АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Полностью информативное расширение МПОБ

Читайте также:
  1. S: Пучок естественного света, идущий в воде, отражается от грани алмаза, погруженного в воду. При каком угле падения отраженный свет полностью поляризован?
  2. VI. ГНОМОНИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ И ОБРАЗОВАНИЕ СПИРАЛЕЙ
  3. Web-страница (расширение .htm или .html) –универсальный, используется для хранения Web-страниц в компьютерных сетях
  4. Аналогично положение в тех странах, где полностью доминирует
  5. Афганистан – расширение масштабов войны
  6. Банковская система и расширение денежного предложения.
  7. Борьба РКП(б) против оппозиционной журналистики. Расширение советской периодики (появление газет «Гудок», «Беднота», «Известия Народного Комиссариата по военным делам» и др.).
  8. Варикозное расширение вен нижних конечностей
  9. Главная цель подводки к соревнованиям (в любом виде спорта) – дать организму полностью отдохнуть. И к моменту соревнований выйти на фазу суперкомпенсации (сверхвосстановления).
  10. Города с населением менее 100 тыс. жителей, полностью
  11. Документ 5.8. Расширение зрачка при восприятии обнаженного человека
  12. Если вторая палата полностью отказывает в одобрении законопро-

Эксплицитные утверждения + абсолютно истинные (А-истинные) - абсолютно ложные (А-ложные) • А-истинное или А-ложное

Рис. 1.8

 

атрибутивные пары утверждений точек зрения, атрибуты которых отсутст­вуют в списках атрибутов утверждений ситуации, виртуально к ним добавля­ются;

 

значения атрибутов утверждений точек зрения, имена атрибутов которых совпадают с именами атрибутов утверждений ситуации, замещают ранее имев­шиеся значения;

с помощью специального значения (например, NIL) в редактирующем ат­рибуте можно исключить (экранировать) любое значение соответствующего ат­рибута утверждения.


 


           
   
 
 
   
 

ВПАДАЕТ

ео_что г д что Каспийское море-*—---- IC121— J» Волга
t-vat

vp

ДУМАЕТ

False

Рис. 1.9

Примем, что утверждения точек зрения будут иметь тип VPT и что утверж­дения точек зрения будут ссылаться на утверждения ситуации с помощью ат­рибута vp. При этом атрибуты, отображаемые на графе входящими дугами, будут помечаться знаком «—», а исходящие дуги маркироваться не будут. Аб­солютный истинный статус утверждения будет задаваться с помощью атрибута t-val со значениями True, False и Undefined. По умолчанию всегда подразуме­вается истинный статус t-val^True.

Утверждения, ссылающиеся на ситуации, в том числе с помощью точек зрения, будут называться референциальными. Они служат для спецификации, уточнения ментальных состояний и интенций субъектов либо иных активных действующих лиц, включенных в предметную область. Абсолютный истинный статус можно считать «точкой зрения» природы на состояние модели. К рефе-ренциальным утверждениям относятся, в частности, ЗНАЕТ, СКАЗАЛ, СТРЕ­МИТСЯ К, МОЖЕТ, НРАВИТСЯ и г. д.

На рис. 1.9 приведена СМ, соответствующая тексту: «Волга впадает в Кас­пийское море, однако Петр думает, что это не так. Он считает, что Волга впа­дает в Карское море, что неверно». Факт С12 («Волга впадает в Каспийское море>), а также факты С15 и С16 являются (по умолчанию) истинными. Фак­ту С13 («Волга впадает в Карское море») придан абсолютный истинный ста­тус «Ложно». Факт С14 является точкой зрения на факт С12, приписывающей ему истинный статус «Ложно». Факт С15 («Петр думает, что...») является референциальным, замыкающимся на точку зрения С14. Аналогично факт С17 задает точку зрения на С13 как на истинный факт (так считает Петр). С точки зрения CI7 кажется, что С13 имеет истинное значение «Истина». 38


