Инженерия знаний

Рефераты по кибернетике » Инженерия знаний

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.


Ситуация


Статическая


Динамическая


Постоянные свойства и соотношения


Состояния


Устойчивые


Временные


Процессы


События











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 = 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}


зел




син



1

син





желт


4 Геометрическая фигура форма квадрат цвет синий.

2

зел





5

3

(К : А1 К1 А2К2 … АnКn)

имя атрибут название

классов классов

о
бъектов 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)

  1. (К: АiКi)

Пример:

(преподаватель ФИО фамилия_с_инициалами

преподаватель должность преподпвательская_должность)

  1. К (К1 К2 … Кn)

  2. К (А1 А2 … Аn)

Пример:

(преподаватель (фамилия_с_инициалами преподпвательская_должность)

преподаватель (ФИО должность))

Представление знаний для первой формы:

(К: А1К1 А2К2 … АnКn) кi  Кi

Атрибутивное представление знаний:

Пример:

(преподаватель: - представляет собой

ФИО Семенов - некоторую структуру

Должность доцент) - данных

Представление знаний для второй формы:

(К: АiКi) к  К кi 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 колит К760)

(пациент1 диагноз гастрит К740)




*


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.

К
i sup Кj является подклассом класс sup подкласс; подкласс sup класс.

Кi является подклассом Кj если t Ki t Kj t

(Если в любой момент времени t класс Кi является подклассом Кj)

Npr – классификация сети.

Классификация сети представляется в виде иерархической структуры.

С

sup


sup


sup


sup


sup


учащийся





тудент sup учащийся.

K

sup


sup


sup


sup


sup


sup


sup


sup


sup


sup


sup


sup


sup


sup


студент


объект


Неопределенный объект


Определенный объект


Материальный объект


Нематериальный объект


имя


понятие


ситуация


время


пространство









человек


помещение


оборудование





учащиеся


административный персонал


преподаватели


обслуживающий персонал






студент


аспирант


декан


заведующий кафедрой


методист


профессор


ассистент


доцент


техник


лаборант
















i part of Kj - является частью Ki part Kj

Ki является частью Kj если конкретный объект класса Ki является частью однозначно определенного объекта Kj.

part


part


sup


sup


время






part


part


part


part


год


неделя


месяц


сутки


час


минута


секунда









part


part


part


пространство




sup


sup


sup


sup


страна


область


губерния


штат


населенный пункт


город


деревня









Отношение принадлежности.

k

isa


город


Москва


isa K - является элементом

K
i ius K - является составляющей

К1 ius K

K2 ius K

. . . . . . .

Kn ius K

Означает что объект класса К состоит из объектов класса К1 К2 … Кn причем объект класса К может включать несколько объектов класса Кi.


Лекция №4.

Свойства отношений.

Отношения частичного порядка обладают свойством транзитивности.

Ki sup Kj Kj sup Km

Ki sup Km

Ki part Kj Kj part Km

Ki part Km

Если элемент является составляющей блока а блок составлен…

Нет циклов в графе принадлежности.

K1 ins K2 K2 ins K3 … Kn-1 ins Kj

Неверно что Kn ins K1

K isa Ki sup Kj

K isa Kj

Москва isa город

Город sup Населенный пункт

Москва isa Населенный пункт

K1




K2

K3



K5

K4

R6

R7




R3

R2

R1

R5

R4



Операции над классами объектов.

С помощью операций над классами объектов можно определить новый класс объектов

Ki ins K

℧ Ki множество блоков к примеру телевизоров

Ki sup K

℧ Ki = K


Материальные объекты делятся на три класса

Условие  Помещение Оборудование = Материальный объект

Человек  Помещение = Человек Оборудование = Помещение Оборудование =∅

Размещение классов объекта

Человек (Фамилия Имя Отчество Год_Рождения пол)

Пол={мужской женский}

Мужчина женщина = Человекпол

K (K1 K2 K3 K4 K5)

KK5 – Разбиение класса по классу К5.

Объединение всех этих классов есть человек.

Мужчина⋃Женщина=Человек

Мужчина⋃Женщина=∅

(Знание_иностранного языка

Знающий человек

Предмет иностранный_язык)

(K A1K1 A2K2)

K1/(K K2)

В результате разбиения мы получаем классы людей знающих иностранный язык.

Концептуальной схемой предметной области называется множество классов объектов заданных на нем отношений и операциями.

Шаблонные описания состояния предметной области:


Занятия K

<Преподаватель> проводит занятия по дисциплине <название дисциплины> в группе <код группы> в <день недели> на <номер пары> в <аудитории>.

Страницы: 1 2 3