Знания и их представление

Системы, основанные на знаниях – это системы программного обеспечения, основными структурными элементами которых являются база знаний и механизм логических выводов. В первую очередь к ним относятся экспертные системы, способные диагностировать заболевания, оценивать потенциальные месторождения полезных ископаемых, осуществлять обработку естественного языка, распознавание речи и изображений и т.д. Экспертные системы являются первым шагом в практической реализации исследований в области ИИ. В настоящее время они уже используются в промышленности.

Экспертная система – это вычислительная система, в которую включены знания специалистов о некоторой конкретной проблемной области и которая в пределах этой области способна принимать экспертные решения.

Базовая структура экспертной системы приведена на рисунке.

Структурные элементы, составляющие систему, выполняют следующие функции.

База знаний – реализует функции представления знаний в конкретной предметной области и управление ими.

Механизм логических выводов – выполняет логические выводы на основании знаний, имеющихся в базе знаний.

Пользовательский интерфейс – необходим для правильной передачи ответов пользователю, иначе пользоваться системой крайне неудобно.

Модуль приобретения знаний – необходим для получения знаний от эксперта, поддержки базы знаний и дополнения ее при необходимости.

Модуль ответов и объяснений – формирует заключение экспертной системы и представляет различные комментарии, прилагаемые к заключению, а также объясняет мотивы заключения.

Перечисленные структурные элементы являются наиболее характерными, хотя в реальных экспертных системах их функции могут быть соответствующим образом усилены или расширены.

Знания в базе знаний представлены в конкретной форме, и организация базы знаний позволяет их легко определять, модифицировать и пополнять. Решение задач с помощью логического вывода на основе знаний хранящихся в базе знаний, реализуется автономным механизмом логического вывода. Хотя оба эти компонента системы с точки зрения ее структуры являются независимыми, они находятся в тесной связи между собой и определение модели представления знаний накладывает ограничения на выбор соответствующего механизма логических выводов. Таким образом, при проектировании экспертных систем необходимо анализировать оба указанных компонента.

Чтобы манипулировать знаниями из реального мира с помощью компьютера, необходимо осуществлять их моделирование. К основным моделям представления знаний относятся:

- логические модели;

- продукционные модели;

- сетевые модели;

- фреймовые модели.

Дата добавления: 2014-01-14