Продукционный вывод на знаниях

Если заключение одной продукции является посылкой для другой продукции, то можно вывести третью продукцию с посылкой из первой продукции и заключением из второй, т.е.: «Если X то Y» и «Если Y то Z» ® «Если X то Z»

Целенаправленный перебор и вывод правил в продукционной базе знаний с целью решения задачи пользователя называется продукционным выводом на знаниях, который имеет три разновидности:

а) прямой вывод (от знаний к цели) управляется знаниями, когда по известным фактам отыскивается заключение (решение задачи);

б) обратный вывод (от цели к знаниям) управляется целью, когда отыскиваются факты, подтверждающие достижение заданной цели;

в) циклический вывод сочетает в себе прямой и обратный выводы на знаниях.

Прямой вывод начинается с анализа известных фактов и состоит в последовательном применении правил и накоплении новых фактов до окончательного решения поставленной задачи.

Обратный вывод заключается в переборе заранее известных гипотез (решений) и сопоставлении их с имеющимися фактами. Если гипотеза оказалась правильной, то выбирается следующая гипотеза, которая детализирует первую и является подцелью; затем отыскиваются соответствующие ей факты и процесс вывода продолжается до полного исчерпания гипотез.

Вывод на знаниях ориентирован на моделирование рассуждений эксперта, которые могут быть достаточно сложными и не вкладываться в рамки прямого или обратного выводов. Поэтому в процессе решения задачи обычно используется комбинированный (циклический) метод вывода на знаниях путем многократного переключения с одного режима на другой.
Вопрос 8. Семантическая сеть. Представление знаний и вывод.

Семантика – наука, определяющая смысл знаков и устанавливающая отношения между символами и объектами. Семантическая сеть (СС) представляет собой ориентированный помеченный граф, вершинами которого являются понятия, а дугами – семантические отношения между понятиями.

Модель СС разработана американским психологом Куиллианом.

СС – это модель представления знаний, в которой вся необходимая информация может быть описана в виде совокупности отношений: "первый объект – бинарное отношение – второй объект". Эти отношения образуют иерархическую сеть, в которой вершины каждого уровня знаний соединяется линиями с соответствующими вершинами верхнего и нижнего уровней.

В зависимости от типа отношений различают следующие виды СС:

однородные СС - с одним типом отношений;

неоднородные СС - с различными типами отношений;

бинарные СС, в которых отношения связывают два понятия;

многосвязные СС, в которых отношения связывают более двух понятий.

Понятия в СС представляют собой абстрактные или конкретные объекты рассматриваемой предметной области, которые могут быть заданы множеством доменов, т.е. параметров или констант. В СС используются следующие основные типы объектов: события – действия, которые могут перевести данную предметную область в желаемое (целевое) состояние или найти в СС путь событий, приводящих к целевому состоянию; свойства – характеристики понятий, событий, процессов и др. значения, которые могут принимать свойства. Свойствами понятий могут быть цвет, размеры, качество и др. Свойствами действий могут быть время, продолжительность, место события и т.д. Основными типами отношений в СС являются:

«это» (”AKO”: A-Kind-Of)

«целое - часть» («класс-подкласс», «множество-элемент»);

«класс-элемент класса» («цветок-роза»);

«свойство-значение» («цвет-желтый»);

«пример элемента класса» («роза-чайная»).

функциональные («производит», «влияет»);

количественные («больше», «меньше», «равно»);

пространственные («далеко от», «близко от», «за». «под», «над»);

временные («раньше», «позже», «в течение»);

атрибутивные («имеет свойство», «имеет значение», «имеет частью», «принадлежит»); логические («и», «или», «не»);

лингвистические и др.
Рассмотрим пример построения семантической сети предметной области "Транспортные средства" при создании базы знаний экспертной системы. Объектами данной предметной области являются: самолет, вертолет, катер, танкер, грузовик, такси. Транспортные средства могут обладать такими свойствами: иметь колеса, иметь винт, иметь крылья, возить грузы.

Логический вывод (поиск решения) на семантической сети заключается как раз в том, чтобы найти или сконструировать подсеть, удовлетворяющую некоторым условиям. Для того чтобы формализовать этот процесс, вводят типизацию семантических сетей и затем разрабатывают методы решения для сетей конкретного вида (на основе анализа математических свойств отношений, входящих в сеть).