Семантическая модель представления знаний

Термин семантическая означает «смысловая». Семантика - это наука, устанавливающая отношения между символами и объектами, которые они обозначают, т.е. наука, определяющая смысл знаков [6].

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

В качестве понятий обычно выступают абстрактные или конкретные объекты, а отношения - это связи типа: «это» («AKO - A- Kind-Of», «is»), «имеет частью», «принадлежит», «любит». Характерной особенностью семантических сетей является обязательное наличие трех типов отношений:

· класс – элемент класса (цветок-роза);

· свойство – значение (цветок–желтый);

· пример элемента класса (роза-чайная).

Семантическая сеть называется однородной, если содержит только один тип отношений, и неоднородной – в противном случае.

По типам отношений семантическая сеть подразделяется на бинарную (связывающую два объекта) и N-арную (для связи нескольких объектов).

Наиболее часто в семантических сетях используются следующие отношения:

· связи типа «часть-целое», «класс-подкласс», «элемент-множество»;

· функциональные связи, определяемые глаголами «производит», «влияет»;

· количественные (больше, меньше, равно);

· пространственные (далеко от, близко от, над, под и т.п.);

· временные (раньше, позже и т.п.);

· атрибутивные (иметь свойство, иметь значение);

· логические связи (И, ИЛИ, НЕ) и др.
Поиск решения в базе знаний, представленной в виде семантической сети, сводится к задаче поиска подграфа. В семантической сети (рис. 2) в качестве вершин выступают понятия «человек», «Иванов», «ВАЗ», «автомобиль», «вид транспорта», «двигатель».

Рис. 2. Пример семантической сети

Данная модель была предложена американским психологом Куиллианом. Семантическая сеть соответствует современным представлениям об организации долговременной памяти человека. Здесь, как и во фреймах, декларативные и процедурные знания не разделены. К недостаткам следует отнести сложность поиска подграфа и вывода на семантической сети. Для реализации семантических сетей разработаны специальные языки (NET, SIMER+MIR и др.). Широко известны экспертные системы, использующие семантические сети в качестве языка представления знаний: PROSPECTOR, CASNET, TORUS [6].