МПЗиО_5_17_Фреймы (1185824)
Текст из файла
ПРЕДСТАВЛЕНИЕЗНАНИЙ:ФРЕЙМОВАЯ МОДЕЛЬСОДЕРЖАНИЕ1.Сетевая модель и понятие фрейма Концепция фрейма М.Минского2.Виды фреймов и их структура Фреймы-прототипы и экземпляры3.Присоединенные процедуры4.Связи фреймов и вывод в сетях фреймов5.Фреймовые языки и системы6.Достоинства и недостатки фреймовой модели7.Заключение и Домашнее задание2СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ И ФРЕЙМЫФреймовый подход можно считать дальнейшимразвитием сетевой модели в двух направлениях: Укрупнение единицы знания: информация из фрагментасети, относящаяся к свойствам, связям некоторойсущности, хранится в одной структуре (фрейме),которая может обрабатываться как единое целое{Трамвай 0815: Instance_of – Трамвай,Цвет – Красный, Маршрут – 39} Все атрибуты сущности собраны воедино (во фрейме) Вместо исходной СС из вершин-сущностей и связейполучается сеть из вершин-фреймов. Возможность представления процедурного знания:концепция процедурной привязки: присоединения кфрейму целого набора процедур Истоки – когнитивная психология, теория М.
Минского3ТЕОРИЯ ФРЕЙМОВ МИНСКОГОМ.Минский, 1985 г. : попытка объяснитьэффективность человеческого мышления(восприятие образов, речи, проведение аналогий) –выявление основных структурных элементов процессовобработки и хранения информации человеком“Фрейм является структурой данных для представлениястереотипной ситуации”. Например: Комната, ЭкзаменОсновные положения теории: Фрейм – структура, образ, рамка, определенная для любогоконцептуального объекта в человеческой памяти…Задаются условия заполнения терминалов (ячеек) фрейма С каждым фреймом ассоциируется обычно разнообразная,в том числе процедурная информация: каким образомследует использовать данный фрейм; что предположительноможет повлечь за собой его выполнение; что следуетпредпринять, если эти ожидания не подтвердятся...4ТЕОРИЯ МИНСКОГО: ПРОДОЛЖЕНИЕФреймы образуют иерархическую/ассоциативнуюсеть: группы семантически близких друг к другуфреймов объединены в систему фреймов, что позволяет выразить различные зависимости (причинные,временные, структурные и др.) между фреймами системы согласовывать информацию из различных источниковЧеловеческое восприятие и мышление осуществляетсяпосредством сопоставления полученной извнеинформации с этими фреймами-рамками, а такжеконкретными их элементами и значениями.
Результатысущественных действий представляются в видетрансформаций между фреймами системы…Терминалы фрейма ... могут заполнены т.н. “заданиямиотсутствия”... Их связь со своими терминалами неявляется жёсткой и неизменной... и может быть замененана более подходящие к текущей ситуации сведения...5СЕМАНТИКА ФРЕЙМАЕдиница знания фреймовой модели ПЗ – фреймУпрощенно: фрейм – набор атрибутов/ свойствописываемой сущности, точнее, набор слотов вида:атрибут = значение атрибута(slot – ячейка)Примеры: Комната (Стены, Пол, Потолок, Дверь)Экзамен (Экзаменатор, Экзаменуемый, Предмет)Фрейм иногда называют ролевым, посколькуназвания/имена атрибутов характеризуют роли объектов(сущностей), стоящих в позициях значений атрибутовВажно: совокупность всех атрибутов определяет смыслпонятия (объекта/явления/ситуации), описываемогофреймом (имманентные его свойства)Можно заметить, что фрейм – структура, аналогичнаяпредикату (аргументы предиката – атрибуты фрейма, уфрейма они именованы)6ВИДЫ ФРЕЙМОВВо фреймовой системе различают 2 вида фреймов: Фрейм-прототип соответствует обобщеннойсущности (понятию, объекту, событию, явлению, ситуации) Фрейм-экземпляр (фрейм-пример) соответствуетконкретной/индивидной сущности (объекту, факту) Фреймы-прототипы относятся к интенсиональной части БЗ,а фреймы-экземпляры – к экстенсиональной