1. Семантические сети, их классификация и принципы построения. Типы объектов и отношений в семантических сетях.
Семанти́ческая сеть — информационная модель предметной области, имеющая вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют объектам предметной области, а дуги (рёбра) задают отношения между ними. Объектами могут быть понятия, события, свойства, процессы[1]. Таким образом, семантическая сеть является одним из способов представления знаний. В названии соединены термины из двух наук: семантика в языкознании изучает смысл единиц языка, а сеть в математике представляет собой разновидность графа — набора вершин, соединённых дугами (рёбрами). В семантической сети роль вершин выполняют понятия базы знаний, а дуги (причем направленные) задают отношения между ними. Таким образом, семантическая сеть отражает семантику предметной области в виде понятий и отношений.
Классификация семантических сетей
Для всех семантических сетей справедливо разделение по арности и количеству типов отношений.
По количеству типов отношений, сети могут быть однородными и неоднородными.
Однородные сети обладают только одним типом отношений (стрелок), например, таковой является вышеупомянутая классификация биологических видов (с единственным отношением AKO).
В неоднородных сетях количество типов отношений больше двух. Классические иллюстрации данной модели представления знаний представляют именно такие сети. Неоднородные сети представляют больший интерес для практических целей, но и большую сложность для исследования. Неоднородные сети можно представлять как переплетение древовидных многослойных структур. Примером такой сети может быть Семантическая сеть Википедии.
По арности:
типичными являются сети с бинарными отношениями (связывающими ровно два понятия). Бинарные отношения очень просты и удобно изображаются на графе в виде стрелки между двух концептов. Кроме того, они играют исключительную роль в математике.
На практике, однако, могут понадобиться отношения, связывающие более двух объектов — N-арные. При этом возникает сложность — как изобразить подобную связь на графе, чтобы не запутаться. Концептуальные графы (см. ниже) снимают это затруднение, представляя каждое отношение в виде отдельного узла.
По размеру:
Для решения конкретных задач, например, тех которые решают системы искусственного интеллекта.
Семантическая сеть отраслевого масштаба должна служить базой для создания конкретных систем, не претендуя на всеобщее значение.
Глобальная семантическая сеть. Теоретически такая сеть должна существовать, поскольку всё в мире взаимосвязано[источник?]. Возможно когда-нибудь такой сетью станет Всемирная паутина.
В семантических сетях используют три основных типа объектов: понятия, события и свойства. Понятия представляют собой сведения об абстрактных или физических объектах предметной области. События - это действия, которые могут внести изменения в предметную область.
Семантические отношения
Количество типов отношений в семантической сети определяется её создателем, исходя из конкретных целей. В реальном мире их число стремится к бесконечности. Каждое отношение является, по сути, предикатом, простым или составным. Скорость работы с базой знаний зависит от того, насколько эффективно реализованы программы обработки нужных отношений.
Иерархические
Наиболее часто возникает потребность в описании отношений между элементами, множествами и частями объектов. Отношение между объектом и множеством, обозначающим, что объект принадлежит этому множеству, называется отношением классификации (ISA). Говорят, что множество (класс) классифицирует свои экземпляры.[2] (пример: «Шарик является собакой» = Шарик является объектом типа собака). Иногда это отношение именуют также MemberOf, InstanceOf или подобным образом. Связь ISA предполагает, что свойства объекта наследуются от множества. Обратное к ISA отношение используется для обозначения примеров, поэтому так и называется — «Example», или по-русски «Пример». Иерархические отношения образуют древовидную структуру.
Отношение между надмножеством и подмножеством (называется AKO — «A Kind Of», «разновидность»). (Пример: «собака является животным» = тип с именем собака является подтипом типа животные). Элемент подмножества называется гипонимом (собака), а надмножества — гиперонимом (животное), а само отношение называется отношением гипонимии. Альтернативные названия — «SubsetOf» и «Подмножество». Это отношение определяет, что каждый элемент первого множества входит и во второе (выполняется ISA для каждого элемента), а также логическую связь между самими подмножествами: что первое не больше второго и свойства первого множества наследуются вторым.Отношение АКО (Род-Вид) часто используется для навигации в информационном пространстве,например, в Википедии.
