Механизм логического вывода в сетевых системах

Механизм логического вывода в сетевых системах основан на использовании двух ведущих принципов: наследования свойств и сопоставления по совпадению.

Первый принцип в свою очередь базируется на учете важней­ших связей, отражаемых в семантической сети. К таким связям относятся:

• «есть», «является» (англ. IS-A);

• «имеет часть», «является частью» (англ. HAS-PART, PART-OF). Последовательно переходя от одного узла сети к другому по

Рис. 26.3. Механизм логического вывода в семантической сети: а — фрагмент семантической сети; б — отношение владения

направлению соответствующих связей, можно выявить (извлечь) новую информацию, характеризующую тот или иной узел. На рис. 26.3, а показан малый фрагмент некоторой семантической сети и обозначена ветвь наследования свойств. Из этого фрагмен­та можно вывести заключения типа «Иван — человек», «у Ивана есть голова», «мужчина имеет голову» и т. п.

373

Принцип сопоставления по совпадению основан на представ­лении вопроса к системе в виде фрагмента семантической сети с использованием тех же названий сущностей (узлов) и связей, что и в основной сети, и реализации процедуры «наложения» вопроса на сеть и поиска такого его положения, которое соот­ветствует ответу на вопрос. На рис. 26.3, б помимо уже известной связи «Есть», представлено отношение владения (связь «Владе­ет»). Вопрос «Чем владеет Иван?» формализуется с помощью узла «Иван» и отношения «Владеет». Далее в простейшем случае осу­ществляется перебор узлов сети, имеющих имя «Иван» (если они имеются), и поиск такого из них, который имеет связь «Владе­ет». Далее может быть задействован принцип наследования свойств. Ответами на поставленный в .примере вопрос будут суждения «Иван владеет автомобилем» и «Иван владеет (автомобилем) ВАЗ-2105». Понятно, что в практике использования экспертных сетей такого типа приходится реализовывать значительно более слож­ную процедуру поиска, включающую элементы семантического анализа.

Механизм логического вывода во фреймовых

Системах

Как уже отмечалось в подразд. 23.2, обычно фреймовая модель знаний имеет сложную иерархическую структуру, отражающую реальные объекты (понятия) и отношения (связи) некоторой предметной области. Механизм логического вывода в таких экс­пертных системах основан на обмене значениями между одно­именными слотами различных фреймов и выполнении присоеди-

Вопрос

Ответ

 

374

Рис. 26.4. Механизм вывода во фреймовой модели:
---- — сообщение;------- «- значение

Рис. 26.5. Иерархия понятия «Отчет по научно-исследовательской работе»

ненных процедур «Если—добавлено», «Если—удалено» и «Если— нужно». Условная схема таких действий для простейшего варианта представлена на рис. 26.4.

Запрос к экспертной системе в виде сообщения поступает в старший по иерархии фрейм (фрейм А). Если ответа на запрос нет ни в одном из слотов этого фрейма или их совокупности, соот­ветствующие сообщения (запросы) передаются во все фреймы, где имеются слоты, имена которых содержатся в запросе или не­обходимы для поиска ответа на него (фреймы В ж D). Если в них содержится искомый ответ, значение соответствующего слота пе­редается в старший по иерархии фрейм (из фрейма D во фрейм А). Если для этого нужна дополнительная информация, предвари­тельно передается сообщение (из фрейма В во фрейм Q и полу­чается значение (из фрейма С во фрейм В). Значения, передавае­мые в ответ на сообщения, либо непосредственно содержатся в соответствующих слотах фреймов, либо определяются как резуль­тат выполнения присоединенных процедур.

В современных фреймовых системах, как правило, для пользо­вателя реализована возможность формулировать запросы на язы­ке, близком к реальному. Интерфейсная программа (лингвисти­ческий процессор) должна «уметь» по результатам анализа за­проса определять, в какой (какие) слот (слоты) необходимо по­местить значение (значения) для инициализации автоматической процедуры поиска ответа.

Рассмотрим более конкретный пример, иллюстрирующий ра­боту фреймовой экспертной системы, используемой в подразде­лении, организующем научно-исследовательскую работу в неко­тором учреждении.

На рис. 26.5 представлена иерархия справочной информации об отчете по научно-исследовательской работе (о понятии, узле «Отчет по научно-исследовательской работе»).

На рис. 26.6 показаны структуры понятий «Отчет по научно-исследовательской работе» и «Этапный отчет по научно-исследо­вательской работе», а на рис. 26.7 — структура понятия «Этапный отчет по научно-исследовательской работе «Залив» со значения­ми некоторых слотов и присоединенными процедурами.

375

Рис. 26.6. Структура понятий «Отчет по научно-исследовательской рабо­те» и «Этапный отчет по научно-исследовательской работе»

Фреймовая система функционирует следующим образом. Пусть в экспертную систему поступил запрос от полномочного пользо­вателя: «Необходима информация о ходе выполнения научно-ис­следовательской работы «Залив» (напомним, что, как правило, язык исходного запроса близок к естественному). Информация проходит через лингвистический процессор, анализируется и в виде значения «Залив» вносится в слот «Шифр» узла «Этапный отчет по научно-исследовательской работе «Залив». Далее начина­ют работать присоединенные процедуры:

1) процедура «Если—добавлено», связанная со слотом «Шифр», выполняется, поскольку в слот было введено некоторое значение.

Рис. 26.7. Структура понятия «Этапный отчет по научно-исследователь­ской работе «Залив»

376

Эта процедура осуществляет поиск сведений о руководителе на­учно-исследовательской работы «Залив» (в примере — И. И. Ива­нов) и вписывает это имя в слот «Автор» узла «Этапный отчет по научно-исследовательской работе «Залив»;

2) процедура «Если—добавлено», связанная со слотом «Ав­тор», выполняется, так как в слот было вписано значение. Эта процедура начинает составлять сообщение, чтобы отправить его Иванову И. И., но обнаруживает, что отсутствует значение слота «Дата»;

3) процедура «Если—добавлено», просматривая слот «Дата» и найдя его пустым, активизирует процедуру «Если—нужно», свя­занную с этим слотом. Процедура найдет текущую дату, исполь­зуя календарь экспертной системы, выберет ближайшую к ней (но большую) дату представления отчета (в примере — 31.03.2001) и впишет ее в слот «Дата»;

4) процедура «Если—добавлено», связанная со слотом «Ав­тор», найдет, что отсутствует еще одно значение, необходимое для формирования выходного сообщения, а именно — значение слота «Объем». Данный слот (узла «Этапный отчет по научно-ис­следовательской работе «Залив») не имеет присоединенных про­цедур, поэтому приходится брать значение по умолчанию из од­ноименного слота общей концепции «Этапного отчета по науч­но-исследовательской работе» (в примере — 40 с).

Теперь экспертная система может сформировать выходное со­общение типа: «Этапный отчет по научно-исследовательской ра­боте «Залив» должен быть представлен Ивановым И.И. к 31 марта 2001 г. Предполагаемый объем отчета — 40 с.» и/или «Иванов И. И.! Представьте этапный отчет по научно-исследовательской работе «Залив» объемом не более 40 с. к 31 марта 2001 г.». Если в какой-либо момент значение слота «Автор» (в примере — Иванов И. И.) будет удалено, то сработает процедура «Если—удалено» и систе­ма автоматически отправит Иванову И. И. уведомление о том, что отчет не требуется.

ГЛАВА 27. МЕХАНИЗМ ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА

⇐ Предыдущая54555657585960616263Следующая ⇒

Поделиться: