ИТ_2012

51. Базы знаний

СБЗ – система баз знаний. Близкими понятиями являются: экспертная система – система, обеспечивающая создание и использование с помощью компьютера баз знаний экспертов; система искусственного интеллекта.

В последнее время, однако, предпочтение отдается терминам, подчеркивающим знания, а не интеллект. Такие системы демонстрируют шаблонное использование знания, а не интеллекта, которые предполагает творческий подход, нешаблонность.СБЗ – система, дающая возможность использовать подходящим образом представленные знания с помощью вычислительной машины.

Компоненты СБЗ: 1) база знаний; 2) механизм получения решений; 3) интерфейс.

Знания в базе знаний можно разделить на алгоритмические и неалгоритмические. алгоритмические (процедурные) знания – это алгоритмы (программы, процедуры), вычисляющие функции, выполняющие преобразования, решающие точно определенные конкретные задачи. Пример: любая библиотека программ; неалгоритмические знания – состоит из мысленных объектов, называемых понятиями. Понятие обычно имеет имя, определение, структуру (составные элементы), оно связано с другими понятиями и входит в какую-то систему понятий. Другие неалгоритмические знания – это связи между понятиями или утверждения о свойствах понятий и связях между ними.

На практике во многих экспертных системах и СБЗ содержимое базы знаний подразделяют на "факты" и "правила". Факты - элементарные единицы знания (простые утвержедения о характеристиках объекта), правила служат для выражения связей, зависимостей между фактами и их комбинациями. Таким образом, классификацию знаний можно представить следующим образом:

1) понятия (математические и нематематические); 2) факты; 3)правила, зависимости, законы, связи; 4) алгоритмы и процедуры

Прямое использование знаний из базы знаний для решения задач обеспечивается механизмом получения решений (inference engine - машина вывода) - процедурой поиска, планирования, решения. Механизм решения дает возможность извлекать из базы знаний ответы на вопросы, получать решения, формулируемые в терминах понятий, хранящихся в базе. Примеры запросов:

1) найти объект, удовлетворяющий заданному условию;

2) какие действия нужно выполнить в такой ситуации и т.д.

Интерфейс – обеспечивает работу с базой знаний и механизмом получения решений на языке высокого уровня, приближенном к профессиональному языку специалистов в той прикладной области, к которой относится СБЗ.

Для создания СБЗ могут использ-ся следующие средства:

Традиционные языки программирования - C, Basic, Pascal, Lisp и др. Особо в этом ряду стоит выделит язык функционального программирования Lisp. Его основные свойства: данные представляются в виде списков, для получения решений используется рекурсия.
Языки представления знаний – имеют специфич. средства описания знаний и встроен. механизм поиска вывода.
Пустые оболочки экспертных систем - содержат реализации некоторого языка представления знаний и средства организации интерфейса пользователя. Позволяют практически полностью исключить обычное программирование при создании прикладной экспертной системы.

Содержание