Пример 3

Фрейм, соответствующий понятию

~поставка(Интеграл,Луч,Схема_14)~

см. параграф 3, имеет следующий вид:

(атрибуты (значение (имена) слотов) слотов)

Здесь каждая пара (атрибут, значение) является слотом. Нетрудно заметить, что фрейм содержит различные (наиболее важные) слоты, характеризующие данный объект "поставка".

Фрейм содержит как информационные, так и процедур­ные элементы, которые обеспечивают преобразование инфор­мации внутри фрейма и связи его с другими фреймами. Эле­ментами фрейма являются так называемые слоты (от англ. slot-щель), которые могут быть пустыми и заполняться в процессе активизации фрейма в соответствии с определенными усло­виями. Таким образом, фреймы представляют собой деклара­тивно-процедурные структуры, т.е. совокупность описаний и (возможно) связанных с ними процедур, доступ к которым выполняется прямо из фрейма.

Фрейм состоит из произвольного числа слотов, среди которых имеются системные слоты и слоты, определяемые пользователем. Каждый слот характеризуется определенной структурой и уникальным именем внутри данного фрейма. В качестве системных могут, например, быть определены сле­дующие слоты: указатель фрейма-родителя, указатель прямого дочернего фрейма, пользователь фрейма, дата определения фрейма и его последней модификации, а также некоторые дру­гие. Системные слоты используются при редактировании БД и управлении выводом.

Понятие "наследование свойств" позволяет фреймам за­имствовать свойства, которые имеют другие фреймы. УКА­ЗАТЕЛИ НАСЛЕДОВАНИЯ касаются только фреймовых сис­тем иерархического типа, основанных на отношениях "абстрактное - конкретное". Они показывают, какую информа­цию об атрибутах слотов во фрейме верхнего уровня наследуют слоты с такими же именами во фрейме нижнего уровня. Типичные указатели наследования:

U (unique-уникальный); S (same-такой-же); R (range-установление границ); О (override-переопределить) и др. Ука­затель наследования U показывает, что каждый фрейм должен иметь слоты с различными значениями; S - все слоты имеют одно значение; R - значения слотов фрейма нижнего уровня должны находиться в пределах указанных значений слотов фрейма верхнего уровня; О - при отсутствии указания значе­ние слота фрейма верхнего уровня становится значением слота фрейма нижнего уровня.

Структура данных фрейма. Фрейм можно предста­вить в виде таблицы (отношения), строки которой соответст­вуют слотам фрейма, а столбцы - атрибутам (характеристикам) объекта. Имя таблицы является именем фрейма, и оно уни­кально. Каждый слот содержит следующие атрибуты: имя сло­та, указатель наследования, тип данных, значение слота, де­мон.

ТИП ДАННЫХ определяет, что слот либо имеет чис­ленное значение, либо является именем другого фрейма. К типам данных относится: FRAME (указатель); INTEGER (целый); REAL (действительный); BOOL (булев); LISP (присоединенная процедура); TEXT (текст); LIST (список); TABLE (таблица); EXPRESSION (выражение) и др.

ЗНАЧЕНИЕ СЛОТА соответствует указанному типу данных этого слота; кроме того, должно выполняться условие наследования. Значениями слотов могут быть имена других фреймов, что обеспечивает связь (вложенность) между фрей­мами.

ДЕМОН - автоматически запускаемая процедура при обращении к слоту и выполнении некоторого условия. Напри­мер, демон типа IF-NEEDED запускается, если в момент об­ращения к слоту его значение не было установлено; IF-ADDED запускается при подстановке в слот значения, IF-REMOVED - при стирании значения слота.

Присоединенная процедура может использоваться в качестве значения слота и запускаться по сообщению, передан­ному из другого фрейма. Когда мы говорим, что фреймы, как модели представления знаний, объединяют декларативные и процедурные знания, то считаем демоны и присоединенные процедуры процедурными знаниями.

Свойства фреймов. Рассмотрим основные свойства фреймов.

1. Базовый тип. Базовые фреймы используются для указания наиболее важных объектов, позволяют добиться бы­строго понимания сущности данного предмета. На основании базовых фреймов строятся фреймы для новых состояний. При этом каждый фрейм содержит слот-указатель подструктуры, что позволяет различным фреймам совместно использовать одинаковые части.

2. Процесс сопоставления. Во фреймовой системе осуществляется поиск фрейма, который соответствует (релевантен) цели (данной ситуации). Другими словами, со­поставляются значения (ограничения) слота фрейма во фрей­мовой системе со значениями атрибутов цели. Процесс сопос­тавления осуществляется следующим образом:

а) Сначала с помощью предложения и интуиции вы­бирается некоторый базовый фрейм с учетом выявленных особенностей, релевантности, т.е. посредством подфреймов, данный фрейм подтверждает или нет свою релевант­ность. При этом в соответствии с текущей целью определя­ется какое ограничение слота следует использовать при со­поставлении. Если фрейм подходит, то процесс сопостав­ления завершается, в противном случае выполняется пункт б).

б) Если в данном фрейме имеется слот, значение ко­торого отрицательно влияет на сопоставление, то нужно присвоить слоту надлежащее значение.

в) Если два предыдущих шага не дают результата, то управление передается другому надлежащему фрейму этой или другой фреймовой системы. Если последнее сопоставление заканчивается безрезультатно, то задача не имеет решения.

3.

Рис. 8. Пример фрейма

Наследование свойств у фреймов представляется отно­шениями каждого фрейма с другими фреймами. Например, фрейм "индивидуальный клиент" имеет в качестве его супер­класса фрейм "клиент" и наследует его характеристики.

Фреймы имеют сложную структуру данных, в которой атрибуты фрейма сами являются фреймами. Например, "индивидуальный клиент" для фрейма "кредит под залог" сам является фреймом с присущими ему атрибутами.

Процедурный характер фрейма "кредит под залог" со­стоит в том, что значение в слоте "плата залога" может быть результатом вычисления по формуле, в которой используются слоты "количество", "процентная ставка" и "продолжитель­ность".