Многоальтернативные представления в базе знаний

Простейшей логический структурой обладает замкнутая конъюнктивная база знаний — псевдофизическая модель. Бее зафиксированные в ней факты считаются истинными; необходимости в отрицаниях нет. В открытых МПОБ воз­никает потребность в хранении и манипулировании фактами с Д-статусами. Утверждения о точках зрения позволяют реализовать множественный референ-циальный статус. Возможности МПОБ увеличиваются, если предусмотреть средства отображения многоальтернативных представлений, в частности OR и XOR множеств утверждений.

Рассмотрим один возможный способ реализации этих представлений. С этой целью вводится еще один тип вершин: логические связки BOOL. Спе­цифицирующий атрибут sp будет определять характер связки, а связываемые множества утверждений будут указываться с помощью атрибута s.


Ус2б)------------ — i t-val Undefined

XOR

Рис. 1.10

Введем понятие базового логического уровня МПОБ, под которым будем понимать уровень псевдофизической модели с подразумеваемой конъюнктивно- стью по отношению к остальным утверждениям этого уровня. Статус Undefined исключает соответствующее утверждение из базового уровня. Приписывание атрибута t-val^Undefined логической связке привязывает соответствующую структуру утверждений к базовому логическому уровню. Обратимся к примеру на рис. 1.10. Основу базового логического уровня изображенного фрагмента МПОБ составляет истинное (по умолчанию) утверждение С18 и ложное С19. В базовый уровень включена также XOR-выборка двух истинных утверждений


           
   
 
 
   
 


РЕШИЛ, EV

приготовить кофе МЕЛЕТ, ST

С50

С24 и С25 и одного ложного С27. Ложность последнего задается с помощью утверждения точки зрения С28. Смысл ситуация С24—С28 заключается в том, что с ее помощью зафиксирован текущий уровень знания в МПОБ о денота­тивной истинности утверждений С24, С25 и С27 относительно проблемной об­ласти: имеется в виду, что имеет место либо С24, либо С25, либо не имеет места С27. Ситуация С20—С23 не включена в базовый логический уровень МПОБ: истинность С20—С22 не определена, а истинная точка зрения С23 не является референтной ни по одному утверждению. Поэтому семантика ситуа­ции С20—С23 с учетом характера логической связки С22 (OR) может быть передана следующей фразой: «Существует точка зрения (С23), согласно ко­торой С20 или С21 или они вместе истинны».

Представление времени в сетевых моделях

Известны различные варианты построения логики времени [Prior, I957; Ивин, 1970; Поспелов Д., 1975; Караваев, 1983]. Взаимосвязь временных по­нятий в БЗ с терминами, используемыми при коммуникации, проанализирована в [Литвицева и др., 1980; Кандрашина, 1983; Поспелов Д., 1986].

Существуют два основных типа темпоральных фреймов, т. е. фреймов, при­вязанных ко времени: события и состояния. Под событием понимается мгновен­ное (с точки зрения целей моделирования) изменение, переход в новый режим, включение либо отключение чего-либо, изменение значения параметра и т. п. Событие фиксируется в базе знаний в виде факта, имеющего единственный темпоральный атрибут датирования, определяющий момент его реализации. Например: «Германия напала на Советский Союз 22 июня 1941 года>.

В качестве значения атрибута датирования могут выступать и недоопре-деленные значения, когда момент свершения события известен приблизительно (от...до).

Состояние — это утверждение, привязанное к шкале времени и определен­ное на некотором интервале существования, задаваемом с помощью двух спе­циальных маркеров — атрибутов начала (tb) и конца (te). Например: «Великая Отечественная война продолжалась с 1941 по 1945 год». Если отсутствует te, то считается, что te=<x>, если отсутствует tb, то tb=—оо. Отсутствие tb и te одновременно ведет к распространению интервала существования на всю вре­менную ось, т. е. рассматриваемый фрейм становится вневременным.

