Типы объектов и виды отношений в семантической сети

В семантической сети выделяют 3 основных типа объектов:

- Понятия – это сведения об абстрактных или физических объектах предметной области. Понятие интерпретируется как множество доменов.

- Событие – это действие, которое может внести изменения в предметную область.

- Свойство – это уточнение понятий, событий или других свойств.

В семантической сети выделяют 4 вида отношений:

1) Лингвистические отношения:

- Глагольные:

a) Агент – отношение между событием и тем, что его вызывает.

b) Объект – отношение между событием и тем, над чем производятся действия.

c) Условие указывает логическую зависимость между событиями.

d) Инструмент – объект, с помощью которого осуществляется действие.

e) Место – указание на то, где происходит событие.

f) Адресат – объект, пользующийся результатом действия.

- Атрибутивные отношения.

2) логические отношения

- Дизъюнкция;

- Конъюнкция;

- Отрицание.

3) Теоретико-множественные – это отношение подмножества, отношение части и целого, отношение множества и элемента. Используется для построения иерархических структур (не допускается связь между элементами одного уровня, и наследование может быть только от единственного элемента верхнего уровня).

4) Квантифицированные отношения. Кванторы всеобщности, существования: в процессе построения семантической сети предметной области о ряде объектов может не быть достаточно информации, тогда вводится понятие десигнат – это объект, отражающий наиболее значащий смысл объекта в простейшем случае достаточно факта его существования. Это позволяет функционировать семантической сети в условиях неполноты знаний и неопределенности, т.е. увеличивается гибкость аппарата.

Модель семантической сети работает в режиме ответа на запросы. В качестве запроса используется подграф, в котором в качестве переменных могут быть имя факта, вид отношения и понятия предметной области. Подграф запроса вкладывается в семантическую сеть путём перебора возможных вариантов. При изоморфном вложении, то есть при совпадении определенных элементов выполняется конкретизация переменных запросов. На основании этих значений переменных может строиться ответ на естественном языке.

Фреймовая модель.

Недостатком семантической сети является слишком произвольная структура, разнообразные типы вершин и связей, что требует различных процедур обработки информации, что усложняет программное обеспечение. Фреймовая модель имеет психологическое обоснование. Связана с понятием абстрактного образа. Понятие фрейма предложено в 1979 году ученым Минским, который используется для представления объекта или явления, обладающего следующим свойством: удаление из описания объекта любой его части приводит к потере свойств, характеризующих этот объект.

Фрейм – это абстрактный образ для представления некоторого стереотипа восприятия. Если понятия – это неформализованные знания о стереотипной ситуации, то фрейм – это формализованное понятие. Формирование понятий в формализованную ситуацию выполняются экспертом на основе опыта и знаний. Фрейм формально представляется как декларативно-процедурная структура, состоящая из следующих элементов.

F = {n(S1, d1, p1), (S2, d2, p2), ….}

n – имя фрейма.

S – имя слота.

d – значение слота.

p – процедура, связанная со способом получения данных слота.

Имена фреймов используются для создания сети фреймов. В модели представления знаний на основе фреймов используются следующие понятия:

1. Фреймы – образцы (фреймы - прототипы). Элементы базы знаний, хранящие интенсиональное представления.

2. Фреймы – экземпляры (примеры). Это элементы базы знаний, хранящие экстенсиональное представление знаний, то есть хранят реальные ситуации.

Значение слота может быть имя другого фрейма, что позволяет осуществить наследование фреймов и сетевое связывание.

Существует несколько способов получения значений во фрейме-экземпляре:

1. По умолчанию от фрейма – прототипа.

2. Через наследование свойств.

3. По формуле.

4. Через присоединённую процедуру.

· Процедуры – демоны, которые активизируются каждый раз, когда данные попадают в слот либо удаляются из него.

· Процедуры – слуги. Эти процедуры активизируются только по запросу.

Различают модели фреймов, которые адаптированы под определённые задачи:

v Фреймы – структуры.

v Фреймы – роли.

v Фреймы – сценарии.

v Фреймы – ситуации.

Сравнительная характеристика систем представления знаний на основе сетевых моделей.

Система представления знаний на основе семантической сети имеет следующую структуру: БД содержит декларативные знания и носит синтаксический характер. Представление декларативных знаний основано на базовых отношениях, экстенсионал.

Процедуры знаний хранятся в интенсионале семантической сети и носят семантический характер.

Сетевые модели могут быть заданы следующим набором элементом:

M = < I, C, R>

I – множество информационных единиц;

С – множество типов связи между информационными единицами;