Слайд 1Знания
Знания – это выявленные закономерности предметной области (принципы, связи, законы),
позволяющие решать задачи в этой области. Знания связаны с данными,
основываются на них, но представляют результат мыслительной деятельности человека, обобщают его опыт, полученный в ходе выполнения какой-либо практической деятельности.
Слайд 2При обработке на ЭВМ знания трансформируются следующим образом:
знания в памяти
человека как результат мышления;
материальные носители знаний (учебники, методические пособия);
поле знаний
– условное описание основных объектов предметной области, их атрибутов и закономерностей, их связывающих;
знания, описанные на языках представления знаний (логические и продукционные модели, семантические сети, фреймы);
базы знаний на машинных носителях информации.
Слайд 3Модели представления знаний
Логические модели
Сетевые модели
Фреймовые модели
Продукционные модели
Слайд 4Логические модели
В основе лежит некоторое формальное логическое исчисление. Все знания
о предметной области описываются с помощью формул этого исчисления, которые
состоят из предикатов (логических функций), логических операций (∧, ∨, →, ¬) и кванторов (∃, ∀).
Слайд 5
A(x) – предикат, интерпретирующийся как «x – ученый»,
B(x, y) –
«x способен понять y»
Тогда высказывание «Любой ученый поймет ученого» может
быть представлено в виде:
∀x∀y(A(x) ∧ A(y) → B(x, y))
Аналогично, высказывание «Только ученый способен понять ученого»:
∀x∀y(A(y) ∧ B(x, y) → A(x))
∀y (A(y) → ∃x¬B(x, y))
∃y(A(y) ∧ ∀x¬B(x, y))
Слайд 7Фреймовые модели
Фрейм – минимально возможное (в рамках конкретной задачи) описание
сущности какого-либо объекта, процесса или явления. Структура фрейма следующая:
{: ,
; …; , },
где N – имя фрейма, Si, Vi – соответственно имена и значения слотов.
Слайд 8фреймы-прототипы
: , ; , ; , ; , ;
,
фреймы-экземпляры
: , ;
, ;
, ;
<где>, <в чистом поле>;
<результат>, <победа>
Слайд 9Типы фреймов
фреймы-структуры, для обозначения объектов и понятий (заем, залог, вексель);
фреймы-роли (менеджер, кассир, клиент);
фреймы-сценарии (банкротство, собрание акционеров, организация праздника);
фреймы-ситуации (тревога, авария, рабочий режим устройства) и др.
Слайд 10Наследование свойств
: , ; ,
: , ; ,
лет>
: , ; , ; ,
Слайд 11Продукционные модели
Продукционная модель, или модель, основанная на правилах, позволяет представить
знания в виде предложений типа: Если (условие), то (действие).
Под условием
понимается некоторое предложение-образец, по которому осуществляется поиск в базе знаний, а под действием – действия, выполняемые при успешном исходе поиска (они могут быть промежуточными, выступающими далее как условия, и терминальными или целевыми, завершающими работу системы).
Слайд 12
Если «отдых летом» и «человек активный», то «ехать в горы»
Если
«любит солнце», то «отдых летом»
Если «пропускать лекции по информатике», то
«двойка на экзамене»
Слайд 13Экспертные системы
– это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в
конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций
менее квалифицированных пользователей.
Слайд 15Пользователь – специалист предметной области, для которого предназначена система. Обычно
его квалификация недостаточно высока, и поэтому он нуждается в помощи
и поддержке своей деятельности со стороны ЭС.
Инженер по знаниям (аналитик) – специалист по искусственному интеллекту, выступающий в роли промежуточного буфера между экспертом и базой знаний.
Интерфейс пользователя – комплекс программ, реализующих диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, так и получения результатов.
База знаний (БЗ) – ядро ЭС, совокупность знаний предметной области, записанная на машинный носитель в форме, понятной эксперту и пользователю (обычно на некотором языке, приближенном к естественному). Параллельно такому «человеческому» представлению существует также внутреннее «машинное» представление БЗ.
Решатель – программа, моделирующая ход рассуждении эксперта на основании знаний, имеющихся в БЗ. Синонимы: дедуктивная машина, блок логического вывода.
Подсистема объяснений – программа, позволяющая пользователю получить ответы на вопросы; «Как была получена та или иная рекомендация ?» и «Почему система приняла такое решение ?» Ответ на вопрос «как» – это трассировка всего процесса получения решения с указанием использованных фрагментов БЗ, т.е. всех шагов цепи умозаключений. Ответ на вопрос «почему» –ы ссылка на умозаключение, непосредственно предшествовавшее полученному решению, т.е. отход на один шаг назад.
Интеллектуальный редактор БЗ – программа, представляющая инженеру по знаниям возможность создавать БЗ в диалоговом режиме- Включает в себя систему вложенных меню, шаблонов языка представления знаний, подсказок и других сервисных средств, облегчающих работу с базой.
Слайд 16Классификация экспертных систем
Интерпретация данных
Диагностика
Мониторинг
Проектирование
Прогнозирование
Планирование
Обучение