Рассмотрим пример: «Решив приготовить кофе, Николай налил в чайник воды и, пока он нагревался, смолол кофе. Потом залил его кипятком». Граф данной ситуации (рис. 1.11) включает события: С39 — «Решил приготовить ко­фе», С40—«Николай налил воды (во что-то)» со своими атрибутами датирова­ния: t(C39)=C53 и t(C40)=C54. C53 и С54 — десигнаты соответствующих моментов времени. Факты-состояния: С41—«Вода греется», С44 — «Николай мелет кофе», С45 — «Залил водой кофе», привязаны к шкале времени с по­мощью соответствующих атрибутов для интервалов существования tb и te. Так же, как и в случае событий, вместо конкретных значений моментов времени, отсутствующих в исходном описании ситуации, здесь фигурируют их десигнаты: С42, С43, С47. При этом появляется возможность корректно привязать упоми­наемые события и состояния к специфицированным моментам времени, которые могут впоследствии обрести и конкретные значения, задаваемые с помощью отдельных фактов. На рис. 1.11 использованы псевдоатрибуты VL, дающие зна­чения десигнатов моментов времени С42 и С43.

Псевдоатрибутом называется сокращенная запись утверждения, лишенная метки и формально имеющая вид объектного атрибута. На схемах псевдоатри­буты выделяют двойными стрелками.

Нетривиальный вопрос, возникающий при работе с темпоральными фрей­мами, заключается в том, как отслеживать «судьбу» объектов. Принципы ра­боты, использовавшиеся, в частности, s CM типа «мультисеть» [Лозовский, 1978; Горячук и др., 1982], базировались на следующем постулате: «Объект существует с того момента и ло того момента, пока он участвует хотя бы


Рис. 1.11

в одном фрейме, упоминающем данный объект в качестве значения своих ат­рибутов». Другими словами, объект без свойств в этой системе существовать

не может *

Работа с объектами-ресурсами требует особого внимания, если ресурс яв­ляется частично используемым и (или) восполнимым (жидкости, газы, сыпучие тела множества однородных предметов). Такими объектами на рис. 1.11 яв­ляются вода С49 и кофе С50. Существование этих объектов, их количества, объемы и прочие атрибуты фиксируются с помощью специальных Фактов-со-стояний: С46 - Вода, С48- КОФЕ (сухой) и С52-НАПИТОК КОФЕ Объ-ект является конкретным объемом воды, который с момента tb (С46)~=С54 до момента te(C46)«*C43 обладал оценкой количества С55. В указанный момент


               
   
 
   
     
 
 
 


Универсум для Pj

Минорантная аппроксимация

SEXT {Р.

Декартово произведение на доменах атрибутов Pt

Аппроксимация общего вида

Мажорантная аппроксимация

Факты Ff ^SEXT {?t спрогнозированы неверно

он был полностью использован (С45) для приготовления кофе и прекратил свое существование в качестве самостоятельной сущности. После окончания заливки кипятка согласно диаграмме рис, 1.11 возникает НАПИТОК-КОФЕ (С52). По­следовательность изменения состояния какого-либо М-объекта или величины представляется множеством фактов состояний, в которых непременно указы­вается десигнат нужного объекта или величины и необходимый набор атрибу­тов, уточняющих (количественно и (или) качественно) состояние данного М-объекта.

Для учета причинно-следственных зависимостей в фреймах приходится предусматривать атрибуты каузации. Так, на рис. 1.11 (атрибуты каузации про­ставлены лишь частично, чтобы не загромождать диаграмму) следствием ре­шения С39 приготовить кофе является появление определенной величины (С49) воды и помолка кофе. Наличие воды (С46) позволило ее налить во что-то и т. д.

