tema 2

1. Тема 2 Этапы построения базы знаний 1. Исходные понятия и теоретические основы построения базы знаний. 2. Выполнение синтеза

семантической сети с
помощью правил
конъюнкции и интеграции.
.

2.

Исходные понятия и теоретические основы инженерии знаний.
Одной из наук, развивающих теоретическую базу для
информатики,
является когнитология, которая изучает моделирование мыслительных процессов.
Такого рода процессы основываются на персональных и социальных знаниях.
Социальные знания – это вербализованные (представление в виде текстов) и
таким образом отчужденные от конкретных носителей (людей) персональные
знания.
Представление знаний – это формализация, т.е. моделирование знаний
посредством различных изобразительных средств (графических, формульных)
Одним из универсальных способов представления фактуальных знаний,
является семантическая сеть. В основе лежит ориентированный граф, наглядно
отображающий отношения между объектами любой природы. Универсальность
семантических сетей обеспечивает систематизацию и структурирование знаний о
предметной области. Кроме того, визуализация знаний обеспечивает проверку
правильности графической и формально логической версии исчисления
предикатов.
Имеются два базовых элемента семантических сетей. Первый из них
соответствует объектам, их признакам и значениям, и будет изображаться в виде
прямоугольников, а второй – отношениям.
Семантические сети создаются путем синтеза графических представлений
знаний отдельных фрагментов описания предметной области. Синтез происходит
по правилу: если вершина а1 в подграфе g1, идентично вершине а2 в подграфе
g2, то подграф g2 получают удалением а2 и соединением с а1 всех связывающих
вершин, которые были связаны с а2 в подграфе g2 .

3.

Воспроизведение знаний с помощью семантических сетей позволяет явно
отразить также и контекстные, т.е. глубинные, знания о предметной области. Это
достигается классификацией понятий и выявлением иерархических зависимостей
между понятиями.
Существует ряд терминов, используемых для отражения процесса
получения знаний: извлечение, приобретение, отчуждение, выявление,
форматирование и т.д.
Извлечение – без использования вычислительной техники путем
непосредственного контакта проектировщика и источника знаний (эксперт,
литература, документы.)
Приобретение – с использованием ЭВМ при наличии специального
программного инструментария.
Форматирование – с использованием программ обучения и самообучения
(автоматическое пополнение базы знаний).
Наиболее распространенным пока является извлечение знаний,
основывающееся на коммуникативных и текстологических методах.
Технология проектирования ЭЭС ориентирована на извлечении знаний,
причем этот процесс в основном базируется на текстологических методах.
Источниками знаний служат письменные тексты, представляющие собой описание
предметной области и решаемой задачи, или специалисты в данной предметной
области.
Актуальное членение – это приспособление грамматической структуры
предложения к задачам коммуникации. Предложение делится на тему и рему.

4.

Этапы создания базы знаний
Цели, подцели и
тип задачи
Проблемы и цели
предприятия
1-ый
этап
Форма
представления и
таблицы
описания
результирующей
информации
Форма
представления и
таблицы описания
результирующей
информации
Форма
представления и
таблицы описания
входной
информации
Графическое
представление
выражений
2-ой
этап
3-ий
этап
Семантическая
сеть
4-ый
этап
Текстовое описание
предметной
области
Предикаты и правила

5.

Цели и задачи
Цели, подцели,
задачи
Проблемы
цели и
предприяти
я
Результирующ
ая
информация
Естественные-языковые
конструкции
Поставщик ПО «Испат-Кармет»
находится в Темиртау. Он
поставляет банки высокого
качества. ПО «Пластик»
получает банки.
Описание
предметной
области
Результаты
предпроект
ного
обследован
ия
Входная
документация
Промежуточн
ые файлы
Тексты экономических
показателей
Количество материала бронза
–5, поставленного на склад 3 в
первом квартале. Процент
выполнения плана по изделию
чайка 1 в цехе 2.

6.

Иллюстрация к выполнению 2-го этапа
Текст описания
предметной
области
Синтаксическ
ие группы
А поставил В
А является С
В имеет Д
С находится в Е
И1, Г, И2
И1, Г, И2
И1, Г, И2
И1, Г, П
Подэтапы
2.1
Направления
связи
Т-И1, Р-И2,ПР-Г
Т-И1, Р-И2, ПР-Г
Т-И1, Р-И2, ПР-Г
Т-И1, Р-П, ПР-Г
2.2
Графическое
представление
связей
И1
Г
И2
И1
Г
И2
И1
Г
И2
2.3

7.

Выполнение синтеза семантической сети с помощью правил
конъюнкции и интеграции.
Иллюстрация к синтезу расширенной семантической сети
А
Г1
В
Г
имя А, имя
В
имя А,
имя В
Г1
А
Г1
С
А
С
С
Г3
К
Д
С
С
Г3
К
Д
Г4
Е
С
Г3
К
Д
Г4
Е
Г4
Е

8.

Иллюстрация процесса перехода от графического
представления базы фактов к формальному (двойной
рамкой обозначается файл-предикат).
А
В
В
Д
Д
С
С
bd (B, Д)
d(Д,М)
d(Д,К)
databasem1 d(A)
databasem1
e(E)

9.

Схема представления базы правил
Цели,
подцели
.Оформить
заказ
.Отказать
.Оформить
другому
поставщику.
Переменные
х – поставщик
y – продукция
А – адрес
Дерево
решений
Цепочка
вывода
Цепочка 1:1-3-5
Цепочка 2:1-4-7
Цепочка 3:1-2-67
Правила на
полуформальном языке
Поставщику оформить заказ
на продукцию у ЕСЛИ
Поставщик х выполнил
обязательства на поставку
продукции у И
Правила на стили
заданном деловом языке
Оформить заказ
на поставку ЕСЛИ
обязательство
выполнено И
качество
высокое…
Отказать Если
обязательство не
выполнено
.
Правила
вывода на
.
формальном языке
.
Заказать (x,y): обязательства (x,y,z),
Z=ВЫП,
Качество (x,y,z)
Е = ВЫС

10.

Схема (дерево) решений задач
1
нет
Поставщик
выполнил
обяз-ство?
6
Недоставка
велика?
да
9
В заказе
отказать
нет
да
да
2
нет
Качество
продукции
высокое?
да
8
3
Можно ли
заказать
заменитель
?
да
Заказать
заменитель
Покупная
цена
возрасла?
нет
нет
10
Есть другой
поставщик
?
11
да
Оформить заказ
другому поставщику
да
нет
4
12
да
Тарифы
перевозок
возросли?
5
7
нет
Оформить заказ
поставщику
Разработать
заменитель

11.

Схема решения задач 2-го типа (дерево решений)
1
2
3
4
5
Предприяти
е относится
к
поставщика
да
м?
Предприяти
е
представляе
т
да
продукцию?
Требуемая
продукция
входит в
прокат?
Получал
получатель
такую
продукцию?
нет
нет
Проанализиров
ать другое
предприятие
нет
1
[ цель 2]
нет
2
да
Предприятие
находится по
указанному
адресу?
да
нет
нет
3
да
нет
4
[ цель 3]
да
Этот поставщик
поставил указанную
продукцию
Предприятие
относится к
поставщикам
?
[ цель 1]
Предприятие
связанное с
данным
предприятие
да
м?
Предприятие
находится по
указанному адресу и
осуществляет
поставку указанному
получателю