Объект, как правило, состоит из нескольких частей, или элементов. Например, компьютер состоит из системного блока, монитора, клавиатуры, мыши и т. д. Важным отношением является HasPart, описывающее связь частей и целого — отношение меронимии. В этом случае свойства первого множества не наследуются вторым. Мероним и холоним — противоположные понятия:
Мероним — объект, являющийся частью для другого. (Двигатель — мероним автомобиля.)
Холоним — объект, который включает в себя другое. (Например, у дома есть крыша. Дом — холоним крыши. Компьютер — холоним монитора.)
Часто в семантических сетях требуется определить отношения синонимии и антонимии. Эти связи либо дублируются явно в самой сети, либо определяются алгоритмической составляющей.
Вспомогательные
В семантических сетях часто используются также следующие отношения [Гаврилова]:
функциональные связи (определяемые обычно глаголами «производит», «влияет»…);
количественные (больше меньше, равно…);
пространственные (далеко от, близко от, за, под, над…);
временные (раньше, позже, в течение…);
атрибутивные (иметь свойство, иметь значение);
логические (И, ИЛИ, НЕ);
лингвистические.
Структура
Математика позволяет описать большинство явлений в окружающем мире в виде логических высказываний. Семантические сети возникли как попытка визуализации математических формул. Основным представлением для семантической сети является граф. Однако не стоит забывать, что за графическим изображением непременно стоит строгая математическая запись, и что обе эти формы являются не конкурирующими, а взаимодополняющими.
Графическое представление
Основной формой представления семантической сети является граф. Понятия семантической сети записываются в овалах или прямоугольниках и соединяются стрелками с подписями — дугами (см. рис.). Это наиболее удобно воспринимаемая человеком форма.[источник не указан 144 дня] Её недостатки проявляются, когда мы начинаем строить более сложные сети или пытаемся учесть особенности естественного языка. Схемы семантических сетей, на которых указаны направления навигационных отношений, называют картами знаний, а их совокупность, позволяющая охватить большие участки семантической сети, атласом знания.
Математическая запись
В математике граф представляется множеством вершин V и множеством отношений между ними E. Используя аппарат математической логики, приходим к выводу, что каждая вершина соответствует элементу предметного множества, а дуга — предикату.
Лингвистическая запись
В лингвистике отношения фиксируются в словарях и в тезаурусах. В словарях в определениях через род и видовое отличие родовое понятие занимает определённое место. В тезаурусах в статье каждого термина могут быть указаны все возможные его связи с другими родственными по теме терминами. От таких тезаурусов необходимо отличать тезаурусы информационно- поисковые с перечнями ключевых слов в статьях, которые предназначены для работы дескрипторных поисковых систем.
- Классификация ит.
- 2. Инфологическое проектирование базы данных предметной области.
- 3. Определение Web-дизайна.
- Геоинформационные системы.
- 2. Этапы проектирования бд.
- 3. Общие характеристики пользователей и особенности программирования сайтов в зависимости от этих характеристик.
- 1.Принцип "открытости" информационной системы. Семиуровневая модель взаимодействия информационных систем. Технологии открытых систем.
- 2. Основы реляционной алгебры.
- 3. Проектирование сайтов.
- Распределенные системы обработки данных; технологии «клиент- сервер». Понятия «толстый» и «тонкий» клиенты.
- 2. Основные категории языка манипулирования данными sql.
- 3. Структура сайта.
- Информационные подсистемы tps, mis, oas, kws и kms, их место в системе управления организацией, основные пользователи этих подсистем.
- 2. Понятие бизнес-логики. Хранимые процедуры, триггеры, представления.
- 3. Теория навигации.
- Этапы моделирования систем.
- 2. Основные блоки эвм.
- 3. Понятие и структура электронного учебника, принципы разработки.
- Статистическое моделирование систем на эвм.
- 2. Системная плата персонального компьютера.
- 3. Управление коммуникативной деятельностью в дистанционном образовании.
- Программы, среды и системы моделирования.
- 2. Виды и структура основной памяти.
- 3. Особенности работы в системе Moodle.
- Основные понятия планирования экспериментов.
- 3. Педагогические особенности проведения образовательного процесса в дистанционном образовании.
- Основные элементы языка gpss.
