2.2 Фреймовая модель

Фрейм – это некоторая структура для  представления   знаний  которая при ее заполнении соответствующими значениями превращается в описание конкретного факта, события или ситуации. Каждый фрейм можно рассматривать как семантическую сеть, состоящую из выделенных вершин  и  связей.

Фреймовая  модель  основана на принципе фрагментации  знаний .

Основа фреймовой  модели  – слот, который состоит из имени некоторого признака, значений этого признака  и  связи с другими слотами.

Например, описание ситуации «Студент Иванов получил книгу А. Я. Архангельского «100 компонентов Delphi» в библиотеке ТГПУ  им . Л. Н. Толстого в г. Туле» может быть представлено следующим образом:

ПОЛУЧЕНИЕ:

ОБЕКТ (КНИГА: (Автор, А. Я. Архангельский), (Название, 100 компонентов Delphi));

АГЕНТ (СТУДЕНТ: (Фамилия, Иванов));

МЕСТО: (БИБЛИОТЕКА: (Название, ТГПУ), (Расположение, Тула)).

Здесь ОБЪЕКТ, АГЕНТ  и  МЕСТО – это роли, которые играют слоты КНИГА, СТУДЕНТ  и  БИБЛИОТЕКА в рамках фрейма ПОЛУЧЕНИЕ.

Фреймовую  модель  можно представить в виде таблицы, у которой в отличие от реляционной  модели  данных есть ряд особенностей:

    возможность смешанного заполнения слотов константами  и  переменными;

    возможность наличия пустых слотов;

    размещение в слотах указателей на другие фреймы для создания сети;

    размещение в слотах имен выполняемых процедур.

3. Декларативные модели представления знаний .

3.1 Логическая модель .

В основе логического способа  представления   знаний  лежит идея описания  знаний  о предметной области в виде некоторого множества утверждений, выраженных в виде логических формул,  и  получение решения построением вывода в некоторой формальной (дедуктивной) системе.

 Знания , которые могут быть представлены с помощью логики предикатов, являются либо фактами, либо правилами. При использовании логических методов сначала анализируется структура предметной области, затем выбираются соответствующие обозначения  и  в заключении формируются логические формулы, представляющие собой закономерности рассматриваемой области. Множество таких формул является логической программой, содержащей информацию о ПО.

Например, в качестве языка логического программирования можно использовать ПРОЛОГ, а совокупность логических формул, состоящую из запроса, множества предложений программы  и  интерпретатора языка, можно рассматривать как алгоритм решения задач приложений.

3.2 Продукционная модель .

Продукционная  модель   представления   знаний  является развитием логических  моделей  в направлении эффективности  представления   и  вывода  знания .

Продукция – это выражение, содержащее ядро, интерпретируемое фразой «Если А, то В», имя, сферу применения, условие применимости ядра  и  постусловие, представляющее собой процедуру, которую следует выполнить после успешной реализации ядра. Все части, кроме ядра, являются необязательными.

Взаимосвязанный набор продукций образует систему. Основная проблема вывода  знания  в системе продукций является выбор для анализа очередной продукции. Конкурирующие продукции образуют фронт.

Преимущества продукционной  модели :

    простота  и  ясность основной единицы – продукции;

    независимость продукций и легкость модификации БЗ;

    строгость, простота и изученность механизма логического вывода.

Недостатки:

    малая степень стуктуризации БЗ;

    неясность взаимных отношений продукций;

    неуниверсальность.

Наибольшее применение для реализации продукционных моделей получил язык ПРОЛОГ.

8. Логические модели представления знаний