части Общая структура обоих видов фрейма сходна:набор слотов si :[ fname s1 s2 … sn ]где fname – уникальное имя фрейма,а каждый слот si соответствует атрибуту/свойству,упрощенно его структура имеет вид idi = vali Однако состав отличается: фрейм-прототип описываетвсевозможные значения атрибутов/свойств всего классаобъектов (конкретных сущностей)7ФРЕЙМ-ЭКЗЕМПЛЯРСтруктура фрейма-экземпляра:[ fname <id1 val1> <id2 val2>… <idn valn> ]где idk – имя соответствующего слотаvalk – значение этого слота (заполнитель слота)Возможные значения valk определяютсяв соответствующем фрейме-прототипеКаждый слот – описание соответствующего атрибутаконкретного объекта/факта/явления/событияФрейм – структура, которая при том или ином заполнениислотов значениями превращается в описание конкретнойсущности (часто в ИИ и КЛ: понятие фрейма как шаблонас местами для подстановки/заполнения)Не все слоты фрейма-экземпляра могут быть заполнены,что соответствует не полностью определенной ситуацииСлоты могут быть терминальными и нетерминальными8ВИДЫ СЛОТОВ ФРЕЙМА-ЭКЗЕМПЛЯРАВо фреймовых языках/системах: Терминальные слоты обычно имеют конкретныезначения любого стандартного скалярного или составноготипа (string, boolean, integer, перечислимый тип и т.п.).Терминальное значение слота соответствует сущности,которая не м.
б. разложена на более простые сущности.Нетерминальные слоты имеют в качестве значения имядругого фрейма-экземпляра, представляющегосодержание данного слотаПо сути это ссылка на другой фрейм-экземпляр, и тем самымобеспечивается связь между фреймами-экземплярами Связь фрейма-экземляра с прототипом: обычно естьвстроенный (системный) слот с именем Instance-ofзначением которого есть имя прототипного фрейма(т.е. задается ссылка на прототипный фрейм)9ФРЕЙМ-ПРОТОТИПБолее сложный состав слотов и фрейма в целом Сам фрейм включает присоединенные процедуры Слот в общем случае включает кроме имени атрибутанесколько видов связанной с этим атрибутоминформации – т.н.
фасеты (facets) – аспекты атрибутаФасеты включают: Ограничения на значение (Value) соответствующегоатрибута во фрейме-экземпляре Кардинальность значения (Single/Multiple): одно или женесколько значений указанного типа могут быть в слоте Значение по умолчанию (Default) стандартное значение,которое может быть потом переустановлено Процедуры, присоединённые к слоту (ассоциированныес ними), записанные на языке реализации фреймовойсистемы и выражающие процедурное знание10ФРЕЙМ-ПРОТОТИП: ОГРАНИЧЕНИЯВозможные способы ограничения значения слота Задание конкретного значения некоторого типа Указание типа значения (integer, real, boolean, string,date и т.п.) или диапазона значений: ( 0..120) Перечисление возможных значений Логическая комбинация условий предшествующего вида Указание процедуры для вычисления значения Задание имени другого фрейма-прототипа (ссылка)Если во фрейме-экземпляре слот нетерминальный, тоон нетерминальный и во фрейме-прототипе, т.е.значение этого слота – имя другого фрейма-прототипаТем самым обеспечивается необходимая связь междуфреймами-прототипами, что применяется при описаниисложных взаимосвязанных понятий ПО11ФРЕЙМ-ПРОТОТИП:СИСТЕМНЫЕ СЛОТЫ, ЭКЗЕМПЛЯРЫДля связей фреймов используются встроенные слоты: is-a / a-kind-of / AKO – слот для указания имени (имен)родового фрейма-прототипа Descendents / Instances – слот для задания «потомков» видовых фреймов-прототипов для данного фрейма Examples – слот для задания всех фреймов-экземпляров(примеров) рассматриваемого фрейма-прототипа.Соотношение фрейма-прототипа и экземпляра: По сути: фрейм-экземпляр – конкретное заполнение слотовсоответствующего фрейма-прототипа Такой фрейм может храниться в системе ИИ в незаполненномвиде, т.е.
содержать не все слоты, входящие в состав фреймапрототипа (ситуация, когда не все свойства описываемойконкретной сущности известны в настоящий момент) При описании конкретного объекта/ситуации получаем вобщем случае набор взаимосвязанных фреймов-экземпляров12ПРИСОЕДИНЕННЫЕ ПРОЦЕДУРЫ2 вида присоединённых процедур фрейма-прототипа: Служебные, присоединяемые к слоту фрейма илиассоциированные с фреймом-прототипом в целом Демоны, присоединяемые к слоту и запускаемыеавтоматически при обращении к нему и выполненииопределенного условияСлужебные процедуры – обычные процедуры, вызываемыепо имени для обработки слота/фрейма проверяют корректность значений при создании новогофрейма/слота вычисляют значения слотов по данным из других слотов обеспечивают необходимые для сопоставления фреймовпреобразования могут использоваться процедурами-демонами С каждым слотом можно связать произвольное числопроцедур (служебных и демонов)13ПРИСОЕДИНЕННЫЕ ПРОЦЕДУРЫ:ДЕМОНЫДемоны реализуют «активные» значения Процедуры if_added: запускаются при подстановкев слот нового значения Процедуры if_removed: запускаются при удалениизначения слота Процедуры if_needed: вызываются при запросе значенияслота, если при обращении к слоту его значение ещё неустановлено (могут реализовать значение по умолчанию) Фрейм-прототип дает возможность представлениякомбинации декларативных и процедурных знаний Присоединёнными процедуры: определяютинтерпретацию слотов/атрибутов, определённыхпользователем фреймовой системы (несистемных)14ПРИМЕР ФРЕЙМА: DateПервая фреймовая система GUS (конец 70-х гг.):Диалог на ЕЯ для бронирования авиабилета[DateФрейм-прототипMonth nameDay (Bouded-integer 1..31)Year Integer (tofill assume 1995)Weekday ((member (Sunday ..
Saturday))(whenfilled finddatefromday)(tofill getweekday))Summary (or (list Month Day) Weekday)]Summary – пример "обобщающего" слота, он определяетобразец задания даты (только в прототипном фрейме)[is_a DateMonth MayФрейм-экземплярDay 24 ]По сути whenfilled ≈ if_added, а tofill ?процедура tofill вызывает интерпретатор, а он – нужную процедуру15ПРИМЕР ФРЕЙМА: КОМАНДИРОВКАФрейм-прототип:M – множественность значений# - ссылка на фрейм, % - маркер процедуры[ КомандировкаIs_a #ПоездкаExamples M #К_в_РигуКомандируемый #Сотрудник (if_needed #Сидоров)(if_added % Проверить_возможность)Города_посещения M String (if_added% Забронировать_гостиницу)Продолжительность Int 1..30 (if_needed default 7)Дата_начала DateНазначение (конференция, согласование_документов)Номер_приказа Int (if_added % Рассчитать_аванс,% Выписать_командировочное_удостоверение)Источник финансирования (РФИИ, госбюджет)Оплата #Оплата_командировки ]16ПРИМЕРЫ СВЯЗАННЫХ ФРЕЙМОВ[ Оплата_командировкиФрейм-прототипIs_a #Оплата_расходовExamples M #Оплата_К_в_РигуАванс Int (if_added % Купить_билеты) (if_needed 0)Транспортные_расходы M IntОплата_проживания IntСуточные Int (if_needed % Рассчитать_сумму_посрокам_поездки)Итоговая_сумма (if_needed % Подсчитать_сумму) ][К_в_РигуФрейм-экземплярInstance_оf #КомандировкаКомандируемый #СидоровГорода_посещения РигаДата_начала 01.04.2015 ]17УНИВЕРСАЛЬНОСТЬФРЕЙМОВОЙ МОДЕЛИФреймы, по глубине представляемой информации: Концептуальные: Тематические (см.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.