Особенности сетевых моделей

Средствами баз знаний удобно реализовать механизм обобщения, или аб­стракции. Первый шаг на пути к абстракции — фиксация типа фреймов. Имя типа, например Pi, объединяет факты данного типа /^еР;, k=\,...,Ei.

Экстенсионалом фрейма EXT (Pi) будем называть множество всех фактов {FibGPi}, А=1,...,£;, зафиксированных в базе данных МПОБ. Здесь £* — мощность EXT(Pi). Экстенсионалы фреймов в процессе функционирования ИС могут меняться. Поэтому, строго говоря, следовало бы писать EXT(Pit t).

Множество экстенсионалов образует суперэкстенсионал SEXT (Pi). При этом для любого состояния МПОБ EXT(P<)<=SEXT(P/).

Под интенсионалом фрейма Pi будем понимать функцию INT(p,), которая вырабатывает множество фактов {Fj)^SEXT(Pi), являющихся конкретизаци­ей прототипа pi фрейма Pi, либо пустое множество, если пересечение {F j} и SEXT(P/) пусто (т. е. pi на самом деле не является прототипом Р(). Запись вида

u

будем называть схемой фрейма Р^{Р{,...,Рт), где Т — количество типов фрей' мов в МПОБ; а/ — имя /-атрибута фрейма Р*; DOM (Pi, a/)—множество, на­зываемое доменом, допустимых значений атрибута а$ фрейма Pt; Nt — мест­ность, или арность, фрейма Pi.

Факт /?1л=(<метка-факта>Р(... <a^FijA>...) является конкретом схе­мы SCH(Pi), если VjVi/kf=DOM(Pu щ).

Прототипом pi фрейма Pi будем называть фрейм, имеющий структуру факта Fik, но в котором помимо терминальных Kj/fteDOM(P,-, aj) допускают­ся Vijk вида (: <имя переменной>), которые будем называть объявлением переменной.

Вернемся к обсуждению понятия интенсионала. Рассмотрим пример. Пусть Р/=«сложить>, или «+», понимаемое в обычном арифметическом смысле. Тогда

SCH(+) - (+ a,: INTEGER a2: INTEGER)

а3: INTEGER t-val: BOOLEAN)).

Пусть МПОБ в некотором своем состоянии содержит факты: SEXT(+) = {(C67+ ai5 o23 a3B t-val TRUE)

(С68 + ai5 a28 a3ll t-val FALSE) (C69+ a^ fl2—9 a3—8 t-val TRUE)}.

SEXT(+) представляет собой бесконечное множество, в котором каждой трой­ке целых чисел ставится в соответствие значение TRUE, если третье число равно сумме первого и второго, и наоборот. Ясно, что хранение ЕХТ(+) большого смысла не имеет, a SEXT(+) хранить вообще невозможно. В то же 42


Факты Fj €SEXT(^) спрогнозированы верно.

Рис. 1.12

время построить функцию INT(-+-), используя обычные арифметические опера­ции сложения, вычитания и механизм конкретизации переменных, объявлен­ных в прототипе pi, не составляет труда. Использование интенсиональных опи­саний позволяет полностью виртуализовать соответствующие утверждения. Для фреймов, имеющих интенсиональное описание, бессмысленно вводить в базу данных МПОБ конкретизирующие их факты: они либо не несут новой информации, либо противоречат модели. К сожалению, лишь для немногих представляющих практическую ценность типов фреймов удается выписать


               
   
   
 
     
 
 
 


спортивные мероприятия

«чистый» интенсионал. Однако полезной оказывается даже его аппроксимация. На рис. 1.12 показано соотношение теоретико-множественных диаграмм экс-тенсионала, суперэкстенсиопала фрейма Р; и их различных аппроксимаций.

