Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции по базам знаний и экспертным системам - файл 1.doc


Лекции по базам знаний и экспертным системам
скачать (1259 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc1259kb.24.11.2011 09:16скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Реклама MarketGid:
Загрузка...
^

Семантические сети (СС)


Сетевое представление является развитием логического подхода представления информации.

Основные направления:

  • семантические сети;

  • концептуальные графы;

  • фреймы.

Информация представляется в виде ориентированного графа или гиперграфа.

  • Вершины соответствуют объектам, дуги или гипердуги – отношениям.

  • СС представляет собой двудольный граф, вершины одной доли соответствуют объектам, второй – отношениям между ними.

  • Многоуровневые многозадачные логики.

Концептуальный граф соответствует логической формуле или простому предложению естественного языка. Объединение концептуальных графов иногда называется СС. Наиболее удобным для сетевого представления являются бинарные отношения, поэтому произвольные n-местные предикаты заменяются бинарным (n+1) предикатом. Это представление часто используется при создании объектно-ориентированных БД.

В СС должны быть представлены объекты, отношения, типы объектов, типы отношений, экземпляры объектов и отношений. Кроме того, на множестве типов объектов заданы базовые отношения: элементы множества и множество подмножества. Т.о. получается решетка типов объектов, которая обеспечивает наследование свойств объекта.

Для СС используются 4 основные операции: объединение, копирование, упрощение и конкретизация.

Если есть 2 семантические сети с1 и с2, содержащие общие объекты, то в результате операции объединения получится сеть, в которой одинаковые вершины отождествляются: с1с2.

Операция упрощения удаляет из семантической сети эквивалентные вершины, соответствующие отношениям.

Операция копирования – выделение из семантической сети концептуального графа, соответствующего некоторому объекту, и присоединение к сети экземпляра этого графа (возможно, с изменениями имен объектов, входящих в этот граф).

Операция конкретизации: создается новый концептуальный граф, в котором имя типа заменяется именем подтипа или объекта. Например, Жан написал книгу «БД» и послал книгу Мери.

Для введения кванторов в состав СС концептуального графа вводятся пропозициональные вершины, т.е. вершины, обозначающие отдельные фрагменты СС. Например: Жан посылает некоторую книгу Мери. Жан посылает всякую написанную им книгу Мери. Жан посылает эту книгу Мери.

Для использования пропозициональных вершин в СС вводится понятие «метка концептуального графа».

Пропозициональные вершины позволяют кроме кванторов описывать модальные отношения и другие варианты развития классической логики, т.е. пропозициональные Ершины позволяют строить предложения с причастными и деепричастными оборотами.

На СС можно реализовать операции логического вывода. Существуют два основных подхода реализации логического вывода: вывод с помощью изменения СС (аналог метода резолюций) и вывод на основе изменяющейся СС. В этом случае, как правило, выводу соответствует нахождение пути или гиперпути на графе, соответствующем семантической сети.

Концепты (объекты СС) обладают 2 типами свойств:

  • аналитические (свойства типа);

  • синтетические (свойства множеств).

Решетка типов образуется путем использования отношений: «это» и конкретизация.

Денотатом типа называется множество всех сущностей, которые являются конкретизациями этого типа.

Доказано, что решетка типов и решетка объектов не изоморфны. Связь понятий (иерархии типов) могут быть описаны следующим образом:

^ Таким образом, конкретизация – операция, обратная к отношению денотат. Это отношение, приписывающее имена собственные.

Между решеткой типов и решеткой множеств введено отношение абстракций.

Прототип указывает свойства истинные в типичном, но не обязательно в каждом отдельном случае. Решетка типов обеспечивает наследование свойств.

Унаследованным будет называться свойство, которое присуще всем объектам данного типа.

Наследование свойств – фактически результат применения правила ограничения.

Прототип – описание типичного объекта данного типа. Т.е. тип может описываться неявно заданием своего прототипа. Тип можно определить, задавая множество необходимых и достаточных условий, характеризующих принадлежность объекта к данному типу.

СС обеспечивают процедуру логического вывода:

  1. Проверка наличия свойства у конкретного экземпляра объекта.

  2. Проверка наличия данного свойства в описании типа.

  3. Проверка наличия этого свойства у соответствующих надтипов.

Данный тип вывода относится к выводу на неизменяемой СС, т.е. в процессе вывода СС не изменяется.

Вывод сводится к поиску пути в графе, соответствующем семантической сети.
^

Динамические семантические сети


Клауза – это выражение вида B1B2…BnA1A2…Am , где Bi и Aj – атомарные формы, Aj – посылки клаузы, Bi – заключения.

Аналогом клаузы является логическая формула вида . Все переменные, входящие в состав клаузы считаются связанными квантором всеобщности. Квантор существования исключается, используя процедуры перехода к ССФ.

Если m=0, то клауза безусловная (т.е. тождественно истинное высказывание), если n=0 – тождественно ложное высказывание.

Если m=0, n=0, то клауза пустая: .

Клаузальная форма удобна для построения СС и логического вывода.

^ Рассмотрим расширенную СС: вершины соответствуют объектам, помеченные ориентированные дуги – бинарным предикатам. Т.е. СС – помеченный граф. В расширенную СС вводятся типы дуг и указатель подсетей – гиперребра, позволяющие объединять атомы в клаузы.

Условия клаузы будем объединять двойными линиями, заключения – жирными линиями.

- правило modus ponens.

В СС области определения каждого объекта заданы явно, т.е. объекты присутствуют в БД со своими характеристиками  множество интерпретаций конечно и состоит из информации, хранимой в БД.

Поэтому задача классификации объектов может решаться проверкой истинности всех возможных интерпретаций.

В данном случае вывод выполняется на неизменяемой СС.
^

Дедуктивный вывод на семантических сетях


Логико-лингвистической моделью (ЛЛМ) называется язык исчисления предикатов 1-ого порядка, имеющий следующий вид:

,

где Bij – условия ввода, Aik – заключения.

Формулы используются в ССФ, т.е. переменные, связанные квантором существования, заменены функциями или константами, и все используемые переменные считаются связанными кванторомвсеобщности.

ЛЛМ ставится в соответствие некоторая СС.

Задача дедуктивного вывода может быть рассмотрена в следующем виде: имеется описание модели предметной области в виде ЛЛМ и совокупность утверждений вида: А1,…,Az. Необходимо получить пустой дизъюнкт.

Запрос к ИС формируется в виде .

Результат запроса – значения констант, т.е. объектов БД, для которых запрос принимает истинное значение, или, что то же самое, для которых отрицание запроса позволяет получить в СС пустой дизъюнкт.

В СС выделяются 4 типа отношений:

  • структурные (студент-дисциплина),

  • логические (студент – успевающий),

  • процедурные (средняя успеваемость: группа-предмет),

  • теоретико-множественные.

В основном в СС используются структурные отношения. Среди объектов можно выделить следующие основные группы:

  • собственные объекты,

  • объекты-события,

  • объекты-характеристики (одноместные предикаты).

Кроме того, выделяется особый класс объектов – пропозициональные вершины, т.е. вершины, соответствующие высказыванию в целом.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10



Скачать файл (1259 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru