-нибудь предметную область, представляет собой ие-
рархическую структуру, в которую соединяются фреймы. На верхнем уровне иерархии находится
фрейм, содержащий наиболее общую информацию, истинную для всех остальных фреймов. Фреймы
обладают способностью наследовать значения характеристик своих родителей, находящихся на более
высоком уровне иерархии. Значения характеристик фреймов могут передаваться по умолчанию фрей-
мам, находящимся ниже них в иерархии, но если последние содержат собственные значения данных ха-
рактеристик, то в качестве истинных данных принимаются именно они. Это обстоятельство позволяет
легко учитывать во фреймовых системах различного рода исключения.
Различают статические и динамические системы фреймов. В системах статических фреймы не мо-
гут быть изменены в процессе решения задачи, в динамических системах это допустимо.
Наиболее ярко достоинства фреймовых систем представления знаний проявляются в том случае,
если связи между объектами изменяются нечасто и предметная область насчитывает немного исключе-
ний. Значения слотов представляются в системе в единственном экземпляре, поскольку включается
только в один фрейм, описывающий наиболее общее понятие из всех тех, которые содержат слот с дан-
ным именем. Такое свойство систем фреймов дает возможность уменьшить объем памяти, необходи-
мый для их размещения в компьютере. Однако основное достоинство состоит не в экономии памяти, а в
представлении в базе знаний связей, существующих между понятиями предметной области.
На рис. 5 приведен фрагмент базы знаний о свойствах горения нитей.

Страницы