5. Обработка фреймов.

Фрейм - это совокупность связанных между собой данных (хранящейся в компьютере информации) и процедур (инструкций компьютеру для обработки этой информации). Как совокупность данных фрейм состоит, с одной стороны, из множества экземпляров фрейма и, с другой стороны, из множества используемых во фрейме понятий.

Можно использовать терминологию реляционных баз данных. Фрейм - это отношение или реляционная таблица, экземпляр фрейма - запись или строка таблицы, понятие - атрибут или столбец таблицы. Фреймы и понятия имеют имена. Имя - любая последовательность символов. Понятия могут быть двух видов:

- Терминалы (терминальные понятия) предназначены для хранения декларативных знаний, т.е. конкретных значений из данной предметной области (фактов). Для каждого экземпляра фрейма существует свой набор значений терминалов.

- Обобщения (обобщающие понятия) предназначены для хранения процедурных знаний. Обобщения, также как и терминалы, имеют некоторые значения, но эти значения получаются при выполнении специальной процедуры - правила вывода.

1) Механизмы поиска информации в базе знаний.

Фреймы, экземпляры фреймов, понятия кодируются уникальным кодом. Коды фреймов и понятий открыты для пользователя и он непосредственно присваивает им те коды, которые считает нужным. Коды экземпляров фреймов скрыты от пользователя и обычно порождаются автоматически. Все программные операции в базе знаний совершаются через использование кодов, а не имен. Код фрейма должен быть числом в интервале от 1 до 999. Код терминального понятия должен представлять из себя строку с первым буквенным символом. Первая буква строки кода определяет тип терминального понятия. Код обобщения должен быть с первым символом @.

С терминалами может быть связано правило проверки. Правило проверки - логическое выражение, определяющее допустимость записи значения терминального понятия в базу знаний. С понятиями, терминалами и обобщениями, связывается правило вывода. При употреблении обобщения в качестве объекта поиска или в качестве содержимого полей бланков или таблиц, система автоматически будет порождать значение в соответствии с указанным правилом вывода.

База знаний - это множество фреймов, состоящих из множества экземпляров фреймов (множество записей). Уникальность конкретного экземпляра фрейма в пределах одного фрейма обеспечивается заданием списка ключевых терминальных понятий.

2) Словарь данных - объект данных.

Описание ведется так, как будто имеются две эти структуры, и описывается конкретный способ связи между ними - код экземпляра фрейма. Каждое хранимое в словаре значение имеет ссылку на требуемый код экземпляра объекта данных (фрейм). Для хранения значений атрибутов объектов в базе знаний может использоваться дерево. Таким образом, в простейшем случае имеется двухуровневая структура данных (хранимых в базе знаний):

- фрейм (таблица)

- экземпляр фрейма (строка таблицы), однозначно характеризуется некоторым ключом (кодом экземпляра фрейма)

- понятие (реквизит записи или атрибут), характеризуется именем и значением.

Таким образом, вся база знаний состоит из экземпляров фреймов, каждый из которых имеет свой уникальный ключ (код ЭФ) и характеризуется набором конкретных значений понятий (реквизитов записи). Для доступа к данным используются дополнительные структуры - словари значений понятий.

3) Структурированный код ЭФ

Некоторым недостатком предыдущего подхода является использование ключа (кода ЭФ) только для обеспечения уникальности идентификации ЭФ (записей). А если придать ключу дополнительную структуру, сделав его значимым, можно получить больше возможностей. Например, сделав код ЭФ зависимым от какого-то понятия таким образом, что упорядоченности значений понятий соответствует упорядоченность кодов ЭФ, получим возможность иерархического упорядочивания списка релевантных одновременно по двум понятиям, не вводя дополнительных структурированных понятий. Вторая возможность основывается на идее структурного ключа, когда он разбивается на отдельные значимые фрагменты. Это позволяет отразить реальную иерархичность, присущую большинству информационных структур. Упорядоченной иерархии однозначно соответствует обобщённое дерево, которое можно представить как массив с произвольными индексами: Дерево=Корень (Имя узла₁, Имя Узла₂, … ,Имя Узла_n), где значимыми являются как имена узлов, так и их значения. Тогда уникальный ключ, характеризующий запись (т.е. некоторую совокупность подузлов данного узла) может быть сконструирован из имени их общего отца, равно как ключ, однозначно характеризующий конкретное понятие в данной конкретной записи - из полного имени этого узла.