Логическая модель представления знаний

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Основные понятия об инженерных знаниях. Общие сведения о знаниях

В настоящее время в исследованиях … выделили 6 направлений:

1. Представление знаний
2. Манипулирование знаниями
3. Общение
4. Восприятие
5. Обучение
6. Поведение

В рамках направления представления знаний решаются задачи связанные с формализацией и представлениями знаний в памяти интеллектуальной системы (ИС). Для этого разрабатываются специальные модели представления знаний и языки для описания знаний, выделяются различные типы знаний.

Проблема представления знаний для интеллектуальных систем чрезвычайно важна, так как ИС - это система, функционирование которой опирается на знания проблемной области, которые хранятся в её памяти.

Под знаниями понимается … предметной области, полученные в результате практической деятельности и профессионального опыта, позволяющей специалистам ставить и решать задачи в этой области.

Знания – это обобщенная и формализованная информация о свойствах и законах предметной области, с помощью которой реализуются процессы решения задач.

Данные – это полученные и зафиксированные факты, характеризующие отдельные свойства объектов, процессов или явлений предметной области, а так же их свойств.

Знания основаны на данных, поэтому:

Знания – это совокупность данных (включающие в себя информацию о свойствах объектов, предметов, явлений предметной области) и правилах использования этой информации для принятия решения.

Отличительные свойства данных от информации:

1. Внутренняя интерпретируемость. При хранении данных в памяти искусственного интеллекта, наряду с традиционными данными, хранятся и информационные структуры, позволяющие интерпретировать содержимое соответствующих ячеек памяти.
2. Структурированность. Знания состоят из отдельных информационных единиц, между которыми можно установить классифицирующие отношение (род-вид, класс-элемент, тип-подтип, часть-целое)
3. Связность. Между информационными единицами предусматривается связь различного типа (причина-следствие), дальность связи определяет семантику и прагматику предметной области.
4. Семантическая метрика. (сохраняющая свойства) На множестве информационных единиц, хранимых в памяти вводится некоторые шкалы, позволяющие оценить их семантическую близость. Это позволяет находить в информационной базе знаний близкие элементы.
5. Свойство активности. Главное отличиезнаний от данных состоит в их активности. Знания в отличие от данных активны, они инициируют правильные действия. Знания – это результат их интерпретации.

Классификация знаний:

Декларативные знания – знания, которые записаны в памяти ИС так, что они непосредственно доступны для использования после обращения к соответствующему полю памяти. Обычно декларативные знания используются для представления информации о свойствах и фактах предметной области

Процедурные знания – знания, хранящиеся в памяти ИС в виде описания процедур, с помощью которых их можно получить. Процедурные знания используются для представления информации о способах решения задач предметной области.

Центральным вопросом построения систем основанных на знаниях является выбор формы представления знаний.

Представление знаний – это способ формального выражения знаний о предметной области в компьютерно-интерпретируемой форме.

Соответствующие формализмы, обеспечивающие указами о представлении называют моделями представления знаний.

Распространенные модели представления знаний:

1. Логические модели.
2. Сетевые модели.
3. Продукционная модель.
4. Фреймовая модель

Логическая модель представления знаний

<ушел курить>

Знания отображаются совокупностью таких формул, а получение новых знаний сводится к реализации процедур логического вывода.

Любую логическую модель можно записать в виде:

S=<B,F,A,R>

Где B – это счетное множество базовых символов (алфавит), F – множество называемое формулами, A – выделенное подмножество априори истинных формул, R – конечное множество отношений между формулами называемыми правилами вывода.

Логика высказываний (пропозициональная логика) – это формальная теория, основным объектом которой служит понятие логического высказывания.

Пропозициональные связки:

(отрицание, НЕ)

^ (конъюнкция, И)

▼ (дизъюнкция, ИЛИ)

→ (импликация, ЕСЛИ-ТО)

Основной задачей логики высказываний является … если дана оценка, т.е. определены истинные значения входящих в нее переменных.

p	q			p→q

Законы де Моргана

1. (p▼q) = (p^q)
2. (p^q) = (p▼q)

Закон контрапозиции

Закон поглощения

Законы дистрибутивности

Для представления математического знания, математической логики пользуются логическими формализмами – главным образом исчислением предикатов.