23661

Основы построения систем основанных на знаниях (Соз)

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Предположим нас интересует что имеет Иван: Запрос: имеет иван Вещь Ответ: Вещь = машина Если мы заполним базу еще рядом фактов имеет петр руб.500 имеет петр телевизор цена видео 4200 цена приемник 20 цена часы 70 тогда на аналогичный запрос но только относительно Петра мы получим ответ: Запрос: имеет петр Вещь Ответ: Вещь = часы Вещь = руб 500 Вещь = телевизор Заметим что имя петр мы вводим со строчной буквы так как это атом; а Вещь является переменной и записывается с заглавной буквы. Чтобы не...

Русский

2013-08-05

68 KB

6 чел.

 © SerP   С.Хабаров  - Лекция по курсу "Информационные технологии " (4 стр.)    стр. 4

  1.  Основы построения систем основанных на знаниях (Соз)

  1.  Общие сведения о СОЗ

Искусственный интеллект (ИИ) является новой информационной технологией в решении задач на ЭВМ и представляет собой программные системы, имитирующие на компьютере мышление человека.

Методы ИИ позволяют заложить в программные системы способность к самообучению и накоплению новой, полезной в дальнейшем информации.

Человек, понимая речь, изображение, образы и т. д., для решения возникающих задач использует знания с конкретной предметной области.

Для выполнения той же работы компьютером необходимо знания представить в некоторой стандартной форме и составить программу их обработки.

При использовании традиционных структурных языков программирования необходимые знания помещались непосредственно в прикладную программу и составляли с ней единое целое.

Однако такой подход затрудняет понимание того, каким образом используются знания и какую роль выполняют. Т. е. знания, заложенные в программу, и сама программа их обработки оказываются  жестко связанными между собой и представляют возможность получать только те выводы из имеющихся знаний, которые предусмотрены программой их обработки.

В системах, основанных на концепции ИИ и инженерии знаний, которые называются системами основанными на знаниях, такая проблема отсутствует. В этих системах функции хранения знаний и функции решения задач разделены подобно БД, где СУБД обеспечивает автономное хранение данных от программ их обработки (рис. 1.1).

В СОЗ:

  •  знания представляются в конкретной форме в БЗ, которая позволяет их легко определять, модифицировать и пополнять;
  •  функции решения задач реализуются автономным механизмом логических выводов, делаемых на знаниях, хранящихся в базе.

Рис. 1.1. Система основанная на знаниях (СОЗ)


1.2. Пример независимости знаний и процедур их обработки

Упрощенно иллюстрацию независимости двух основных компонентов систем основанных на знаниях можно показать на примере использования языка Пролог.

Пусть имеется набор фактов, внесенных в базу:

имеет (иван, машину)

имеет (петр, часы)

имеет (николай, телевизор)

Рассмотрим различные виды запросов, которые можно вводить и получать на них ответы с использованием внутреннего механизма логического вывода Пролога. Предположим, нас интересует, что имеет Иван:

Запрос: ? - имеет (иван, Вещь)

Ответ: Вещь = машина

Если мы заполним базу еще рядом фактов

имеет (петр, руб.(500))

имеет (петр, телевизор)

цена (видео, 4200)

цена (приемник, 20 )

цена (часы, 70)

тогда на аналогичный запрос, но только относительно Петра, мы получим ответ:

Запрос: ? - имеет (петр, Вещь)

Ответ: Вещь = часы

Вещь = руб (500)

Вещь = телевизор

Заметим, что имя «петр» мы вводим со строчной буквы, так как это атом; а «Вещь» является переменной и записывается с заглавной буквы.

Независимость базы от механизмов логических выводов, реализованных, в частности, в рассматриваемых примерах на Прологе, позволяет формулировать любые произвольные запросы к существующей базе.

Рассмотрим еще ряд примеров. Предположим, нас интересует, кто является владельцем телевизора (простой запрос)

Запрос: ? - имеет (Человек, телевизор)

Ответ: Человек = николай

Человек = петр

и может ли Петр купить видео (сложный запрос)

Запрос: ? - имеет (петр, руб (Наличные)),

цена (видео, Цена),

Наличные ≥ Цена

Ответ: ? - нет

Символ «,» в запросах аналогичен логической операции конъюнкции. В этих условиях последний запрос требует одновременного удовлетворения трех перечисленных через запятую условий.

Чтобы не вводить каждый раз сложные запросы, мы можем сформулировать правило, определяющее наши знания о том, что некто может купить вещь, если у него хватит денег и такая вещь у него отсутствует:

может_купить (Некто, Вещь): имеет (Некто, руб (Наличные)),

цена (Вещь, Цена),

Наличные ≥ Цена,

не (имеет (Некто, Вещь)).

