Инженерия знаний (стр. 1 из 7)
Система - посредник, заключение договора на поставку.
Инженерия знаний - область информатики, в рамках которой проводятся исследования по представлению знаний в ЭВМ, поддержание их в актуальном состоянии и манипулировании ими.
Knowledge system - система основанная на знаниях.
СОЗ СБЗ СУБД ЭС ИС СИИ - система искусственного интеллекта.
Структура системы, основанной на знаниях.
 |  |
БЗ механизм получения решения  |
ИНТЕРФЕЙС
БЗ - это модель, представляющая в ЭВМ знания, накопленные в определенной предметной области. Эти знания должны быть формализованы. Знания формируются с помощью модели, а затем представляются с помощью определенного языка.
В БЗ обычно выделяются знания о конкретных объектах и правила. Эти правила исполняются как механизм получения решений, для того, чтобы из исходных фактов вывести новые.
Интерфейс обеспечивает ведение диалога на языке, близком пользователю.
Методы, основанные на использовании логических выводов, часто используется в инженерии знаний.
Понятие предметной области.
Объект – то что существует или воспринимается в качестве отдельной сущности.
Основные свойства: дискретность; различие.
При представлении знаний используется прагматический подход, т.е. выделяются те свойства объекта, которые важны для решения задач, которые будет решать создаваемая система. Поэтому система, основанная на знаниях, имеет дело с предметами, которые являются абстрактными объектами. Предмет выступает в роли носителя некоторых свойств объекта. Состояние предметной области может меняться со временем. В каждый момент времени состояние предметной области характеризуется множеством объектов и связями. Состояние предметной области характеризуется ситуацией.
 |
Концептуальные средства описания предметной области.
Концептуальная модель отражает наиболее общие свойства. Для того, чтобы детализировать описание нужны языки. Характерными чертами концептуальных средств описания предметной области являются абстрактность и универсальность. Их можно использовать для описания любой предметной области.
Понятие класса объекта.
Понятие объекта – понятие множеств. Сходные между собой объекты объединяются в классы. В разные моменты времени одному и тому же классу могут соответствовать разные множества объектов.
К – класс объекта.
Кt – множество объектов класса К в момент времени t.
К = È t Кt
Пример:
Группа (1999) = { ИА-1-99, ИА-1-98, … , ИА-1-94, ИБ-1-99,…}
Группа (1998) = { ИА-1-98, ИА-1-97, … , ИА-1-93, ИБ-1-98,…}
" t Кt = { … }
Преподавательская должность = { профессор, доцент, старший преподаватель, преподаватель, ассистент}
 |
 |
 |
 |
1 4 Геометрическая фигура, форма квадрат, цвет синий.
 |
2 5
 |
3
(К : А1 К1, А2К2, … , АnКn)
имя атрибут название
классов классов
 |
объектов атрибутная пара
Идентификация объектов может быть прямая и косвенная. В случае прямой используются имена объектов, порядковые номера объектов; косвенная основана на использовании свойств объектов.
Атрибут может быть компонентом. Под атрибутом понимается свойство, характеристика, название компонентов.
Пример:
(Геометрическая фигура:
форма Геометрическая форма
цвет Цвет)
Пары имя атрибута и значение атрибута часто совпадают.
Пример ситуации:
(Лекция:
лектор Фамилия_лектора,
место №_аудитории,
тема Название_темы,
слушатель Код_группы,
день День_недели,
время Время_начала)
Ситуация – показана связь между «преподаватель» и «слушатель», остальные характеристики данной ситуации.
Роли участников ситуации:
- лектор
- место
- слушатель
Характеристики ситуации:
- день
- время
(К: А1К1,А2К2, … , АnКn) – представление знаний в виде некоторой структуры.
(К: АiКi)
Пример:
(дата, число, день_месяца)
(дата, месяц, название_месяца)
(дата, год, год)
(геометрическая_фигура, форма, геометрическая_форма)
(геометрическая_фигура, цвет, цвет)
Такому представлению знаний соответствует представление знаний в виде отдельных фактов.