При описании схем отношений в базах знаний можно использовать дек­ларацию доменов, что равносильно аппроксимации интенсионала декартовым произведением на доменах. Для этого в базу знаний помещаются описания фреймов, включающих декларации доменов. При этом несложно организовать синтаксический контроль информации, однако отличить, например, наборы атрибутов фактов фрейма сложения от фактов фрейма умножения невозмож­но. Учет помимо доменного взаимных соотношений значений атрибутов позво­ляет достичь лучших аппроксимаций. Из трех типов аппроксимаций (рис. 1.12): мажорантной, майорантной и общего вида, наиболее предпочтительна первая, не дающая ложных отказов в ассимиляции контролируемых фактов.

Сказанное требует включения в базу зланий особых объектов — деклара­ций фреймов, дающих концептуальное описание соответствующих понятий. Из анализа интенсиональных аспектов деклараций фреймов вытекает полезность наличия декларации доменов для значений атрибутов и важная роль ограни­чительных выражений на совместные значения атрибутов, которые обеспечива­ют мажорирование суперэкстенсионала фрейма. При декларациях целочислен­ных доменов часто достаточно иметь лишь интервальные типы. Но при этом операции поиска в СМ, опирающейся на значения, становятся непростыми, возникает большое число переборов с малым количеством релевантных резуль­татов. Поэтому домены типа амперы, киловатты, километры или градусы по­лезно специфицировать даже в том случае, когда их численные диапазоны сов­падают. Подобные домены иногда называют интерпретируемыми. С каждым из них могут быть связаны свои единицы измерения и процедуры перевода еди­ниц измерения. В частном случае система интерпретируемых доменов может образовывать иерархию.

Ограничения на мощность множества значений атрибутов несут достаточ­но большую семантическую нагрузку. Наиболее ярко этот аспект проявляется в бинарных утверждениях. Рассмотрим фрейм (СУПРУГИ муж...жена...). Ес­ли ограничения на мощность множества значений атрибутов не предусмотре­ны, ничто не мешает появиться в' базе данных, например, следующим фактам:

(С70 муж Иванов жена (:& Нина Марина Светлана))

(С71 муж (:& Петр Сидор Федор) жена Ольга).

Требования моногамии должны найти отражение во взаимно однозначном соотношении между множеством мужей и множеством жен. Описывая фрейм, например, стола, легко зафиксировать, что ножка может принадлежать лишь одному столу (или никакому): (0.. 1), а стол может иметь от одной до, ска­жем, шести ножек: (1..6).

Наличие функциональных зависимостей между атрибутами при построении ' баз знаний может быть использовано как синтаксический фильтр для контро­ля вводимой информации и частичной виртуализации соответствующего фрейма.

Упрощенным вариантом вычисляемых атрибутов являются значения по умолчанию, или дефолты, предусматривающие в декларациях фреймов наибо­лее типичные значения атрибутов, которые при вводе соответствующих фактов можно не задавать. Например, дефолтным цветом ворон естественно считать черный. При отклонениях от нормы допускается явное задание значения, кото­рое в этом конкретном случае заместит дефолтное (ворона-альбинос).

В декларациях фреймов несложно указать подмножество атрибутов, обя­зательных для задания в фактах, а также указать, является ли фрейм замкну­тым или открытым, т. е. допускающим иные атрибуты в фактах сверх указан­ных в декларации.

Если допустить работу с фактами недекларированных фреймов (чисто экстен­сиональное задание коннотативной семантики, полностью альтернативное ин­тенсиональной спецификации), то такая система вряд ли будет удобной для пользователя-непрофессионала, но вполне приемлема для системных програм-44


 

SUP
SUP
ТЕХНИЧЕСКИЕ ВИДЫ

SUP ВОЕННО-ПРИКЛАДНЫЕ

SUB

/

'SUP

SUP

SUP
SUP

ОБЩЕФИЗКУЛЬТУРНЫЕ

ЛЕГКАЯ АТЛЕТИКА SUP

sup ПАРАШЮТНЫЙ

SUP| АВИАСПОРТ ОХОТА НА ЛИС

СПОРТ

ВЕЛОСПОРТ

ПАРУСНЫЙ СПОРТ.SUP

ВИНДСЕРФИНГ

(С72 ВИНДСЕРФИНГ С73

tb 27.06.87.

te 28.06.87.

