Общие сведения. Лекция 5.3 Продукционная модель

Лекция 5.3 Продукционная модель

Плюсы и минусы модели

Классификация фреймов

1. Различают фреймы-образцы, или прототипы, хранящиеся в базе знаний, и фреймы-экземпляры, которые создаются для отображения реальных фактических ситуаций на основе поступающих данных.
2. Модель фрейма является достаточно универсальной, поскольку позволяет отобразить все многообразие знаний о мире через:
• фреймы-структуры, использующиеся для обозначения объектов и понятий (заем, залог, вексель);
• фреймы-роли (менеджер, кассир, клиент);
• фреймы-сценарии (банкротство, собрание акционеров, празднование именин);
• фреймы-ситуации (тревога, авария, рабочий режим устройства) и др.

Также к достоинствам фреймовой модели знаний относятся:

1. Внутренняя интерпретация и наличие внутренней структуры связей;
2. Возможность использования предположений и ожиданий;
3. Механизм наследования свойств;
4. Универсальность за счет существования не только фреймов для обозначения объектов и понятий, но и фреймов - событий, фреймов - ситуаций, фреймов - ролей, фреймов - сценариев и т.п.;
5. Возможность легкого перехода к сетевой модели.

Представления знаний на основе фреймовой модели, особенно эффективно для структурного описания сложных понятий и решения задач.

Основным недостатком фреймовой модели представления знаний является отсутствие строгой формализации.

https://myai.narod.ru/Minsky/prilrus.htm

Психологические исследования процессов принятия решений человеком показали, что, рассуждая и принимая решения человек, использует правила, аналогичные продукциям.

Продукционная модель, основанная на правилах, позволяет представить знания в виде предложений типа «если (условие), то (действие)». Под «условием» (антецедентом) понимается некоторое предложение - образец, по которому осуществляется поиск в базе знаний. Под «действием» (консеквентом) понимаются действия, выполняемые при успешном исходе поиска.

При этом действия могут быть:

· промежуточными,

· выступающими далее как условия,

· и целевыми, завершающими работу системы.

Из антецедентов и консеквентов формируются пары атрибут – значение, которые хранятся в рабочей памяти продукционной системы.

В общем случае пример правила можно представить, как:

i: S; L; A -> B;Q

где I – индивидуальный номер продукции.

S – описание класса ситуации, в котором данная структура может использоваться.

L – условие, при котором продукция активизируется (высказывание, истинность которого проверяется).

А->B – ядро продукции,

Q – постусловия, описывает операции и действия (процедуры), которые необходимо выполнить после выполнения B (например, внести изменения в данные либо в саму продукцию).

Пример правила: если «двигатель не заводится» и «стартер двигателя не работает», то «неполадки в системе электропитания стартера»

В этом правиле пары атрибут- значение будут:

двигатель – не заводится;

стартер двигателя – не работает.

Истинность пары атрибут-значение устанавливается в процессе решения конкретной задачи к некоторому текущему моменту времени.

В процессе решения задачи содержимое рабочей памяти изменяется. Это происходит по мере срабатывания правил. Правило срабатывает, если при сопоставлении фактов, содержащихся в рабочей памяти, с антецедентом анализируемого правила имеет место совпадение, при этом заключение сработанного правила заносится в рабочую память. В процессе логического вывода объем фактов в рабочей памяти, как правило, увеличивается. Объем фактов в рабочей памяти может уменьшиться в том случае, если действие какого-нибудь правила состоит в удалении фактов из рабочей памяти. В процессе логического вывода каждое правило из базы правил может сработать только один раз. При описании реальных знаний конкретной предметной области может оказаться недостаточным представление фактов с помощью пар атрибут-значение. Более широкие возможности имеет способ описания с помощью триплетов объект-атрибут-значение. В этом случае отдельная сущность предметной области рассматривается как объект, а данные, хранящиеся в рабочей памяти, показывают значения, которые принимают атрибуты этого объекта.

Примеры триплетов:

собака - кличка - Граф;

собака - порода - ризеншнауцер;