8119

Модели представления знаний. Синтаксис и семантика логики предикатов первого порядка

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Модели представления знаний. Синтаксис и семантика логики предикатов первого порядка (Конспект) Модели представления знаний Знания, хранящиеся в базе знаний (БЗ) интеллектуальных систем должны быть представлены с использованием некоторой модели пред...

Русский

2013-02-04

72.5 KB

27 чел.

Модели представления знаний.

Синтаксис и семантика логики предикатов первого порядка

(Конспект)

Модели представления знаний

Знания, хранящиеся в базе знаний (БЗ) интеллектуальных систем должны быть представлены с использованием некоторой модели представления знаний.

В настоящее время в теории ИИ принято выделять 4 основных класса моделей представления знаний:

1. Логические модели

2. Продукционные системы

3. Семантические сети

4. Фреймы

Основная цель представления знаний в ИИ – научиться хранить знания таким образом, чтобы программы могли обрабатывать их и достигнуть подобия человеческого интеллекта. Исследователи ИИ используют теории представления знаний из когнитологии (науке о мышлении). Такие методы как фреймы, правила и семантические сети пришли в ИИ из теорий обработки информации человеком. Так как знание используется для достижения разумного поведения, фундаментальной целью дисциплины представления знаний является поиск таких способов представления, которые делают возможным процесс логического вывода, то есть создание выводов из знаний.

В современных системах искусственного интеллекта, как правило, используется комбинация различных моделей. Кроме того, знания принято разделять на процедурные и декларативные.

Процедурные знания представляют собой описание некоторой упорядоченной последовательности действий, то есть алгоритм.

Декларативные знания, в отличие от процедурных, не предписывают в явной форме каких-либо действий, а представляют собой утверждения о наличии у объектов некоторых свойств или отношений между объектами. Таким образом, декларативные знания носят констатирующий характер.

Логические модели представления знаний

"Логика" в переводе с греческого означает "наука о рассуждении", "искусство рассуждения". Существует несколько определений понятия логики:

  •  Наука о формах, методах и законах интеллектуальной познавательной деятельности, формализуемых с помощью логического языка.
  •  Наука о достижении истины в процессе познания с помощью выводного знания — знания, полученного опосредованным путём, посредством не чувственного опыта, а из знаний, полученных ранее; знания, полученного разумом.
  •  Наука о законах мышления (дискос об окружающем мире).

Знание, полученное с помощью применения законов логики и методов логического мышления, является целью любого логического действия, нацеленного на достижение истины. Полученные знания также могут применяться для более глубокого познания явлений и событий окружающего мира.

Основной же функцией логики является исследование того, как из одних утверждений можно выводить другие. При этом предполагается, что вывод зависит только от способа связи входящих в него утверждений и их строения, а не от их конкретного содержания. Другими словами, изучая, "что из чего следует", логика выявляет наиболее общие или, как говорят, формальные условия правильного мышления.

Наиболее известной и широко используемой для представления знаний моделью является модель логики предикатов первого порядка.

Основные определения

Рассмотрим основные определения логики предикатов первого порядка.

Под областью интерпретации D (от слова Domaine) подразумевается множество объектов, свойства и отношения которых предполагается описывать средствами языка логики предикатов первого порядка.

Язык логики предикатов первого порядка (ЛП1) строится следующим образом: алфавит ЛП1 включает в себя следующие группы символов:

1.  Предметные константы:

 a, b, c, d,…

2.  Предметные переменные:

 x, y, z, v, u, w,… xn, yn, zn,…

3.  Функциональные символы:

 f, g, h,…

4.  Предикатные символы:

 P, Q, R, S, T,…

5.  Логические связки:

 ¬, v, &, →, ↔

6.  Логические кванторы:

  (квантор существования), (квантор всеобщности)

7.  Скобки:

 (, ),…

Предметные константы – идентификаторы конкретных объектов в рассматриваемой предметной области. Предметные константы выступают в качестве имен (идентификаторов) элементов области интерпретации D.

Переменные – то, что может принимать значения констант.

Функциональная форма – соответствует функции, заданной на предметной области:

DnD (отображение декартового произведения в область интерпретации)

Синтаксически задается с помощью функционального символа и списка аргументов: f(f1,…,fn). Примеры:

1). f(x,y) – "x+y"

2). g(x) – "x2"

3). f(a, x, g(x))

и так далее.

Термом называется предметная константа, предметная переменная или функциональная форма.

Предикатные символы – служат для обозначения свойств и отношений объектов в рассматриваемой предметной области (области интерпретации).

Число предметных переменных, к которым относится данная предикатная форма, называется ее местностью.

Пример:

P(x) – "x – четное число" – одноместная предикатная форма

Q(x,y) –  "x > y" – двуместная предикатная форма

Логические связки – имеют традиционный смысл:

→  – импликация (если . . . , то . . . )

↔  – эквивалентность

Логические кванторы:

–  "для всех x из области P"

–  "существует хотя бы один объект из области P"

Правила построения формул в логике предикатов

1).  Любая предикатная форма (или атом) является формулой логики предикатов первого порядка.

2).  Если X и Y – формулы, то:

и т.д. – тоже формулы

Бывают и невыполнимые формулы, например:

– невыполнимая.

3). Если x – предикатная переменная, А – формула, тогда:

  и  – также формулы.

4). Других формул нет.