вид гонка

дистанция олимпийская

уровень первенство УССР

класс виндгляйдер)

Рис. 1.13

мистов, которые готовы за максимальную гибкость системы терпеть последст­вия от ошибочности своего вмешательства в ее работу.

В работах по СМ значительное внимание уделяется таксономическим структурам — иерархиям абстрактных понятий, имеющим структуру дерева, корень которого представляет наиболее общее понятие, а остальные варианты— более частные понятия (подпонятия). На рис. 1.13 приведена таксономия по­нятия «спортивные мероприятиям Факты базы данных оказываются связанны­ми, как правило, с наиболее детальными абстрактными понятиями таксономии отношением е, ISA, «конкретизирует» и т. п. В примере конкретная фактуаль-ная информация об одной из гонок зафиксирована в факте С72. Каждое абст­рактное понятие таксономии, за исключением наиболее общего, наследует все свойства непосредственного надпонятия и добавляет к ним свои уточнения.


               
 
 
   
     
       
 


(F1 F3 F4 F5)

(F4 F5)

Отношения SUP (быть надпонятиш) и ему обратное SUB (быть подпоняти­ем) являются транзитивными.

Использование таксономических структур в СМ имеет как положительные, так и отрицательные стороны [Лозовский, 1982]. К положительным относятся:

организация деклараций абстрактных понятий, в частности фреймов в виде таксономической структуры, существенно облегчает доступ к экстенсионалам соответствующих понятий для любого уровня общности, а также дедукцию при ответах на запросы к системе, в которых фигурируют фреймы, включенные в таксономию (так, для примера на рис. 1.13 легко может быть найден ответ на требование указать все общефиэкультурные мероприятия);

наличие таксономической структуры может служить основой для рассуж­дений по аналогии, выполнения индуктивных умозаключений; так, подпонятия некоторого абстрактного подпонятия в некотором смысле более близки, чем подпонятия разных понятий; эта особенность может использоваться в предпо­ложениях о формально не заданных свойствах некоторых объектов либо слу­жить основанием для подсказок и уточнений при диалоге с пользователем в процессе задания деклараций понятий.

Недостатки таксономии заключаются в следующем. Не существует единых принципов построения классифицирующих структур. Вопрос о выделении под­классов решается для каждого уровня таксономического разбиения отдельно. Любые другие аспекты работы с МПОБ классификацией поддерживаться не будут. В подобной ситуации естественно использование мультииерархических таксономии, в которых отдельное абстрактное понятие может быть подпоняти­ем не одного, а нескольких более общих понятий. Так, с одной стороны, квад­рат— это равносторонний прямоугольник, а с другой — ромб, содержащий прямой угол. Однако при этом возрастает сложность работы: приходится иметь дело с графом классификации, а не с деревом.

Удобным практическим инструментом классификации понятий является фа-сетная таксономия, использованная, например, в системе H-P/REX [Абдрахма-нов и др., 1990]. Идентификаторы (имена фреймов, значения атрибутов) в та­ких системах помечаются набором элементарных свойств из некоторого множе­ства. Каждое такое свойство называется фасетом, или элементарным таксоном. Фасет — это символьный атом, имеющий смысл пометки. Если имя помечено набором фасетов (F1,..., FN)t то говорят, что оно входит в элементарные так­соны: (F1,..., FN). Другими словами, все имена, помеченные фасетом Fj, со­ставляют его экстенсионал.

На множестве фасетов задается таксономическая структура, т. е. вводятся определения основных таксонов, базирующиеся на определениях других таксо­нов и (или) фасетов. Определение таксона заключается в соотнесении с его именем набора имен включаемых в него таксонов (фасетов). Включение в дан­ном случае происходит и интенсионально, и экстенсионально. На рис, 1.14 за­дан набор (/?/,.„, R7) имен понятий, помеченных фасетами F1,..., F5. Экстен­сионал фасета F1 включает единственное понятие R1, а фасета F4 — множество (/?1, R3, R5). Таксон Г5 представляет собой объединение фасета F2 и таксона 7/2 или, что то же самое, фасетов (Fl, F2, F3, FA). Экстенсионал таксона пред­ставляет собой теоретико-множественное объединение экстенсионалов состав­ляющих его фасетов. Так, экстенсионал таксона Г6 — это (Rl, R3, R4, R5, R6, R7).

Возникает вопрос о целесообразности декларации фреймов, описывающих объекты. Из определения глобального свойства объекта следует, что отразить такое свойство в декларациях вряд ли легко. К тому же свойства объекта, как правило, ситуативны и динамичны. Если проблемная область ограничена и, следовательно, речь идет не о глобальном свойстве объекта вообще, а о его глобальном свойстве в рамках данной проблемной области, то это свойство может описываться достаточно просто. В ряде случаев оказывается полезным зафиксировать наибольшее число характерных из них в объектной декларации. Подобная декларация имеет два аспекта: интенсиональный и экстенсиональный. Интенсиональный аспект проявляется при анализе состояния базы данных


РИС. 1.14

МПОБ, Если обнаруживается факт, например, свидетельствующий, что некто X являлся участником профессионального спектакля, то можно утверждать, что X — артист, и включить X в экстенсионал понятия АРТИСТ со всеми логиче­скими следствиями, вытекающими из этого обстоятельства (получает зарплату в театре, может выезжать на гастроли и т. п.).

Экстенсиональный аспект при работе с МПОБ проявляется при иницииро­ванном извне, отнесении некоторого десигната к определенному классу (или классам). При этом объективных оснований в самой МПОБ для такого отне­сения в этот момент нет.

От деклараций объектов перейдем к декларациям ситуаций. Декларация ситуаций осуществляется двумя способами: информационно-структурным (ИС-метод) и процедурным. ИС-метод заключается в том, что декларация встраивается в структуру модели как ее составная часть. При этом использу­ются ассоциативные свойства СМ, стимулирующие быстрый доступ к релевант­ной информации. Распознанные (либо экстенсионально активированные) связи фактуальных структур с декларацией ситуации реализуются явно. Достоинст­вом ИС-метода является высокое быстродействие и легкость организации ре­жимов многоаспектного функционирования. Недостаток — повышенный расход памяти и статическая сложность результирующей сетевой модели.

Процедурный метод, как правило, реализуется в виде продукционных си­стем в рамках гетерархических программных архитектур [Ленат, 1975; Davis et al., 1975; PDIS, 1978; Лозовский, 1979 а, б; Нариньяни и др., 1984]. При этом система операционных модулей-продукций оснащается прототипами своей применимости (декларациями ситуаций). Прототипы применимости функциони­руют в интенсиональном режиме, осуществляя распознавание фактуальных ситуаций. Обнаружение нужного соответствия позволяет одновременно извлечь из базы данных значения всех нужных атрибутов и использовать их в опера­ционных частях продукционных правил для реализации логического вывода, трансформации МПОБ, выдачи сообщения пользователю. Связь ситуаций с их прототипами (декларациями) осуществляется в динамике, что сокращает рас­ход памяти по сравнению с ИС-методом (но снижает быстродействие системы).


Используются и комбинированные системы, позволяющие получить в среднем лучшие результаты [Абдрахманов и др., 1990].

Подобные механизмы в СМ позволяют решать вопросы сохранения целост­ности модели в процессе ее функционирования. Под сохранением целостности МПОБ. понимается обеспечение входного контратя, исключающего попадание в систему модельно-лротиворечивой информации, а также обработка причин­но-следственных трансформаций модели как реакции на модификацию модели извне (ввод, исключение или изменение фактов). При этом цепочки причинно-следственных изменений (иммедиат-эффектов) могут быть сколь угодно длинными.

