Использование фреймов для представления знаний

Фреймы как один из распространенных формализмов представления знаний в электронных системах, их классификация и типы, структура и элементы. Иерархические фреймовые структуры и принципы их построения. Код программы Интерфейс. Разработка программного кода.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«Использование фреймов для представления знаний»



Теоретическая часть

Фреймы - один из распространенных формализмов представления знаний в ЭС. Фрейм можно представить себе как структуру, состоящую из набора ячеек - слотов. Каждый слот состоит из имени и ассоциируемых с ним значений. Значения могут представлять собой данные, процедуры, ссылки на другие фреймы или быть пустыми. Такое построение оказывается очень удобным для моделирования аналогий, описания областей с родовидовыми связями понятий и т.п.

Любой фрейм состоит из некоторых составляющих, имена и содержание которых описано ниже:

1. Имя фрейма. Это идентификатор, присваиваемый фрейму, фрейм должен иметь имя уникальное в данной фреймовой системе.

2. Имя слота. Это идентификатор, присваиваемый слоту; слот должен иметь уникальное имя во фрейме, к которому он принадлежит. Обычно имя слота не несет никакой смысловой нагрузки и является лишь идентификатором данного слота.

3. Указатели наследования. Эти указатели касаются только фреймовых систем иерархического типа, основанные на отношениях “абстрактное-конкретное”, они показывают, какую информацию об атрибутах слотов во фрейме верхнего уровня наследуют слоты с такими же именами во фрейме нижнего уровня. Типичные указатели наследования Unique (U: - уникальный), Same (S: такой же), Range (R: установление границ), Override (O: игнорировать) и т.п. U показывает, что фрейм может иметь слоты с разными значениями: S - все слоты должны иметь одинаковые значения, R - значение слотов фрейма нижнего уровня должны находиться в пределах, указанных значениями слотов фрейма верхнего уровня, О - при отсутствии указания значение слота фрейма верхнего уровня становится значением слота фрейма нижнего уровня, но в случае определения нового значения слотов фреймов нижних уровней указываются в качестве значений слотов.

4. Указание типа данных. указывается, что слот имеет численное значение, либо служит указателем другого фрейма. К типам данных относятся:

FRAME (указатель), INTEGER (целый), REAL (действительный), BOOL (булев), LISP (присоединенная процедура), TEXT (текст), LIST (список), TABLE (таблица), EXPRESSION (выражение) и др.

5. Значение слота. Пункт ввода значения слота. Значение слота должно совпадать с указанным типом данных этого слота, кроме того должно выполняться условие наследования.

6. Демон. Здесь дается определение демонов типа IF-NEEDED, IF-ADDED, IF-REMOVED и т.д. Демоном называется процедура, автоматически запускаемая при выполнении некоторого условия. демоны запускаются при обращении к соответствующему слоту. Кроме того, демон является разновидностью присоединенной процедуры.

7. Присоединенная процедура. В качестве значения слота можно использовать программу процедурного типа. Когда мы говорим, что в моделях представления знаний фреймами объединяются процедурные и декларативные знания, то считаем демоны и присоединенные процедуры процедурными знаниями.

Особенностью иерархической структуры является то, что информация об атрибутах фрейма на верхнем уровне совместно используется всеми фреймами нижних уровней, связанных с ним.

Например: Фреймовое представление конференции.

Иерархические фреймовые структуры базируются на отношениях IS - A между фреймами, описывающими некоторую конференцию. Все фреймы должны содержать информацию о дате, месте, названии темы, докладчике. Таким образом, на самом верхнем уровне определен фрейм КОНФЕРЕНЦИЯ.

Конференции разделяются на коммерческие и по развитию. Они составляют дочерние фреймы. В них могут быть добавлены слоты: объем торговли и бюджет.

Рис.3. Пример фреймовой модели

2.Фреймовая модель

Базовой фрейм

Название слота	Значение
Книга Тип книги Предмет Автор

Название слота	Значение
Книга Тип книги Предмет Автор	исследова научный гуманитар English



Название слота	Значение
Книга Тип книги Предмет Автор	публич Худож Роман С.Есенин

Название слота	Значение
Книга Тип книги Предмет Автор язык	публич Худож Роман С.Есенин русский

Название слота	Значение
Книга Тип книги Предмет Автор Язык	публич Худож Роман С.Есенин английс

Название слота	Значение
Книга Тип книги Предмет Автор Язык английский	публич Худож Роман С.Есенин Английский имеет

Название слота	Значение
Книга Тип книги Предмет Автор Язык русский	публич Худож Роман С.Есенин Русский имеет



3. Код программы Интерфейс

<!DOCTYPE html>

<htmllang="en">

<head>

<metacharset="utf-8">

<title>Фрайм - книги</title>

<linkrel="stylesheet/less" type="text/css" href="/less/main.less">

<scripttype="text/javascript" src="/js/less.js"></script>

</head>

<body>

<div class="navbar navbar-fixed-top">

<div class="navbar-inner">

<div class="container">

<a class="btn btn-navbar" data-toggle="collapse" data-target=".nav-collapse">

<span class="icon-bar"></span>

<span class="icon-bar"></span>

<span class="icon-bar"></span>

</a>

<a class="brand" href="/">книги</a>

<div class="nav-collapse">

<ul class="nav">

<li class="active"><a href="#">Главная</a></li>

</ul>

</div>

</div>

</div>

</div>

<div class="container">

<div class="wrapper">

<div class="row">

<div class="span4">

<div class="page-header">

<h4>Критерии выбора <small>выберите книгу</small></h4>

</div>

<h2>Поиск <small>выберите книгу</small></h2>

<form id="yw0" action="/index.php?r=site/seman" method="post"><...