Файл: системи штучного інтелекту.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.11.2019

Просмотров: 1712

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Можна запропонувати рІзні виходи з такого становища. Наприклад, можливе таке рішення:Студент

Рис. 8. Семантична мережа з неІнтерпритованими дугами.

Недолік такого рішення — повна неінтерпретованість мІток "5" I "2". Вирішити цю проблемуможнз лише шляхомдодавання до вІдповІднихдугдопомІжних зв'язків.

Можна запропонувати розв'язки на основі структурованихсемантичних мереж,для яких характерна певна внутрішня структура. Цю структуру можна ввести, наприклад таким чином:





( Студент )

I Є


Рис 9.Приклад структуровано? семантичної мережі

Рамками обведені фрагменти семантичної мережі, дуги яких об'єднані заданим відношенням (у даному разі відношенням кон'юнкції). Але навряд чи подібна структуризація, яка неминуче ускладнює програмування, є необхідноюдля таких простих мереж.

Нарешті, можна застосувати такий типовий прийом.

38



Вводяться додаткові предикати, які відображають відношення "Студент X здав Іспит Y". Тоді твердження "Студент Іванов отримав 5 на іспиті зі штучного інтелекту" та "Студент Іванов отримав 2 на іспиті з Ліспу" можуть бути подані як кон'юнкцїі таких бінарних фактів:Іванов — Є — Студент

lcn_l — Є — Іспит

lcn_l — Хто_Здав_ — Іванов

lcn_l — Предмет — Штучний

Іванов — Є - Студент lcn_2 — Є — іспит lcn_2 — Хто_Здав — Іванов lcn_2 — Предмет — Ліс

п

інтелект


lcn_l — Оцінка — S


lcn_2 — Оцінка — 2

Зверніть особливу увагу на номери в предикагних іменах: кожному факту здачі іспиту відповідає свій номер; для іншого студента або для іншого предмета предикатне ім'я буде інакшим (у противному разі при описі відношення "багато до багатьох" знову виникне неоднозначність)

Відповідні концептуальні графи матимуть вигляд


:рис. 12. Наслідування та обробка винятків


Системи штучного інтслскп. Сурова {{ u Рис. 10. Концептуальні графи з додатковими предикатами ЦІ два концептуальні графи можуть бути легко об'єднані в семантичну мережу

  1. Логічне виведення на семантичних мережах

Основний механізм логічного виведення на семантичних мережах пов'язаний відношенням успадкування на основі зв'язків "Є". Це означає, що властивості, задані дл надкласів, передаються донизу за транзитивним ланцюжком відношень "Є".

Як приклад розглянемо набір тверджень Усі ластівки — птахи.

Юкко — ластівка.

Цьому набору тверджень може вЩповідати така елементарна семантична мережа-

Рис 11. Наслідування за семантичною мережею



ТодІ з семантично) мережі можна вивести твердження: Юкко — птах. Проілюструємо на прикладі аналогічної семантичної мережі механізм обробки винятків, (у разі виникнення суперечностей підклас успадковує відповідну властивість лише вЩ найближчого попередника).



Системи ипучюго інтелекту Сурова H.M.

Відповідь на запитання "Юкко літає? " отримується таким чином. Загальна властивість "літає", задана для класу "Птах", передається за ланцюжком відношень "Є". У результаті система повинна відповісти: "Так, Юкко літає ".

Механізм блокування наслідування вступає в дію при відповЩі на запитання "Бакс лІтає? " "Бакс " є екземпляром класу "Пінгвін ", для якого властивість "літає" перевизначена. Це перевизначення блокує передачу відповідної властивості вІд * надкласу "Птах", I "Бакс" наслідує її лише від класу "ПІнгвІн" — найближчого класу, для якого властивість "Літає" визначена або перевизначена. Звідси — система повинна відповісти: "Ні, Бакс не літає".

У семантичних мережах можна також вводити зв'язки, що задають імплікацію,

явно.

