Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Семантические сети




Семантическая сеть – это один из способов представления знаний. Изначально семантическая сеть была задумана как модель представления структуры долговременной памяти в психологии, но впоследствии стала одним из основных способов представления знаний в инженерии знаний. В данной работе рассмотрены концепции семантической сети, представления знаний семантическими сетями, процедурное представление, разделение семантической сети, управление выводом в системах с семантическими сетями, вопросы, связанные с наследованием свойств, отношения понимания языка, конкретные прикладные системы, а также проблемы, касающиеся перечисленных аспектов.

Поскольку представление знаний семантическими сетями само по себе есть не более чем представление простой структуры данных, то крайне важными становятся методы, связанные с внедрением и использованием этого представления в прикладных системах.

 

Прежде чем ознакомиться со способом представления знаний семантическими сетями, рассмотрим, что такое семантическая сеть. В толковом словаре слово «семантика» определяется как значение, смысл слова, художественного произведения, действия, обстоятельства и т. д., переданные с помощью каких – либо представлений и выражений. Однако даже несколькими объяснениями нельзя дать достаточно точное определение слову «семантика» как психологическому понятию. Несмотря на это, мы принимаем к сведению концепции и образы, ассоциирующиеся с некоторым объектом, и в зависимости от случая воспринимаем его как отдельную сущность.

Моррис дал точные определения семантическим и прагматическим отношениям в семиотике и определил их как проблемы различных функциональных уровней. Другими словами, семантика означает определенные (общие) отношения между символами и объектами, представленными этими символами, а прагматика – выразительные (охватывающие) отношения между символами и создателями (или пользователями) этих символов.

Первоначально в психологии изучались объекты, именуемые семантическими с точки зрения известных ассоциативных свойств, накапливаемых в системе обучения и поведения человека. Однако с развитием психологии познания стали изучаться семантические структуры, включающие некоторые объекты. Затем были изучены принцип действия человеческой памяти (способы хранения информации и знаний), в частности предположительные (гипотетические) структурные модели долговременной памяти, и созданы моделирующие программы, понимающие смысл слов. Рассматриваемые семантические сети явились продуктом исследований в этом направлении.

В самом общем случае сетевая модель - это информационная модель предметной области. В сетевой модели представляются множество информационных единиц (объекты и их свойства, классы объектов и их свойств) и отношения между этими единицами.

В зависимости от типов отношений между информационными единицами различают сети:

а) классификационные (отношения типа часть-целое, род, вид, индивид);

В классификационных сетях используются отношения, позволяющие описывать структуру предметной области, что позволяет отражать в базах знаний разные иерархические отношения между информационными единицами.

б) функциональные (преобразование информационных единиц);

Функциональные сети часто называют вычислительными моделями, т.к. они позволяют описывать процедуры "вычислений" одних информационных единиц через другие.

в) каузальные (причинно-следственные отношения);

В каузальных сетях, называемых также сценариями, используются причинно-следственные отношения, а также отношения типов "средство – результат", "орудие – действие" и т.п.

г) смешанные (использующие разнообразные типы отношений).

Если в сетевой модели допускаются отношения различного типа, то ее обычно называют семантической сетью. Обычно сетевая модель представляется в виде графа, вершины которого соответствуют информационным единицам, а дуги – отношениям между ними.

Наибольшую известность в системах искусственного интеллекта получили сети смешанного типа (семантические сети и их разновидность - сети фреймов), использующие, в зависимости от области применения, самые разные типы отношений. Семантические сети находят применение в системах понимания естественного языка, в вопросно-ответных системах, в других различных предметно – ориентированных системах.

Важной чертой семантических сетей является возможность представлять знания более естественным и структурированным образом, чем это делается с помощью других формализмов.

Семантическая сеть- это ориентированный граф, вершины которого - понятия, а дуги - отношения между ними.

Понятиями обычно выступают абстрактные или конкретные объекты, а отношения - это связи типа: "это" ("is"), "имеет частью" ("has part"), "принадлежит", "любит". Характерной особенностью семантических сетей является обязательное наличие трех типов отношений:

класс - элемент класса;

свойство - значение;

пример элемента класса.

Можно ввести несколько классификаций семантических сетей. Например, по количеству типов отношений:

однородные (с единственным типом отношений);

неоднородные (с различными типами отношений).

По типам отношений:

бинарные (в которых отношения связывают два объекта);

парные (в которых есть специальные отношения, связывающие более двух понятий).

Наиболее часто в семантических сетях используются следующие отношения:

· связи типа "часть-целое" ("класс-подкласс", "элемент-множество" и т.п.);

· функциональные связи (определяемые обычно глаголами "производит", "влияет"...);

· количественные (больше, меньше, равно...);

· пространственные (далеко от, близко от, за, под, над...);

· временные (раньше, позже, в течение...);

· атрибутивные связи (иметь свойство, иметь значение...);

· логические связи (и, или, не) и др.

Проблема поиска решения в базе знаний типа семантической сети сводится к задаче поиска фрагмента сети, соответствующего некоторой подсети, соответствующей поставленному вопросу.

Примеры отношений семантической сети :

род-вид («компьютер» – «персональный_компьютер»)

целое-часть («компьютер» – «память»)

понятие-пример («компьютер» – «конкретный компьютер . . . »)

 

На рис.3.5 изображена семантическая сеть. В качестве вершин понятия: Человек, Иванов, Волга. Автомобиль, Вид транспорта. Двигатель.

Рис.3.5. Семантическая сеть







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 1213. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия