МПЗиО_4_17_СемСети (1185823), страница 2
Текст из файла (страница 2)
связью instance-of )…ОвощиПлоды…ФруктыЦитрусовыеГрейпфрутыАпельсины…АрбузыМандариныЯгодыМалинаЛимоны20ОБЩЕЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ:ЭКЗЕМПЛЯР , ЧАСТЬ-ЦЕЛОЕОтношение Быть экземпляром/представителеммежду конкретным и обобщённым понятиямиB instance-of A, B экземпляр A (В А, Экземпляр–Класс)Конкретный (индивидный) объект В принадлежит к классу АНапример: Хлор instance-of Вещество,Марс instance-of Планета, Соловей instance-of Птица ?Отношение Быть частью (Часть–Целое) междуобобщённой агрегатной и другой обобщённой сущностьюили конкретной агрегатной и другой конкретной сущностьюA part-of B, A часть Bили: B has-part AНапример: автомобиль и карбюратор, кисть и палец,спикер и парламент Выделяют несколько разновидностей этой связи,в зависимости от этого – ее свойства21СЕМАНТИЧЕСКАЯ СЕТЬ:НАСЛЕДОВАНИЕУчёт семантики отношений: Транзитивность отношения Род-Вид: x y y z x z C is-a B – Включение С B классов-множествсоответствующих объектов подразумевает, что С обычнонаследует все свойства В (наследование подклассами) Отношение Экземпляр–Класс: обычно С как Экземпляр(представитель) класса В также наследует его свойства Наследование позволяет отображать в БЗ не всесвойства объектов и понятий, а лишь их часть Свойства записываются для наиболее общих классов, асвойства их подклассов могут быть получены изпредставленных в БЗ с помощью специальногомеханизма наследования , по цепочке наследования.Этот прием уменьшает размер БЗ («сжатие» БЗ)22НАСЛЕДОВАНИЕ:ПСИХОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕКогнитивная психология: эксперименты 1985 г. Изучение времени реакции человека на вопросы:Может ли канарейка петь?Может ли канарейка летать?Может ли канарейка дышать?В среднем время ответа увеличивалось Люди запоминают информацию на самомабстрактном уровне.
Более общие свойствазапоминаются на уровне концепта Животное, ипопытка их вспомнить занимает больше времени Способность вывода информации (наследование)позволяет нам запоминать информацию экономно,на самом высоком уровне абстракции23ВЫВОД В СЕМАНТИЧЕСКИХ СЕТЯХОперации со знаниями в сетевой модели?Каковы задачи обработки знаний? СС использовались в качестве БЗ в некоторых раннихвопросно-ответных системах ИИ, для которых былисозданы специальные процедуры интерпретации сети Основная задача – поиск фрагмента сети, содержащегонужную информациюПример запроса для СС со слайда 13:Когда Сидоров начал работать во ВНИИПАС? Запрос на ЕЯ переводился в некоторый небольшойфрагмент сети, и задача была в том, чтобы найти участокосновной СС, сопоставимый (изоморфный) сети запроса При необходимости включалась процедура наследованиядля поиска свойств по цепочкам связей: is-a(+ заключит.
instance-of), а в некоторых случаях и part-of24СЕВАЯ МОДЕЛЬ: БАЗА ЗНАНИЙБазу знаний образует вся семантическая сеть,которую можно условно разделить на 2 части(физически они не разделены): Экстенсиональная часть (ЭК) – содержит знания оконкретных сущностях: фактах, объектах, явлениях,ситуациях и т.д. Интенсиональная (концептуальная) часть включаетзнание об обобщенных сущностях и их связях Используется для вывода новых знаний: ответовна вопросы и пополнения экстенсиональной части Реальная сложность: Относительность выделенияконкретных и обобщённых сущностей25ПОСТРОЕНИЕ СЕМАНТИЧЕСКОЙ СЕТИНекоторые важные замечания: связность сети! Мысленно ПО представляется состоящей из сущностей,находящихся в определенных отношениях друг с другом Определение сущностей и связей, выбор их имен может бытьсделан несколькими способами Одна и та же сущность может быть представлена либовершиной, либо ребром (например: понятие отец) Названия вершин-классов лучше сделать либо все вединственном, либо во множеств.
числе (Птицы / Птица) Для выявление отношения C is-a B используется критерий:каждый экземпляр C также является экземпляром B При представлении знаний, содержащихся в тексте:Текст рассматривается в целом, а не по словам/предложениямПо построенной сети должен восстанавливаться смысл текста !26ДОСТОИНСТВА СЕТЕВОЙ МОДЕЛИЕстественность и наглядность СС: визуальноеотображение взаимосвязей между сущностями ПОЭвристическая модель, учитывающая некоторыезакономерности ПЗ у человека, в частности,свойства ассоциативности и наследованияУдобное представление декларативного знанияВозможность представления как общелогических,так и узко-предметных связей понятийПо сравнению с формальной логической моделью:б’ольшая эвристическая сила,но из этого проистекают и недостатки27НЕДОСТАТКИ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИВыразительная мощность (обычной) ССсущественно слабее – по сравнению с логическоймоделью на основе языка предикатовНет средств представления процедурных знаний«Мелкость» единицы знания, что усложняет поиск в ССНеэффективность поиска в СС (поиск изоморфногоподграфа – NP-полная задача)Вывод в СС не может гарантировать достоверностьрезультата, т.к не имеет строгого (логического)обоснования, возможность возникновения противоречий Семантические сети – общее название системпредставления, основанных на графах, поэтому общиеалгоритмы вывода для них не были определены(разрабатывались для каждой конкретной системы ИИ)28ГРАФОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ:КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ГРАФЫSowa, 1984 : сетевой язык представления знаний,по выразительной силе эквивалентен ИП Дуги не помечаются, отношения представляются узлами Графическое отличие двух типов вершин:прямоугольники и эллипсы Различение обобщенных и конкретных понятий: метки ввершинах (маркер экземпляров) Операции над концептуальными графами для созданияновых (путем специализации или обобщения):копирование, ограничение, объединение, упрощение Возможность представления высказываний: пропозициональное понятие – отдельный выделенный графЯзык применялся в нескольких исследовательских работах29КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ГРАФЫ:ПРИМЕРdog: ‘Xagentscratchobjectinstrumentpawearpartpartdog: ‘XThe dog scratches its ear with its paw30ГРАФОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ:ER-МОДЕЛЬP.
Chen,1976 г. :Модель сущность-связь ПОER-модель (Entity-Relationship Model) ER-модель используется при концептуальномпроектировании Баз Данных Суть: Выделяются ключевые сущности и их связи, атакже атрибуты (свойства) сущностей Выделенные связи анализируются (один к одному,один ко многим, многие ко многим)Строится ER-диаграмма Отличие от Семант.сетей: связи не именуются Возможны другие графич. представления ER-моделиЗатем происходит преобразование в конкретную схемуБД (например, в реляционную)31ЗАКЛЮЧЕНИЕКлючевые особенности сетевой модели ПЗ: помеченные дуги и связи ассоциативность иерархическое наследование вывод на основе ассоциативных связейОчевидна необходимость развития этой модели внаправлении: более крупной единицы ПЗ возможности представления процедурногознания конкретизации способов вывода в сетяхПри сохранении эвристичности модели32СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 2Составить в виде однородной семантической сетисценарий, характерный для некоторой ПО.Указать семантику связи узлов сети.(3 балла) Срок выполнения – 1 неделя (вплоть до 10 марта) Сдавать задание в письменном/распечатанном виде Возможные сценарии:Образование грозыПоступление в университетПосещение столовой МГУПолучение водительских правСнятие денег в банкоматеПолучение визыПоездка в электричкеПолет в самолетеРазборка автомата КалашниковаРежим дня 9-месячного ребенка34ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 3Формализация и представление знаний ПОв сетевой модели(см.
слайд 26) Представить в виде семантической сети знания,содержащиеся в тексте ЕЯ из 5-10 предложений(примерно абзац) естественнонаучной, деловой илипублицистической прозы.(5 баллов) Текст выбирается самостоятельно, индивидуально.Примеры: отрывки из энциклопедий, книг,газетных статей, интернет-новостейВ частности, удачно для ПЗ в сетевой модели:географические знания Срок выполнения – 2 недели (вплоть до 17 марта). Сдавать задание в письменном/распечатанном виде,вместе и исходным текстом35ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1Проектирование и разработка Базы Данных –Практическое домашнее задание(обязательно для допуска к экзамену)Свободный выбор варианта из числа еще не занятых(вариантов много, различаются по сложности)Постановка задачи и варианты выcылаются по почтеСрок выполнения – 3 недели (вплоть до 24 марта)Консультации и сдача – 10 и 17 мартаЗадание сдается преподавателю Баевой Н.В.с предварительной высылкой ей на почтуnbaeva@gmail.com36ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР:ПОСТРОЕНИЕ СЕТИ ПО ТЕКСТУГитару Харрисона продали с аукционаГитара Gibson SG, на которой были записаны партии к двумальбомам группы Beatles , продана с аукциона Christie’s.Окончательная цена лота составила 567,5 тысячи долларов.С 1966 по 1969 год на Gibson SG играл Джорж Харрисон.