Формула, которой предшествует квантификатор, называется областью действия этого квантификатора.

Если переменная находится в области действия соответствующего квантификатора, то она называется связанной, в противном случае – свободной. Например: ,

x – связанная переменная

y – свободная.

 Если формула не имеет свободных переменных, то она является замкнутой и является высказыванием.

Рассмотрим пример: для любых двух чисел, если одно из них четно, а другое – нечетно, то их сумма нечетна.

– зафиксировали область интерпретации.

– "x – четно"

–  "x + y"

– истинное высказывание.

Логика, в которой рассматриваются только высказывания об объектах, свойствах и отношениях предметной области, называется логикой первого порядка. Если рассматриваются высказывания о высказываниях – имеем дело с логикой второго порядка и т. д.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45713. Методика социологических исследований журналистики 29 KB
  Методика социологических исследований журналистики. Социология журналистики это дисциплина изучающая 1 журналистику как социнститут ее место и значение в системе общ отношений и в соц структуре; 2 журку как средство общения и взаимодействия м у людьми изучение личности журналиста приемов и механизмов манипуляций пропаганды воздействия СМИ на личность. Подходы к изучению журки: 1журка как объект изучения изучают не журты а со стороны и 2Журка как субъект исследования журты являются исследователями Методы сбора информации.
45714. Правовое регулирование журналистской деятельности 36.5 KB
  Идеологический плюрализм в России; Статья 14 религиозный плюрализм никакая религия не может быть признана государственной или официальной; Статья 15 приоритет международного над национальным правом; Статья 23 право на неприкосновенность частной жизни личную и семейную тайну защиту своей чести и доброго имени. Частная жизнь особая сфера бытовых и интимных отношений человека не подлежащая контролю со стороны государства и общества; Статья 41 ответственность...
45715. Политическая журналистика в современной России 36.5 KB
  Вскоре информационные империи обоих олигархов пополнились общефедеральными телеканалами: бывшим Первым каналом после реформирования получившим название ОРТ и вновь созданным на четвертой кнопке НТВ. Передовые информационные технологии позаимствованные за рубежом и успешно адаптированные к отечественным условиям энтузиазм и талант журналистов помноженные на деньги владельца обусловили тот факт что последующие несколько лет вошли в историю российской журналистики как эпоха первого НТВ. Неверно однако было бы рассматривать первое...
45716. Этическое регулирование журналистской деятельности 46 KB
  Существует 2 основных критерия выделения профессиональной этики: 1 применение ПЭ в условиях конкретной профессии на основе общих норм нравственности 2 ПЭ существует лишь в тех профессиях которые непосредственно воздействуют на человека. Положения профессиональной морали зафиксированы в ряде кодексов. В любой стране есть свой кодекс профессиональной этики журналиста но все они так или иначе повторяют одни и те же положения. В СССР Союз журналистов появился в 1957году в 1988 создан Совет по профессиональной этике...
45717. Социальные функции журналистики 38.5 KB
  Социальные функции журналистики Корконосенко разделяет социальные роли и социальные функции журналистики. РОЛИ Сущность ролевой характеристики заключается в выполнении ряда соц. Ролевая характеристика строится в зависимости от количества и качественных особенностей сфер жизни в которые проникает журналистика социетальных систем практически во все. Это: экономическая политическая духовноидеологическая и социальная.
45718. Научные исследования массовой коммуникации: направления и методы. 80 KB
  Научные исследования массовой коммуникации: направления и методы. Науки занимающиеся исследованием массовой коммуникации: Теория коммуникации Социология массовой коммуникации Психология массовой коммуникации Появления новой навой дисциплины Коммуникологии ссылаться на Ф. Шаркова курс лекций по Социологии массовой коммуникации Далее он по тексту: Коммуникология система сформированных знаний и деятельность по получению новых знаний о коммуникации направленные на интеграцию в единую систему знаний науку включающее: 1 теорию...
45719. Тематические, структурные и графические характеристики, формирующие «лицо» издания. Специфика и особенности газетного оформления. Основные принципы и законы 55 KB
  Но и этого субъективного фактора еще мало для окончательного формирования индивидуального облика газеты. Но при всех обстоятельствах при равных и различных типографских возможностях каждая редакция может добиться графической индивидуализации своей газеты придать большее или меньшее своеобразие ее внешнему облику. Отобранные отработанные и ставшие стабильными приемы и способы оформления и придают газете черты самобытности образующей ее графическую индивидуальность своего рода оформительскую модель данной газеты. Лицо газеты таким...
45720. Современные печатные СМИ: состояние и перспективы развития. Новые информационные технологии и их влияние на СМИ 35 KB
  Новые информационные технологии и их влияние на СМИ. Новые технологии активно внедряются и в полиграфическое производство. Среди новинок ризография новые цифровые оконечные устройства сопрягаемые с компьютером. Стремительно меняющиеся вкусы нового электората живущего в век видео и его новые запросы во многом формируемые им.
45721. Возникновение и становление периодической печати в России в XVIIIв 50.5 KB
  Ведомости Но подлинным первенцем русской печати были все же Ведомости которые стали издаваться по личному указанию и при личном участии русского царя Петра I типографским способом т. В том же году стала издаваться газета СанктПетербургские ведомости при Академии наук в Петербурге сменившая петровские Ведомости. Ломоносов являлся фактически редактором газеты СанктПетербургские ведомости. Московские ведомости 1755 г.