Логические модели знаний

Фреймовые модели

Фрейм в переводе означает рамка (frame - рамка). Любое представление о предмете, объекте, стереотипной ситуации у человека всегда обрамлено характеристиками и свойствами объекта или ситуации. В основе теории фреймов лежит фиксация знаний путем сопоставления новых фактов с рамками, определенными для каждого объекта в сознании человека. Структура в памяти ЭВМ, представляющая эти рамки, называется фреймом.

Слотом фрейма называется элемент данных, предназначенный для фиксации значений об объекте, которому отведен данный фрейм.

Слот фрейма характеризуется следующими параметрами:

· имя слота (каждый слот должен иметь уникальное имя во фрейме);

· указатель наследования.

Указатель наследования показывает, какую информацию об атрибутах слотов во фрейме верхнего уровня наследуют слоты с теми же именами во фрейме нижнего уровня. При этом могут быть следующие ситуации:

· слот наследуется с теми же значениями данных (т.е. тот же);

· слот наследуется, но данные в каждом фрейме могут принимать любые значения (уникальный);

· слот не наследуется (независимый).

Фреймы обладают свойством вложенности, т.е. в качестве значения слота может выступать система имен слотов более глубокого уровня. Свойство вложенности, возможность иметь в качестве значений слотов ссылки на другие фреймы и на другие слоты того же самого фрейма обеспечивают фреймовым моделям удовлетворение требований связности и структурированности знаний. Наличие имен фреймов и имен слотов означает, что знания хранимые во фреймах, имеют характер отсылок и тем самым внутренне интерпретированы.

Использование фреймов в фундаментальных науках дает возможность формирования более строгого понятийного аппарата и комплексирования обычных математических моделей с фреймовыми формализмами. Для описательных наук фреймы - это один из немногих способов формализации, создания понятийного аппарата.

Логические модели знаний - основа человеческих рассуждений и умозаключений, которые, в свою очередь, могут быть описаны подходящими логическими исчислениями.

Логические исчисления могут быть представлены как формальные системы в следующем виде:

М=(T,P,A,F),

где T - множество базовых элементов (например, буквы некоторого алфавита);

P - множество синтаксических правил, на основе которых из T строятся правильно построенные формулы;

A - множество правильно построенных формул, элементы которого называются аксиомами;

F - правила вывода, которые из множества А позволяют получать новые правильно построенные формулы (теоремы).

К таким логическим исчислениям можно отнести:

· силлогистику Аристотеля;

· прикладные исчисления высказываний и предикатов.