Лекция: Представление знаний в экспертных системах

Первый и основной вопрос, который надо решить при представлении знаний- это вопрос определения состава знаний, т.е. определение того, «ЧТО ПРЕДСТАВЛЯТЬ» в экспертной системе. Второй вопрос касается того, «КАК ПРЕДСТАВЛЯТЬ» знания. Необходимо отметить, что эти две проблемы не являются независимыми. Действительно, выбранный способ представления может оказаться непригодным в принципе либо неэффективным для выражения некоторых знаний.

Вопрос «КАК ПРЕДСТАВЛЯТЬ» можно разделить на две в значительной степени независимые задачи: как организовать (структурировать) знания и как представить знания в выбранном формализме.

Стремление выделить организацию знаний в самостоятельную задачу вызвано, в частности, тем, что эта задача возникает для любого языка представления и способы решения этой задачи являются одинаковыми (либо сходными) вне зависимости от используемого формализма.

Итак, в круг вопросов, решаемых при представлении знаний, будем включать следующие:

— определение состава представляемых знаний;

— организацию знаний;

— представление знаний, т.е. определение модели представления.

Состав знаний ЭС определяется следующими факторами:

— проблемной средой;

— архитектурой экспертной системы;

— потребностями и целями пользователей;

— языком общения.

В соответствии с общей схемой статической экспертной системы (см. рис.1.1) для ее функционирования требуются следующие знания:

— знания о процессе решения задачи (т.е. управляющие знания), используемые интерпретатором (решателем);

— знания о языке общения и способах организации диалога, используемые лингвистическим процессором (диалоговым компонентом);

— знания о способах представления и модификации знаний, используемые компонентом приобретения знаний;

— поддерживающие структурные и управляющие знания, используемые объяснительным компонентом.

Для динамической ЭС, кроме того, необходимы следующие знания:

1) знания о методах взаимодействия с внешним окружением;

2) знания о модели внешнего мира.

Зависимость состава знаний от требований пользователя проявляется в следующем:

— какие задачи (из общего набора задач) и с какими данными хочет решать пользователь;

— каковы предпочтительные способы и методы решения;

— при каких ограничениях на количество результатов и способы их получения должна быть решена задача;

— каковы требования к языку общения и организации диалога;

— какова степень общности (конкретности) знаний о проблемной области, доступная пользователю;

— каковы цели пользователей.

Состав знаний о языке общения зависит как от языка общения, так и от требуемого уровня понимания.

Контрольные вопросы

1. Для каждой из перечисленных программ решите, является ли она ЭС

— Программа прогнозирования местной погоды.

— Программа для обнаружения неисправности, если автомобиль не заводится.

— Программа для определения стратегии гонки в режиме реального времени .

— Программа для определения оптимального маршрута коммивояжера.

— Программа помощи по телефону доверия, когда необходимо определить яд, который мог быть принят звонящим.

— Программа получения трехмерного изображения дома на основании словесного описания устройства и размеров дома.