(К: АiКi)
(К: А1К1,А2К2, … , АnКn)
Представления знаний об объектах делятся на:
- классы объекта (структура данных)
- знания о конкретных объектах (о данных)
Классы объекта.
1. (К: А1К1,А2К2, … , АnКn)
Аi – имя атрибута
Кi – классы объекта, являются значением атрибута
К – имя класса
Пример:
(преподаватели:
ФИО фамилия_с_инициалами,
Должность преподпвательская_должность)
2. (К: АiКi)
Пример:
(преподаватель, ФИО фамилия_с_инициалами,
преподаватель, должность преподпвательская_должность)
3. К (К1,К2, … , Кn)
4. К (А1,А2, … , Аn)
Пример:
(преподаватель (фамилия_с_инициалами, преподпвательская_должность),
преподаватель (ФИО, должность))
Представление знаний для первой формы:
(К: А1К1,А2К2, … , АnКn) кi Î Кi
Атрибутивное представление знаний:
Пример:
(преподаватель: - представляет собой
ФИО Семенов - некоторую структуру
Должность доцент) - данных
Представление знаний для второй формы:
(К: АiКi) к Î К, кi Î Кi
Атрибутивное представление знаний в виде отдельных фактов:
Пример:
(преподаватель1, ФИО, Семенов) - 1, 2 являются связками между
(преподаватель1, должность, доцент) - фактами
(преподаватель2, ФИО, Петров)
(преподаватель2, должность, ассистент)
Представление знаний для третьей формы:
К (К1,К2, … , Кn)
(преподаватель (Семенов, доцент) - позиционное представление знаний
Если имена атрибутов отсутствуют, а сами атрибуты записываются на определённых позициях, то – позиционноё представление знаний.
Представление знаний в виде «троек» - (объект, атрибут, значение).
Для представления неточных значений используются коэффициенты уверенности – (объект, атрибут, значение, коэффициент уверенности).
Пример:
(пациент1, диагноз, колит, К760)
0 ¸ 100
0 ¸ 1
-1 ¸ 1
0 – соответствует неопределенности.
отрицательное значение – степень уверенности в невозможности значения атрибута.
 |  |
(пациент1, диагноз, гастрит, К740)
* (пациент, ФИО, Антонов, диагноз колит К760, гастрит К740)
Представление знаний о классе объекта называется минимальным, если при удалении одного из атрибутов приводит к тому, что оставшееся множество атрибутов перестает быть представлением данного класса объекта.
Пример:
Аренда (объект_аренды, арендатор, арендодатель, срок_аренды, плата).
Если удалить «срок_аренды», получится купля-продажа, а если удалить «срок_аренды» и «плата», то получиться подарок.
Представление знаний в реляционной базе данных.
Реляционная база данных – данные хранятся в позиционном формате.
Данные хранятся в виде таблицы, где название таблицы – имя класса. Каждому классу соответствует таблица или файл БД. Имя класса - название соответствующей таблицы. Имена атрибутов – соответствующие поля таблицы (столбец). Строки таблицы – записи БД. Записи соответствует запись в позиционном формате.
| А1 | А2 | . . . . . | Аn |
| К1 | К2 | . . . . . | Кn |
Преподаватели
| ФИО | должность |
| Семенов Петров | Доцент ассистент |
Понятие атрибута в позиционной БД сохраняется.
Запись К (А1,А2, … , Аn) называется отношение между атрибутами. Такая терминология используется в реляционной БД. Идея данных в реляционной БД основана на понятие «ключ».
Ключ – набор атрибутов отношения, значение которых однозначно определяет запись в файле.
Квартира
| город | улица | дом | корпус | квартира | площадь | количество комнат |
| Москва Москва | Тверская Тверская | 2 2 | 1 1 | 47 54 | 60 50 | 2 1 |
В данном случае ключ будет состоять из нескольких полей.