Оскерко В.С., Пунчик З.В. Модели представления знаний - файл n1.doc

Оскерко В.С., Пунчик З.В. Модели представления знаний
Скачать все файлы (290.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.doc291kb.03.02.2014 10:14скачать

n1.doc

  1   2   3   4


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ГУО «Белорусский государственный экономический университет»

Оскерко В.С., Пунчик З.В.
МОДЕЛИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ

Учебно-практическое пособие




Минск БГЭУ 2008
СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………..

3

1

БАЗЫ ЗНАНИЙ……………………………………………………….

4

1.1

Знания и их классификация…………………………………...

4

1.2

Понятие базы знаний………………………………………….

6

2

МОДЕЛИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ…………………………

8

2.1

Продукционная модель ……………………………………….

8

2.2

Семантические сети…………………………………………...

11





2.3

Фреймы…………………………………………………………

13




2.4

Формальные логические модели……………………………..

16

3

РАБОТА С ПРОГРАММОЙ ESWin ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ……………………………………………….

19




Литература……………………………………………………………

27






Введение


Современные технологии баз знаний предоставляют пользователям актуальную информацию для принятия эффективных решений. Поэтому они быстро распространяются и внедряются а автоматизированных информационных системах в различных предметных областях. В результате создаются эффективные модели представления знаний этих предметных областей. Они отражают сущность изучаемых процессов, явлений, объектов и позволяют достичь высокой эффективности решаемых задач.

Цель данного пособия – помочь студентам сформировать представление об основных моделях представления знаний и показать на примере их использование для решения практических задач.

Пособие состоит из трех разделов. В первом разделе раскрываются базовые понятия «знания», «база знаний», «искусственный интеллект», «экспертная система», во втором – характеризуются основные модели представления знаний, в третьем – приводится пример создания базы знаний в качестве ядра экспертной системы для рекомендаций к принятию решений в одной из предметных областей.

Разделы 1, 2 написаны В.С. Оскерко, а раздел 3 – совместно с З.В. Пунчик.

  1. БАЗЫ ЗНАНИЙ


1.1. Знания и их классификация

Знания основаны на данных, полученных эмпирическим путем. Они представляют собой результат мыслительной деятельности человека, направленной на обобщение его опыта, полученного в результате практической деятельности.

Знания извлекаются, например, из книг, статей, мыслей специалистов. В печатных изданиях они обычно представляются текстами на естественном языке, формулами, схемами или графически.

Знания это закономерности предметной области (принципы, связи, законы), полученные в результате практической деятельности и профессионального опыта, позволяющие специалистам ставить и решать задачи в этой области.

Знания по степени научности подразделяются на житейские (обыденные знания или здравый смысл) и научные. Житейские знания, как правило, сводятся к констатации фактов и их описанию, тогда как научные знания поднимаются до уровня объяснения фактов, осмысления их в системе понятий данной науки, включаются в состав теории. Научному знанию присущи логическая обоснованность, доказательность, воспроизводимость познавательных результатов.

Научные знания могут быть классифицированы на:

Знания по местонахождению классифицируют на:

Кроме того, знания традиционно делят по природе на:

Чаще всего процедурные знания (программы) создаются программистами и помещаются в библиотеки готовых и отлаженных подпрограмм. Это знания, «растворенные» в алгоритмах разного рода. Процедурные знания дают представления о средствах и путях получения новых знаний, проверки знаний (например, знания, приобретаемые методом мозгового штурма для поиска новых идей). Они имеют активную природу. Для их изменения требуется изменять программы.

Процедурные знания добываются на основе следующих видов знаний:

Из перечисления видно, что многие виды знаний чаще всего только косвенно учитываются при программировании.

Декларативные знания представляются множеством утверждений, не зависящих от того, где они применяются. Эти знания приближены к данным, фактам. Например, «высшее учебное заведение есть совокупность факультетов, а каждый факультет, в свою очередь, есть совокупность кафедр».

Сегодня знания приобрели чисто декларативную форму. То есть, знаниями считаются предложения, записанные на языках представления знаний. Это языки, предназначенные для описания предметных областей. Универсальным языком представления знаний является естественный язык. Но его применение для машинного представления знаний наталкивается на ряд препятствий, главным из которых является отсутствие формальной семантики естественного языка. Семантика – это смысловое значение единиц языка. 

1.2. Понятие базы знаний
База знаний (knowledge base) – семантическая модель, описывающая предметную область и позволяющая отвечать на такие вопросы из этой предметной области, ответы на которые в явном виде не присутствуют в базе.

База знаний включает один или несколько специальным образом организованных файлов, хранящих систематизированную совокупность понятий, правил и фактов, относящихся к некоторой предметной области. Например, база знаний в области медицины содержит накопленные медицинскими специалистами сведения о связях между болезнями, их симптомами и порождающими причинами, описания стереотипных ситуаций при течении болезни и рекомендуемых или предпринятых лечебных действиях и их результатах и т. п.

Содержимое баз знаний оформляется, связывается между собой и представляется таким образом, чтобы на его основе можно было с помощью специальных программ осуществлять рассуждения и делать выводы, получая сведения, которые в явном виде могут не присутствовать в базе знаний. Так, на основе базы знаний в области медицины разрабатываются диагностические и прогнозирующие медицинские системы.

Для построения базы знаний применяются методы искусственного интеллекта, языки представления знаний и интеллектуальный интерфейс. По мнению английского математика А. Тьюринга искусственный интеллект можно определить как научную дисциплину, которая имитирует интеллектуальные способности человека с помощью ЭВМ.

Искусственный интеллект (аrtificial intelligence) — раздел информатики, изучающий возможность обеспечения разумных рассуждений и действий с помощью вычислительных систем и иных искусственных устройств. При этом в большинстве случаев заранее неизвестен алгоритм решения задачи.

К реализации искусственного интеллекта подходят с точки зрения моделирования человеческой интеллектуальности. В рамках искусственного интеллекта различают два основных направления:

Сверхзадачей искусственного интеллекта является построение компьютерной интеллектуальной системы, которая обладала бы уровнем эффективности решений неформализованных задач, сравнимым с человеческим или превосходящим его. На данный момент не существует систем искусственного интеллекта, однозначно отвечающих основным задачам, обозначенным выше.

База знаний является основным компонентом интеллектуальных систем: информационных, обучающих, систем программирования, а также экспертных систем.

Экспертная система (expert system) — компьютерная программа, способная заменить специалиста-эксперта в решении проблемной ситуации.

Экспертная система анализирует ситуацию и, в зависимости от ее направленности, дает рекомендации по разрешению проблемы.

Похожие с экспертной системой действия выполняет программа-мастер (Wizard). Как правило, мастера применяются для интерактивного общения с пользователем. Главное отличие мастеров от экспертных систем — отсутствие базы знаний. В них все действия жестко запрограммированы. Это просто набор форм для заполнения пользователем.

Другие подобные программы — поисковые или справочные системы. По запросу пользователя они предоставляют наиболее подходящие разделы базы статей.

Экспертные системы начали разрабатываться исследователями искусственного интеллекта в 1970-х годах, а в 1980-х получили коммерческое подкрепление.

База знаний создается и используется с помощью системы управления знаниями – комплекса программных, языковых и интеллектуальных средств.

  1.   1   2   3   4
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации