Вывод на семантических сетях

Многообразие СС определяет сложность процессов вывода решений, поскольку каждому типу СС (однородная, иерархическая, сценарная, функциональная) соответствует своя модель вывода в зависимости от свойств используемых отношений (рефлексивность, симметричность, транзитивность…). В практических реализациях наиболее часто используется механизм вывода, основанный на наследовании свойств от класса объектов к его конкретным представителям (класс–подкласс, класс–экземпляр класса). Более строго, наследование – это способ, которым происходит передача значений свойств объектов друг другу.

Основным механизмом наследования является иерархия понятий, выстроенная по отношениям ISA и PART-OF. Иерархия показывает отношение включения понятий более низкого уровня в более высокий. При этом совокупность понятий, вносимых в конкретную СС зависит от целевого назначения системы или ее конкретного использования. Выделяются объекты: классы, подклассы, экземпляры, свойства экземпляров. свойства значений экземпляров.

Класс – это множество объектов, имеющих несколько или большинство общих свойств, т.е. класс является обобщением или концептом. Класс хранит информацию, присущую всем его объектам. Объекты, когда нужно, могут наследовать от класса эту информацию.

Подкласс – это класс объектов, составляющих подмножество класса более высокого уровня. Например, класс "пассажирский самолет" является подклассом класса "самолет", а "самолет" – подклассом класса "летательные аппараты".

Классы и подклассы также состоят из объектов –экземпляров, наследующих свойства объектов уровнем выше.

Рисунок 2.9 описывает иерархию отношений между классом ЯБЛОКО и его подклассами БЕЛЬ, АНИС, АПОРТ и отношения подкласс – экземпляр класса.

Наследование свойств означает, что свойства, приписываемые объекту (классу) высокого уровня, автоматически присваиваются объектами более низкого уровня по умолчанию. Но тут есть особенность. Рассмотрим процесс подробнее.

1. Отношение класс–подкласс. Это отношение специализации. Здесь свойства и значения свойств наследуются по умолчанию по связям специализации (ISA). Пример: САМОЛЕТ – ТУ-104. (ТУ-104 наследует многие свойства класса САМОЛЕТ). Обратное отношение (PART-OF) – отношение обобщения, т.е. подкласс специализирует, а класс – обобщает.

2. Отношение класс–объект. Это также отношение ISA. Свойства наследуются вниз по умолчанию. Это отношение классификации. Обратное отношение – отношение интеграции.

3. Отношение объект (экземпляр) – подобъект (свойства). Это отношение декомпозиции. Объект разлагается на составляющие. Обратите внимание – свойства по этой связи не наследуются! В самом деле, если на линии ISA МЛЕКОПИТАЮЩИЕ – КОШКИ КОШКИ – экземпляр, то дальнейшее движение по этой линии уже приводит к разделению объекта КОШКИ на составляющие: ФОРМА УШЕЙ, ХВОСТ, ЛАПЫ и т.д.. Свойства класса МЛЕКОПИТАЮЩИЕ здесь уже не наследуются. Обратное отношение – агригирование. Что еще интересно: если по линии ISA (целое–часть) число экземпляров может варьироваться и не влияет на целостность класса, то в обратном отношении PART-OF должны присутствовать все части или какой-то обязательный минимум этих частей.

Как уже говорилось, одним из наиболее распространенных ме-

тодов вывода на сетях является метод сопоставления частей сетевой структуры. Рассмотрим пример сопоставления.

что

имеет

Рис. 2.10. Участок СС САМОЛЕТЫ

Имеется участок сети базы данных относительно класса САМОЛЕТЫ (рис. 2.10).

Требуется для начала ответить на вопрос: "Что имеет ЯК-40?".

имеет

Рис. 2.11. Участок сети "Что имеет ЯК-40?"

Участок сети, соответствующий этому вопросу, показан на рис. 2.11. Для ответа на этот вопрос проводится сопоставление. Сначала отыскивается вершина ИМЕТЬ такая, которая имеет соединение с ЯК-40. Теперь три левые вершины совпали, и по линии "Что имеет" мы делаем вывод: "ЯК-40 имеет двигатель Д1".

g lgfa3ukqdqFnUo17TFnpM4+BulECP5RDVCrLLrKUpjohtWDGxsZBxE1r4CclPTZ1Qd2PAwNBifqg UZ51NpuFKYjGbL6cogHXnvLawzRHqIJ6Ssbtzo+Tc7AgmxZfyiIf2tyipLWMbAe5x6zOBWDjRhHO QxYm49qOUb9+BdsnAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEA29eGCd4AAAAJAQAADwAAAGRycy9kb3du cmV2LnhtbEyPwU7DMBBE70j8g7VI3KiD01YlZFMhUJE4tumFmxObJBCvo9hpA1/PcirH1Y5m3su3 s+vFyY6h84Rwv0hAWKq96ahBOJa7uw2IEDUZ3XuyCN82wLa4vsp1ZvyZ9vZ0iI3gEgqZRmhjHDIp Q91ap8PCD5b49+FHpyOfYyPNqM9c7nqpkmQtne6IF1o92OfW1l+HySFUnTrqn335mriHXRrf5vJz en9BvL2Znx5BRDvHSxj+8BkdCmaq/EQmiB4hXSvFUQS1ZAUOrNIVy1UIG7UEWeTyv0HxCwAA//8D AFBLAQItABQABgAIAAAAIQC2gziS/gAAAOEBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9U eXBlc10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALwEAAF9y ZWxzLy5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAHPb+qAtAgAAUgQAAA4AAAAAAAAAAAAAAAAALgIAAGRy cy9lMm9Eb2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhANvXhgneAAAACQEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAhwQA AGRycy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAACSBQAAAAA= " o:allowincell="f">

имеет

Рис. 2.12. Подсеть для вопроса "Существует ли самолет имеющий двигатель типа Д1?"

Рассмотрим процесс вывода подробнее. Пусть требуется ответить на вопрос: "Существует ли самолет, имеющий двигатель типа Д1?". Сеть, соответствующая этому вопросу, показана на рис. 2.12. Однако в таком виде она не годится для сопоставления с базой данных. Если же ввести вершину ЯК-40 и линию, показывающую, что ЯК-40 – ПАСС.САМОЛЕТ, то уже можно сопоставить вершину ИМЕТЬ с вершиной ИМЕТЬ-?, а вершину ДВИГАТЕЛЬ с ДВИГАТЕЛЬ-? Отсюда следует вывод: "Да, – это ЯК-40".