Обработка знаний в интеллектуальных системах с фреймовым представлением

Управленческие функции механизма наследования заключа­ются в автоматическом поиске и определении значений слотов фреймов нижележащих уровней по значениям слотов фреймов верхних уровней, а также в запуске присоединенных процедур и демонов.

Присоединенные процедуры и демоны позволяют реализо­вать любой механизм вывода в системах с фреймовым представ­лением знаний. Однако эта реализация имеет конкретный харак­тер и требует значительных затрат труда проектировщиков и про-фаммистов. Рассмотрим простой пример. В табл 1.1.показана структура фрейма «Научная конференция»

Таблица 1.1 Фрейм «Научная конференция»

Демон ЗАКАЗ — это процедура, которая автоматически запус­кается при попытке подстановки значения в слот с именем Мес­то проведения. Ее главное назначение состоит в проверке возможности заказа аудитории на нужное время. Такая процеду­ра на языке LISP может выглядеть примерно так:

Демон КТО? автоматически запускается при обращении к слоту Докладчик, если значение этого слота не определено. Ос­новное содержание данной процедуры — генерация запроса к пользователю типа «Кто выступает?», получение ответа и его за­пись в качестве значения слота.

Реализация вывода с помощью присоединенных процедур требует наличия механизма обмена информацией между фрейма­ми. В качестве такого механизма обычно используется механизм сообщений.

На рис. 1.2 схематично показан обмен информацией между фреймами АА и ВВ во время исполнения присоединенной проце­дуры CALC, при этом вызывается процедура MEAN, располо­женная в фрейме ВВ.

Фрейм АА

Рис 1.2 Обмен информацией между фреймами

Допустим, что процедура CALC(result) выполняет расчет, в процессе которого происходит обращение к фрейму ВВ с исполь­зованием команды MSG, реализующей передачу сообщения в другой фрейм.

LISPproc CALC(result) MSGiCpednee, BB, X) end.

Команда MSG имеет три параметра: 1 — имя слота, к которо­му происходит обращение (в данном случае значением слота Среднее является присоединенная процедура MEAN); 2 — имя фрейма, в котором содержится необходимая информация (ВВ); 3 — имя слота-параметра, в котором находятся данные для расче­та (X).

Итак, в интеллектуальных системах с фреймовым представ­лением знаний невозможно четко отделить процедурные знания от декларативных, поскольку присоединенные процедуры и де­моны одновременно являются и знаниями, и средствами управ­ления логическим выводом. На рис. 1.3 схематично показаны средства управления выводом во фреймовой системе. Возмож­ность организации выводов любого типа является существен­ным преимуществом фреймовых систем по сравнению с продук­ционными и логическими. Не менее важным достоинством яв­ляется большее сходство этой модели представления знаний со структурой знаний в памяти человека. Вместе с тем практическая реализация фреймовых систем сопряжена со значительной трудоемкостью как на этапе проектирования, так и при реализа­ции. Поэтому стоимость промышленных экспертных систем фреймового типа на порядок превосходит стоимость продукционных систем.