Слід відмітити, що формалізм семантичних мереж є зручним для задання знань і не дуже зручним для формалізації логічного виведення. Багато з методів логічного виведення базуються на механізмах дедуктивного виведення, характерних для логічних моделей і продукційних систем (насамперед — метод резолюцій). Ряд методик використовує зіставлення зі зразком — воно характерніше для фреймових моделей. Але існують і методики, специфічні для семантичних мереж як графових моделей. В основі цих методик лежить інтерпретація логічного виведення та пошуку потрібної інформації в базі знань, заданій семантичною мережею, як пошуку на графі. Наприклад, спосіб виведення, що називається перехресним пошуком. Відповідь на запитання формується на основі пошуку шляхів між об'єктами, які фігурують у запитанні, та їх аналізу.

Наприклад, при аналізі мережі, зображеної на рис. 12, на запитання "Що спільного між Баксом та Юкко? " система може відповісти "Обидва вони птахи, але різних видів ".

  1. Процедурні і розділені семантичні мережі

Чимало дослЩжень присвячено уніфікації формальних описів семантичних мереж на основі введення єдиної семантики. Зокрема, запропоновані процедурні семантичні мережі.


Процедурна семантична мережа конструюється на основі класу (поняття), а вершини та дуги задані як об'єкти. Процедури визначають такі основні операції над дугами:

  • встановлення зв'язку;

  • анулювання зв'язку;

  • підрахунок кількості вершин, з'єднаних даною дугою;

  • перевірка наявності дуги між заданими вершинами.

Ряд процедур визначає основні дії над вершинами, наприклад:

  • визначення екземпляра класу;

  • анулювання екземпляра;

  • підрахунок кількості екземплярів класу;

  • перевірка належності екземпляра класу.


Апарат розділених семантичних мереж призначений для заданння кванторів існування і таких кванторів загальності, для яких немає задовільного опису на основі зв'язків "Є". Кожний квантор пов'язується з певною підмережею, тобто вводитьсяТЕМА: ФРЕЙМОВІ МОДЕЛІ.

ієрархія пІдмереж.


.1. Фрейми та слоти: базові поняття

M. Мінський у 1975 p. запропонував гіпотезу, згідно з якою знання людини групуються в модулі, і назвав ці модулі фреймами. Мінський писав, що коли людина потрапляє в нову ситуацію, вона зіставляє цю ситуацію з тими фреймами, якІ зберігаються у неї в пам'яті. Саме на теорії фреймів, розробленій M. M. Мінським | базуються фреймові моделі [181].

Ф реймом називається структура дата, призначена для опису типових ситуацій або типових понять.

M. Мінський наводив вужче визначення поняття "фрейм". Він наголошував на тому, що фрейм повинен задавати мінімально можливий опис деякого поняття.

Фреймом називається мінімально можливий опис деякої сутності, такий, що подальше скорочення цього опису приводить до втрати цШ сутності. Фрейм будь-якого поняття може бути утворений шляхом об'єднання всІх бінарних фактів, пов'язаних з цим поняттям. Формально об'єкт у рамках фреймової моделі описується таким чином: Ім'я фрейму, (^трибут_1, значення_1), (Атрибут.2, значення_2),

(Атрибут_л, значення_п)).

Даним записом підкреслюється, що фрейм — це сукупний опис ydx основних характеристик об'єкта.

C труктури даних, призначені для опису окремих атрибутів у фреймі, називаються слотами цього фрейму.

Як приклад розглянемо поняття "Студент ”, яке описується вЩповідним фреймом. Кожний студент може бути охарактеризований такими характеристиками, як прізвище, ім'я, по батькові, факультет, курс. ТодІ слоти фрейму "Студент " вЩповідаюгь саме цим характеристикам.

2 Конкретизація, ІєоархІя та наслідування фреймів

Фреймова структура описує узагальнене, родове поняття, тобто групу (клас) однотипних об'єктів з однаковими характеристиками. Конкретні ж об'єкти прийнято називати екземплярами фреймів.

Опис екземплярів фрейму формується внаслЩок конкретизації фрейми», що полягає в заповненні слотів конкретними значеннями (інакше кажучи, у визначенні значень атрибутів}. Якщо при описі загального фрейму деякі слоти уже заповнені конкретними значеннями, ці значення передаються всім екземплярам цього фрейму. Отже, будь-який студент може були описаний на основі фрейму "Студент", якщо підставити в слоти конкретні дані.

Для фреймових моделей характерна ієрархія понять. У нашому при-кпаді фрейм "Студент" є похідним від загальнішого фрейму "Людина", тоді він наслідує його слоти.