Отношения и классы отношений

Отношения определяют и фиксируют форму связи между понятиями и именами, а также между другими функциональными группами внутреннего языка представления экспертной системы. Отношения могут задаваться не только с помощью лексики яхыка, но и с помощью грамматических связей, выражаемых средствами языка. Так как возможность выявления отношений во многих случаях является результатом работы процедур экспертной системы, а следовательно, основным критерием ее работы, необходимо остановиться более детально на некоторых группах отношений.

Отношения классификации позволяют классифицировать элементы предметной области, образовывать классы элементов, устанавливать отношения между классами, а также между классами и отдельными элементами. Важнейшими являются следующие отношения:

• иметь имя;
• класс – подкласс;
• элемент – класс;
• род – вид;
• нижестоящие понятия – вышестоящие понятия;
• часть – целое;
• быть эталоном.

Признаковые отношения приписывают различные качественные признаки понятиям и могут быть представлены в виде последовательной композиции двух отношений: иметь признак и иметь значение признака.

Понятия представляют собой совокупность определяющих их признаков. В понятии сосредоточено то общее, что объединяет отдельные элементы в один класс, признаковые отношения являются характеристиками понятий. Можно считать, что понятие есть некоторый набор определенных атрибутов признаковых отношений.

Количественные отношения выражают квантитативные характеристики понятий и могут быть сведены к композиции двух отношений: иметь меру и иметь значение меры. В количественных отношениях вместо конкретного значения меры может быть указано некоторое качественное значение.

Отношения сравнения составляют две характеристики некоторого понятия или группы понятий по какому-либо признаковому или количественному отношению.

Отношения принадлежности связывают два элемента предметной области не по какому-либо классификационному признаку, а лишь по признаку отношения к какой-либо конкретной ситуации.

Временные отношения определяют такие динамические характеристики элемента, как протяженность существования во времени, момент возникновения, дату и другие временные показатели. К временным отношениям принадлежат отношения типа: быть одновременно; быть раньше; быть позже; совпадать во времени; пересекаться во времени.

Пространственные отношения фиксируют место пребывания некоторого элемента предметной области или взаимоотношение элементов между собой в некотором пространстве. В качестве примера можно привести следующие пространственные отношения:

• совпадать в пространстве;
• быть слева;
• быть справа;
• быть сзади;
• быть между;
• касаться

Каузальные отношения отражают причинно-следственные связи, а также связи, определяющие цель, мотивацию, предпочтения при принятии решений. Примером могут быть отношения:

• причина – следствие;
• быть целью;
• быть мотивом.

Инструментальные отношения отражают прагматический аспект деятельности, самые важные из них: служить для; быть средством для; способствовать; быть инструментом; быть вспомогательным средством.

Информационные отношения образуют группу отношений, которые описывают различные стороны передачи и получения информации: быть отправителем; быть получателем; быть источником информации.

Порядковые отношения описывают соотнесенность элементов предметной области между собой: быть следующим; быть очередным; быть ближайшим.

Существуют и другие группы отношений, имеющие существенное значение для построения экспертных систем. Далее мы их рассмотрим.

В связи с тем, что отношение как понятие относится к общечеловеческим понятиям всеобщей взаимосвязи предметов, явлений в природе, обществе и мышлении, оно изучается многими науками: философией, логикой, математикой, медициной, экономикой и т.д. Именно отношения формировали те или иные предметные области, те или иные классы отношений. Знание классов отношений имеет важное значение при построении экспертных систем в практическом смысле, так как существенно сужает пространство поиска и дает возможность использовать богатый опыт человеческой деятельности.