Представление знаний в экспертных системах

Первый и основной вопрос, который надо решить при представлении знаний- это вопрос определения состава знаний, т.е. определение того, "ЧТО ПРЕДСТАВЛЯТЬ" в экспертной системе. Второй вопрос касается того, "КАК ПРЕДСТАВЛЯТЬ" знания. Необходимо отметить, что эти две проблемы не являются независимыми. Действительно, выбранный способ представления может оказаться непригодным в принципе либо неэффективным для выражения некоторых знаний.

Вопрос "КАК ПРЕДСТАВЛЯТЬ" можно разделить на две в значительной степени независимые задачи: как организовать (структурировать) знания и как представить знания в выбранном формализме.

Стремление выделить организацию знаний в самостоятельную задачу вызвано, в частности, тем, что эта задача возникает для любого языка представления и способы решения этой задачи являются одинаковыми (либо сходными) вне зависимости от используемого формализма.

Итак, в круг вопросов, решаемых при представлении знаний, будем включать следующие:

- определение состава представляемых знаний;

- организацию знаний;

- представление знаний, т.е. определение модели представления.

Состав знаний ЭС определяется следующими факторами:

- проблемной средой;

- архитектурой экспертной системы;

- потребностями и целями пользователей;

- языком общения.

В соответствии с общей схемой статической экспертной системы (см. рис.1.1) для ее функционирования требуются следующие знания:

- знания о процессе решения задачи (т.е. управляющие знания), используемые интерпретатором (решателем);

- знания о языке общения и способах организации диалога, используемые лингвистическим процессором (диалоговым компонентом);

- знания о способах представления и модификации знаний, используемые компонентом приобретения знаний;

- поддерживающие структурные и управляющие знания, используемые объяснительным компонентом.

Для динамической ЭС, кроме того, необходимы следующие знания:

1) знания о методах взаимодействия с внешним окружением;

2) знания о модели внешнего мира.

Зависимость состава знаний от требований пользователя проявляется в следующем:

- какие задачи (из общего набора задач) и с какими данными хочет решать пользователь;

- каковы предпочтительные способы и методы решения;

- при каких ограничениях на количество результатов и способы их получения должна быть решена задача;

- каковы требования к языку общения и организации диалога;

- какова степень общности (конкретности) знаний о проблемной области, доступная пользователю;

- каковы цели пользователей.

Состав знаний о языке общения зависит как от языка общения, так и от требуемого уровня понимания.

Контрольные вопросы

1. Для каждой из перечисленных программ решите, является ли она ЭС

- Программа прогнозирования местной погоды.

- Программа для обнаружения неисправности, если автомобиль не заводится.

- Программа для определения стратегии гонки в режиме реального времени.

- Программа для определения оптимального маршрута коммивояжера.

- Программа помощи по телефону доверия, когда необходимо определить яд, который мог быть принят звонящим.

- Программа получения трехмерного изображения дома на основании словесного описания устройства и размеров дома.