- 3. Основные принципы и модели дистанционного образования.
- 1. Данные, информация и знания. Приобретение, создание, описание и кодификация, хранение/востребование, передача и использование знаний в организации.
- 2. Назначение и основные функции операционных систем.
- 3. На какие группы можно разделить всю информацию по видам восприятия, которые возможны при работе с компьютерной и коммуникационной техникой.
- 1. Семантические сети, их классификация и принципы построения. Типы объектов и отношений в семантических сетях.
- 2. Управление процессами и потоками.
- 3. Укажите известные вам форматы аудио, видео, графики укажите их преимущества и недостатки, области применения.
- Классификация инструментальных средств для работы со знаниями. Языки, использующиеся при представлении и обработке знаний.
- Функции операционных систем по управлению памятью.
- Нейронные сети и их применение в ис. Биологический прототип и искусственный нейрон.
- 2. Характеристики файловых систем операционной системы Windows.
- 3. Библиотеки в Macromedia Flash.
- 1. Персептроны и зарождение искусственных нейронных сетей. Персептронная представляемость. Обучение персептрона. Алгоритм обучения персептрона.
- 2. Функции операционных систем по защите данных; политики безопасности.
- 2.1. Принципы проектирования защищенных систем
- 2.2. Понятие защищенной операционной системы
- 2.3. Подходы к созданию защищенных операционных систем
- 2.4. Административные меры защиты
- 2.5. Адекватная политика безопасности
- 3. Структура проекта в Macromedia Flash - кадры, слои, сцены.
- Топологии компьютерных сетей.
- 2. Система внутренних коммуникаций компании: вертикальные и горизонтальные каналы распространения знаний.
- 3. Структура информационно-логической модели информационных систем в образовании.
- Эталонная модель взаимодействия открытых систем (модель osi).
- Основные операции над семантическими сетями. Агрегация и обобщение. Управление выводом в сетевых моделях.
- Проектирование и разработка пользовательского интерфейса информационных систем в образовании.
- Стандарты Ethernet и Fast Ethernet.
- 3. Архитектура информационных систем в образовании.
- 5.1.2. Централизованная архитектура
- 5.1.3. Архитектура "файл-сервер"
- 5.1.4. Архитектура "клиент-сервер"
- 5.1.5. Многоуровневый "клиент-сервер"
- 5.1.6. Архитектура распределенных систем
- Адресация в сетях tcp/ip.
- Общие сведения о языках инженерии знаний. Понятие о функциональном и логическом программировании. Особенности языков Лисп, Пролог и Смолток.
- 3. Инструментальные средства проектирования информационных систем в образовании.
- Безопасность информационных сетей.
- Типы онтологий: верхнего уровня, предметных областей, прикладных онтологий. Лексические онтологии.
- 3. Модели жизненного цикла программного обеспечения информационных систем в образовании.
- Классификация современных операционных систем.
- 2. Роль и место банков данных в информационных системах.
- 3.Тэги, фреймы, создание документа в html.
- Планирование процессов и потоков.
- Сетевая модель данных
- Реляционная модель данных
- 3. Формы в html документах.
- Тупики, методы устранения тупиков.
- 2. Ограничения и целостность данных в базе.
- 3. Формы, функции, мультимедиа.
- Методы реализации виртуальной памяти.
- 2. Понятие транзакции. Управление транзакциями.
- 3. Типы ссылок, глобальная структура документа, метаданные, стили, списки.
- 1. Структура и функции файловой системы.
- 2. Управление пользователями и их правами доступа к данным в базе.
- 3. Вызов cgi программ.
- Основные классы современных эвм.
- Структура информационной сети.
- 3. Заголовки запросов и ответов.
- Физическая и функциональная структура микропроцессора.
- Классификация компьютерных сетей.
- 3. Модели объектов javascript и свойств объектов.
- Типы, назначение и параметры шин.
- Основные способы доступа к среде передачи в информационных сетях.
- 3. Фреймы, наследование кода скриптов различными страницами.
- Периферийные устройства.
- Методы коммутации в информационных сетях.
- 3. Возможные способы создания Web-страниц.
- Сети эвм.
- Этапы моделирования в системе gpss World.
- Баннеры: принципы создания.