Если теперь данное правило добавить в базу знаний к имеющимся там восьми фактам, то мы сможем сформулировать к базе запрос «Что может купить Петр?»:

Запрос: ? - может_купить (петр, Вещь)

Ответ: Вещь = приемник

  1.  Понятие знаний, фактов и правил

С точки зрения ИИ знания - это формализованная информация, на которую ссылаются или которую используют в процессе логического вывода.

В СОЗ знания разделяются на:

  •  факты (фактические знания);
  •  правила (знания для принятия решений).

Под фактами подразумевают знания типа «А это А»; они характерны для БД и сетевых моделей. В рассматриваемом примере фактами являлись кортежи отношений:

имеет (КТО, ЧТО)

цена (Вещь, ЦЕНА)

Под правилом подразумеваются знания вида «ЕСЛИ – ТО». В приведенном примере это правило:

может_купить (Некто, Вещь)

Знания обычно имеют классификационную иерархическую структуру вида: «живое существо животное человек мужчина Вадим»

Каждый элемент такой структуры имеет различные связи с элементами других иерархических структур, поэтому возникает необходимость в представлении всех знаний в виде некоторой модели. Этот подход характерен не только для фактов, но и для правил принятия решений.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38811. Городское самоуправление - история и современность 307 KB
  Исторические аспекты становления городского самоуправления в России 1. Общие основы и полномочия городского самоуправления в Российской Федерации 2. Конституционноправовые основы городского самоуправления 2. Полномочия городского самоуправления Глава 3.
38812. Психологічні особливості адаптації працівників колекторської компанії до специфічних професійних стресів 484 KB
  Даймонд; методи оцінки та самооцінки стресових станів; методика оцінки рівня професійного стресу; методика схильності до стресу Дженкінсон. Перший розділ включає в себе аналіз теоретичних матеріалів стосовно психологічної особливості професійного стресу та проблему адаптації а також специфіку діяльності колекторської діяльності.Даймонд; методи оцінки та самооцінки стресових станів; методика оцінки рівня професійного стресу; методика схильності до стресу Дженкінсон. Модифікації Фрідмана і Розенмана Колекторська діяльність потребує від...
38813. НОВІТНЯ ІСТОРІОГРАФІЯ НАЦІОНАЛЬНИХ ТРАДИЦІЙ УКРАЇНСЬКОГО ДЕРЖАВОТВОРЕННЯ 2.77 MB
  Українська історіографія, висвітлюючи національні традиції державотворення, служить формуванню державницького світогляду, усвідомленню належності до українського народу, сприяє дедалі кращому розумінню національних інтересів, потреб і завдань, зростаючому прагненню до історичної правди. Історична наука допомагає вирішити чи не найголовніше завдання – виховання суверенного мислення, державницького світосприймання, державницького підходу до складних подій сьогодення
38814. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА О РАЗВИТИИ ИСКУССТВ 6.09 MB
  Все эти вещества придают эмали легкоплавкость прочность и блеск. Кроме того в состав эмали входят различные окислы металлов которые сообщают ей ту или иную окраску.Эта пленка придает однотонной металлической поверхности украшасмог изделия ту яркую и красочную расцветку которая не может быть достигнута никакими другими красками кроме эмали так как все остальные крЬски СО временем тускнеют в то время как красочная поверхность эмали сохраняет постоянную свежесть и блеск.
38817. ПРАВОВОЙ РЕЖИМ СДЕЛОК КАК СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 2.12 MB
  ЕГОРОВ ПРАВОВОЙ РЕЖИМ СДЕЛОК КАК СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НОВОСИБИРСК НАУКА 2004 Ответственный редактор доктор юридических наук профессор Т. Е30 Правовой режим сделок как средств индивидуального регулирования. Раскрывающий содержание метода гражданского права анализ сделок проводится в рамках современных представлений о правовом регулировании и с учетом практики применения сделок в гражданском обороте. Показано становление сделок как правовой категории исследуется юридический состав и функции сделок.
38818. Организация и развитие бизнес-процессов Интернет-магазина 1.95 MB
  Обзор рынка электронной коммерции и выявление типовых решений для ведения Интернет-торговли; Анализ ключевых бизнес-процессов для организации и поддержания функционирующего Интернет-магазина; Описание походов к внедрению и развитию бизнес-процессов...
38819. Прибуток і його використання на приватному підприємстві «Бескид» 1.2 MB
  Вибір теми дипломної роботи а саме: Удосконалення управління фінансовими результатами та рентабельністю підприємства обумовлений тим що процес розподілу прибутку між суб'єктами неоднозначний він прямо пов'язаний із суспільними колективними й особистими інтересами. Протиріччя між видимою самостійністю проголошеної Законом Про підприємства в Україні і регульованим оподатковуванням установленим іншими законодавчими актами стає гальмом вільного підприємництва переходу до ринкової економіки. Промисловим...