- •Введение
- •Данные и знания
- •1.В зависимости от источника:
- •2.В зависимости от характера использования решения задач в некоторой предметной области
- •Определение понятия знаний в контексте предметной области.
- •Процесс проектирования ИнтелектСистемы
- •Инженерия знаний (knowlege)
- •Этапы(действия) в инженерии знаний: получить, структурировать, представить знания
- •Модели представления знаний делятся на 2 группы:
- •Продукционные модели
- •Управление выводом. Стратегия вывода
- •1.Прямой порядок вывода от фактов к заключениям
- •2.Системы с обратным порядком вывода
- •Проблема стратегий управления вывода
- •Управление системой продукции
- •Стратегии для выполнения системы продукции
- •1.Принцип «стопки книг»
- •2.Принцип «наиболее длинного условия»
- •3.Принцип «места продукции»
- •4.Принцип «класнной доски»
- •Управление по именам
- •Сетевые модели Представление знаний с помощью фреймов (фреймовые модели)
- •Вывод о фреймах:
- •Семантические сети (сс)
- •Формальное представление сс
- •Логические системы для представления знаний
- •Теория нечетких знаний
- •Ненадежность знаний и выводов
Логические системы для представления знаний
В основе логических систем лежит понятие лежит понятие формальной логической системы. Понятие формальной логики является одним из основополагающих понятий о формализации.
Основные цели формализации заключаются в следующем:
1-вводится множество базовых элементов или алфавит теории
2-определяются правила построения правильных объектов (предложений) из алфавита (базовых элементов)
3-часть объектов объявляется изначально заданными и правильными по определению аксиомы
4-задаются правила построения новых объектов из других выше определенных правильных объектов системы
1-4-правила вывода
Если 1-4 выполнимо, то мы строим формальную систему. Эта схема лежит в основе дедуктивных систем информационного интеллекта. В соответствии с этой схемой база знаний описывается в виде предложений и аксиом теорий.
Механизм вывода(МВ) реализует правила построения новых предложений из имеющихся в БЗ.
БЗ= предложения + аксиомы
СИИ=БЗ+МВ
На вход СИИ поступает описание задачи на языке этой теории в виде запросов (предложения, теоремы), которые явно не представимы в БЗ, но если оно не противоречит заложенным в БЗ знаниям, то оно может быть построено из объектов БЗ путем применения правил вывода.
Процесс работы МВ называется док-ми теоремы и т.д.
Если все шаги вывода запомнить и представить пользователю, мы получим объяснение выработанного решения.
Формальные языки на которых записываются формулы, предложения, получили название логических языков.
С практической точки зрения является:
--язык логики высказывания, где предложения рассматривают как неделимые сущности
--язык логических предикатов, где происходит деление предложений на субъект и предикат.
В процессе математизации рассуждений различают 2 вида слов.
1-теоремы (аналог сущностей)
2-формулы (аналог повествовательных предлогов)
Для записи предложений используются стандартные виды высказываний. Это дает возможность стандартизировать рассуждения (использовать стандарт посыла- заключения), с другой стороны ввести в теоремы переменные.
Формулы с переменными при проставлении вместо переменных значений превращается в высказывание. Эти формулы называются высказывательные формы (переменными высказываниями). Т.о. первая формула порождает множество истинных или ложных высказываний.
Не все предложения, содержание переменные являются высказывательными формами.
Различают связанные и свободные переменные.
Сложные предложения с переменными, содержащие логические связки «существует», «все» обозначает высказывания, а переменные к которым они относятся являются связанными.
Расчленения предложений на субъект и предикат в математической логике преобразования путем соотнесения предложения, выражающего свойства предмета с функцией одной переменной. При этом сама функция Р(х) логическая функция одной переменной, т.е. это одноместный предикат, х-субъект.
Если предложение описывает отношения между несколькими субъектами, то с ними можно связать n- местный предикат.
Сложные предложения или формы строятся с помощью логически связанных «и» «или» «не», с операциями логики.
Пример: неверно что сегодня плохой день
«не»(отрицание) «и»(конъюнкция) «или»(дизъюнкия) если то( ->) тогда, когда (=>)
Пример: Пусть имеется 8 высказываний
Субъективными предикатами являются свойства принадлежащие этому объекту.
Для формального описания задачи выделены следующие одноместные предикаты:
1.проверен (х)
2.заправлен (х)
3.готов (х)
4.Дано разрешение (х)
5.Взлетел (х)
6.Находится на взлетной полосе (х)
7.Не находится на взлетной полосе (х)
8.Выполняет рейс (х)
Высказывания
1.Если самолет проверен и заправлен, то он готов к вылету
Любой х (проверен (х)∩заправлен (х)→готов (х))
2.Если самолет готов к вылету и дано разрешение на вылет, то он либо взлетел, либо находится на взлетной полосе
Любой х (готов (х)∩ дано разрешение (х)) ∩ Не находится на взлетной полосе (х) → Взлетел (х)
3.Если самолет взлетел, то он выполняет рейс
Любой х (готов (х)∩ дано разрешение (х) ∩Взлетел (х) →находится на взлетной полосе (х)
Любой х(Взлетел (х) → Выполняет рейс (х))
4.Самолет ЯК-42 проверен и заправлен
Проверен (ЯК-42)
5.Самолет ТУ-134 проверен
Проверен ТУ-134
6.Самолет ИЛ 62 заправлен
Заправлен ИЛ-62
7.Самолету ЯК-42 дано разрешение на вылет
Дано разрешение ЯК-42
8.Самолет ЯК-42 не находится на взлетной полосе
Не находится на взлетной полосе (ЯК-42)
Какой из самолетов в момент времени t выполняет рейс?
Высказывания (1), (2) и (3) является сложными и построены с помощью логических связок: импликация и связка «И».
Высказывания (4-8) являются элементарными, описывающие свойства предметной области.
Предложения с 1-4 получаются квантор общностями, квантор общности можно убрать.
Чтобы найти какой из самолетов в момент времени t выполняет рейс, мы должны сформулировать запрос: М-> выполняет рейс (Z)
М- множество предположений (1-10)
Шаги: 1-применим правило подстановки в предложении (1) проверен ЯК-42, заправлен (ЯК-42), готов (ЯК-42) 2- посылки: объединим предложения проверен (Як-42) и заправлен (ЯК-42); проверен (ЯК-42) и запрвлен (ЯК-42), то готов (яК-42)
Применив правило модус-понус: и получим что готов (ЯК-42) истина
3-объединим заключения шага 2 и предложения (дано разрешение (Як-42), не находится на взлетной полосе (Як-42)), получим: готов (Як-42) и дано разрешение (Як-42) и не находится на взлетной полосе (ЯК-42); применив подстановку х=ЯК-42, получим что взлетел ЯК-42
, применив правило - взлетел ЯК-42 истина
Т.е сначала доказываем, что истина, предпосылка, затем высказывание, а затем уже что истинно следствие.