2.5. Модели представления знаний: логическая, фреймовая, семантическая. Преимущества и недостатки моделей.

Логическая модель знаний.

Особенности:

1. ПО разбита на набор правил «если … то».

2. Все правила должны выстраиваться в виде дерева.

3. Правила хранятся общим списком. Для выбора одного правила выбираются все.

4. Возможность прямого и обратного вывода. Прямой вывод: известна постановка задача и вопрос – «Нужно найти решение». Обратный вывод: известен вопрос и решение – Нужно построить логику принятия решения.

5. Принятие решений: на основании постановки задачи выбирается правило для выполнения, выполняется, изменяется состояние системы, ищется новое правило т.д. Решение ищется до тех пор, пока не найден ответ на вопрос пользователя или доступных правил больше нет.

Преимущества: 1). Решение всегда существует и единственное.

2). Реализация возможна на любом языке программирования.

3). Наглядность представления.

Недостатки: 1). В реальности не всегда единственное решение.

2). При большой модели долгое принятие решения.

3). Не всегда можно отследить дополнительные возможности использования правил.

Фреймовая модель знаний.

Особенности:

1. ПО разбита на набор рамок (шаблонов), называемых базовыми фреймами.

2. Базовые фреймы между собой могут быть соединены по сетевому или иерархическому принципу.

3. Каждый базовый фрейм имеет набор фреймов-экземпляров, описывающих реальные объекты.

4. Каждый фрейм состоит из: имя фала и набор слотов. Каждый слот состоит из : имя слота, область значения (диапазон или перечень значений), значения по умолчанию, присоединенная процедура (программа, относящаяся к данному фрейму).

5. Принятие решений – на вопрос пользователя ищется базовый фрейм (если фрейм не найден, делается запрос эксперта). Для найденного базового фрейма перебираются фреймы–экземпляры. Если нашелся фрейм-экземпляр, он выдается как ответ. Если нет, то значение базового фрейма сужается до ответа, нужного пользователю. При одобрении – это новый фрейм-экземпляр.

Преимущества: 1). Каждый объект описывается перечнем свойств.

2). Наглядность описания.

3). Границы ПО фиксированы.

Недостатки: 1). В зависимости от эксперта будет разный перечень свойств.

2). Специфика программирования (сложно запрограммировать).

3). Сложности при расширении.

Семантическая (сетевая) модель знаний.

Особенности:

1. ПО разбита на объекты и свойства, которые равноправны между собой.

2. Все вершины расположены в виде сети, соединение возможно «Каждый с каждым».

3 . Типы связей: : - иерархический; - семантический;

- функциональный; - каузальный;

4. В одной модели могут быть разные типы связи, тогда ее разбивают по уровням. Каждому типу

свой уровень.

5. Принятие решений. На запрос пользователя строится сеть маска с отверстием вместо вопроса. Данная маска накладывается на первоначальную сеть. В отверстии проявляется ответ.

Преимущества: 1). Ограничений на ПО нет.

2). Легко воспринимается (соответствует образу мышлению).

3). Быстрое принятие решения.

Недостатки: 1). Сложная реализация.

2). Слишком широкое ПО.

3). Необходим дополнительный инструмент создания сети.