14. Представление знаний: фреймы, логические модели.

Фрейм - это абстрактный образ для представления некоего стереотипа восприятия. Различают фреимы-образцы, или прототипы, хранящиеся в базе знаний, и фреймы-экземпляры, которые создаются для отображения реальных физических ситуаций на основе поступающих данных.

Фрейм имеет имя (название) и состоит из частей, обычно называемых слотами; изображается фрейм в виде цепочки:

Фрейм = <слот 1><слот 2>.. .<слот N>.

Слот представляет собой пару атрибут (имя слота) — значение (могут выступать константные факты, выражения, содержащие переменные, ссылки на другие слоты, ссылки на фреймы и т. п.). Пример фрейм «Битва». Цепочка этого фрейма выглядит:

Битва = <кто?><с кем?><когда?><где?><результат>.

Представленный фрейм является фреймом-прототипом. Во фреймах такого вида слоты имеют переменные значения.

Модель фрейма является достаточно универсальной, поскольку позволяет отобразить все многообразие знаний о мире через:

- фреймы—структуры.

- фреймы-роли.

- фреймы-сценарии.

- фреймы-ситуации.

Характерная черта фреймов - наследование свойств. Наследование происходит по связям, задающим отношение «род-вид». Слот «род-вид» указывает на фрейм более высокого уровня иерархии, откуда неявно наследуются, то есть переносятся, значения аналогичны слотов.

Частным случаем фреймов являются скрипты. Они могут вызывать другие скрипты и обладают большими, чем фреймы, возможностями для описания динамических аспектов знания.

Логические модели. В представлении знаний выделяют логические модели, основанные на формальных теориях с различными наборами аксиом и своими правилами вывода. Эти модели могут быть различными: от привычных исчислений высказывания и исчисления предикатов до моделей использующих неклассические логики.

Роль логики в проблематике представления знаний и рассуждений многообразна:

- Логику можно прямо использовать для представления знаний и рассуждений.

- Она может пригодиться для ссылок. Может помочь в точном определении альтернативных методов.

- Она определяет принципы и законы, незаменимые при решении многих проблем.

- Она позволяет анализировать смысл представления знаний и обоснованность выводов.

- В этом отношении она является средством анализа знаний и рассуждений как таковых.

15. Что такое структура? Что такое функтор? Что такое рекурсивная структура данных? Является ли список рекурсивной структурой?

Составные термы (или структуры) состоят из имени структуры (представленного атомом) и списка аргументов (термов Пролога, то есть атомов, чисел, переменных или других составных термов), заключенных в круглые скобки и разделенных запятыми. Структуры являются объектами данных. Составные термы можно рассматривать как имена каких-то сложных объектов из предметной области.

Имя структуры называется функтором. Нельзя помещать символ пробела между функтором и открывающей круглой скобкой.

Синтаксически список описывается с помощью рекурсивной структуры, функтор которой изображается точкой «.». Примеры:

[ ] - пустой список;

. (а. [ ]) - список, состоящий из одного элемента - атома а: голова списка - элемент а. хвост - пустой список:

. (а, .(Ь, .(с, []))) - список, состоящий из трех элементов a, b и с, голова списка - элемент а. хвост - список . (b,. (с. [ ])).

Такое представление используется в системе Пролог в основном для внутренних целей. Внешнее представление списка: . (а, . (b, . (с, []))) выглядит как [а, b, с]. Оно предпочтительнее для представления последовательности для пользователя.