Продукционная модель представления знаний

Продукция — один из распространенных в интеллектуальных системах способов представления знаний. Основу модели составляют системы продукций. Каждая продукция в наиболее общем виде запи­сывается как стандартное выражение следующего вида:

«Имя продукции»:

Имя сферы;

Предусловие;

Условие ядра;

Если А, то В;

Постусловие.

Основная часть продукции — ее ядро имеет вид: «Если А, то В», где А и В могут иметь разные значения. Остальные элементы, образующие продукцию, носят вспомогательный характер. В наиболее] простом виде продукция может состоять только из имени (например,; ее порядкового номера в системе продукций) и ядра. «Если сверкнет молния, то гремит гром».

«Если в доме вспыхнул пожар, то вызывайте по телефону 01 пожарную команду».

«Если в путеводителе указано, что в городе есть театр, то надо пойти туда».

Первый пример иллюстрирует тот случай, когда ядро продукции описывает причинно-следственную связь явлений А и В. Во втором примере А и В представляют собой некоторые действия. В третьем примере А — это некоторые знания, а В — действие. Возможны и другие варианты ядра продукции. Таким образом, при помощи ядер можно представлять весьма разнообразные знания.

Имя сферы указывает ту предметную область, к которой относят­ся знания, зафиксированные в данной продукции. В интеллектуаль­ной системе может храниться совокупность знаний (ее называют ба­зой знаний), относящихся к разным областям (например, знания о различных заболеваниях человека или знания из различных разделов я математики). Ясно, что если в данный момент решается задача из области физики твердого тела или из геометрии треугольника, то надо использовать знания, относящиеся именно к этой области. Сфе­ры и выделяют такие подобласти знаний.

Когда речь шла о различных А и В в ядрах продукций, то практи­чески было показано, что в такой форме можно представлять как декларативные знания, так и процедурные, хотя сама форма продук­ций весьма удобна для задания именно процедурных знаний.

Рассмотренные модели представления знаний широко использу­ются в современных интеллектуальных системах и прежде всего в экспертных системах. Каждая из форм представлений знаний может служить основой для создания языка программирования, ориентиро­ванного на работу со знаниями. Такими, например, языками являются язык ФРЛ (Frame Representation Language), основанный на фреймовых представлениях, и язык Пролог, опирающийся на модель представления в виде продукций. Однако разные модели представления знаний имеют свои преимущества и недостатки. Поэтому в конце 80-х годов наметилась тенденция создавать комбинированные языки представления знаний. Чаще всего комбинируются фреймовые и про­дукционные модели.

Достаточно богатая предметная область содержит большое коли­чество декларативных и процедурных знаний. Создание баз знаний большого размера — дело весьма сложное, ведь необходимо не толь­ко накапливать знания, представляя их выбранным способом, но и проверять полноту знаний и их непротиворечивость. Источниками знаний могут быть книги, документы, изобразительная продукция, устные тексты, получаемые от специалистов, и т.п. Эти различные источники знаний надо уметь объединять между собой, что приводит к сложным, интегрированным базам знаний. Отдельные базы знаний, территориально разнесенные между собой, могут совместно исполь­зоваться при решении задач. Так возникают распределенные базы знаний, образуются сложные по конфигурации сети баз знаний. Та­кие сети хранения и обработки знаний являются не только общена­циональными, но и международными, доступными любому специа­листу.