Выражение знаний

Практический опыт специалиста, заключенный в базе знаний экспертной системы, представлен совокупностью многочисленных фактов, правил, процедур и эвристик (т.е. эмпирических правил), относящихся к определенной предметной области.

Предметную область, представленную моделью:  Сущность – Отношение – Атрибут – Значение – Событие
можно характеризовать совокупностью объектов, количественных и качественных характеристик объектов и связей между объектами.

Объекты и связи составляют базис для классификации понятий. Объекты подразделяются на сущности, события и значения, а связи – на отношения и атрибуты.

Сущность – это понятие, воспринимаемое индивидуально, представляющее интерес само по себе и имеющее определенную протяженность во времени.

Событие – это понятие, воспринимаемое индивидуально, представляющее интерес само по себе и происходящее мгновенно.

Значение – это понятие, воспринимаемое индивидуально и представляющее интерес только в связи с некоторой сущностью или с некоторым событием.

Отношение – это временная или постоянная связь между сущностями и (или) событиями. Отношение может включать некоторые значения. В качестве примера можно выделить такие группы отношений, как отношения классификации (класс – подкласс, часть – целое, род – вид), временные, пространственные, каузальные (причина – следствие) отношения и т.п.

Атрибут – это временная или постоянная связь между сущностью (или событием) и значением.

Сущности отличаются от событий протяженностью во времени, а от значений – самостоятельным интересом, отношения и атрибуты отличаются от объектов тем, что они воспринимаются только в том случае, если воспринимаются характеризуемые ими объекты. Атрибут связывает рассматриваемый объект со значением.

При решении задачи представления знаний необходимо различать два аспекта – идентификацию понятий и формулировку ограничений.

Первый аспект предполагает отображение определенного объекта предметной области в некоторое базисное понятие языка представления знаний. Второй аспект предполагает наложение ограничений на идентифицированное понятие и на его возможные характеристики. Идентификация понятий включает классификацию явлений по разным категориям. Выделяются объекты и связи (отношения) между ними; выделение индивидуальных и групповых объектов; определение зависимости объектов и связей во времени. Объекты не обязаны существовать в любое время, а связи могут меняться с течением времени. Таким образом, возникает понятие "состояние", образуемое объектами и связями в отдельные моменты времени; определение событий, т.е. динамических явлений (мгновенные объекты или переходы из состояния в состояние), специфическое обращение к событиям состоит в выделении различных фактов, которые приводят к переходу в одно и то же состояние.

Процесс наложения ограничений на идентифицированное понятие допускает различные виды ограничений и способы их выражения. Можно выделить статические ограничения, которые накладываются на объекты и их связи и выполняются в любое время, а также динамические ограничения на процесс изменения объектов и связей.

Различные языки представлений знаний в разной степени отражают все перечисленные выше признаки, характеризующие знания, а также требования, которые накладываются при идентификации понятий. Однако противопоставление объекта и связи свойственно почти всем таким языкам.

Выбор системы представления знаний во многом определяет организацию информации, а также алгоритмы восприятия и (или) преобразования фактов. Разнообразные модели представления знаний, используемые в области экспертных систем, могут быть подразделены на четыре класса: семантические сети; системы фреймов; продукционные системы; логические модели (языки).