Процедуры в сетевых моделях

Процедуры, реализуемые в базе, определяют, что и как надо делать для достижения нужных целей. В языках моделирования [Grinberger et al., 1968], в Плэйере [Hewitt, 1971; Пильщиков, 1983j, Коннайвере [Me Dermott et a]., 1972] выделились два основных типа условных запусков процедур (в терми­нологии Коннайвера): в ответ на запрос IF—NEEDED и как следствие фак-туальных изменений в базе знаний (IF —ADDED и IF—DELETED). Часто ме­ханизмы такого запуска называют демонами. Первый тип условных запусков процедур — методы вывода, средства работы с виртуальными утверждениями, включая вычисление функционально зависимых атрибутов значении. В ряде языков (например, в Прологе или Плэйере) управление выбором правил вы­вода на каждом шаге не является детерминированным. Для организации вы­бора используются списки, в которых задаются статические или динамические приоритеты правил.

Второй тип запуска опирается на реализацию причинно-следственных (им-медиат-Э'ффектных) трансформаций баз знаний. Любые изменения МПОБ вы­зываются реализацией отдельных событий, возникновением (IF — ADDED) и (или) завершением (IF—DELETED) тех или иных состояний. Тип факта, вы­зывающий определенный иммедиат-эффект, задается обычно в виде прототипа с использованием переменных. Прототип может включаться в декларации со* ответствующих фреймов и сопровождаться необходимым количеством проверок дополнительных условий, которые также фиксируются в виде прототипов, по которым осуществляется поиск в базе данных или базе знаний. Если- поиск неудачен, иммедиат-эффект не выполняется; в противном случае он дает по­бочно значения дополнительных термов, которые наряду с атрибутами факта-инициатора могут использоваться в процессе вычисления нужной реакции. Например, в системах Н-Р/83 и H-P/REX [Лозовский, 1984; Абдрахманов и др., 1990] используются логико-трансформационные правила (ЛТП) (продук­ции, реализующие процедуры, снабженные двойным механизмом запуска: акти­ватором и прототипом применимости). Активатор — это прототипное утвержде­ние, включаемое в декларацию фрейма. Одновременно специфицируется тил иммедиат-эффекта: В — начало состояния; Е — конец состояния, ВС — начало текущее и ЕС — конец текущий. Два последних типа используются при плани­ровании реакции на будущие события или изменения состояний. Фактическая инициация активатора произойдет, когда специфицированный момент в буду­щем станет текущим. Инициация активатора приводит к проверке условий применимости соответствующего ЛТП. Если условия выполняются, происходит запуск. В процессе проверок одновременно из БД извлекаются и сохраняются значения переменных — параметров процедурной части ЛТП, которые состав­ляют фактический контекст его текущей активации.

Отметим, что СМ пока не имеют общей теории, В них много эвристик и вариантов решения. Интересные результаты, касающиеся СМ, связаны с рабо­тами по растущим пирамидальным сетям [Гладун, 1970, 1977]. Сетевые моде­ли лежат в основе системы ПРИЗ [Тыугу, 1984]. Вычислительная модель си­стемы ПРИЗ представляет собой результат автоматизировалного синтеза сце­нария, у которого исходными данными являются множества входных и результирующих атрибутов. При синтезе устанавливаются такие связи между


фреймами отдельных зависимостей, при которых (при полноте исходной базы знаний) последовательно-параллельное выполнение синтезированной системы фреймов приводит к решению требуемой задачи. Плодотворные исследования ведутся по СМ специального вида — М-сетям и ансамблевым сетям —для ре­шения задач управления и распознавания образов с ориентацией на высоко­эффективную аппаратную реализацию [Амосов и др., 1975],


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.026 сек.)