Представление знаний в виде семантических сетей

В основе моделей этого типа лежит семантическая сеть. Сетевые модели формально задаются в виде: H=<I, C1, C2,..., Cn, G>;.

I – множество информационных единиц;

C1, C2,..., Cn – множество типов связей между информационными единицами;

G – отображение, задает между информационными единицами, входящими в I, связи из заданного набора типов связей.

Если в сетевой модели допускаются связи различного типа, то ее обычно называют семантической сетью. Термин «семантическая» означает «смысловая».

Семантика – наука, устанавливающая отношения между символами и объектами, которые они обозначают, то есть наука, определяющая смысл знаков. Семантическая сеть – это ориентированный граф, вершины которого – понятия, а дуги – отношения между ними.

Семантическая сеть – модель, в которой структура знаний предметной области формализуется в виде орграфа с помеченными вершинами и дугами. Вершины графа обозначают понятия различных категорий: объекты, события, свойства, операции, а дуги – отношения между ними.

Самые первые семантические сети были разработаны в качестве языка-посредника для систем машинного перевода, а многие современные версии до сих пор сходны по своим характеристикам с естественным языком. Однако последние версии семантических сетей стали более мощными и гибкими и составляют конкуренцию другим языкам представления знаний.

В качестве понятий выступают абстрактные или конкретные объекты, а отношения – это связи типа: «это» («AKO - A-Kind-Of», «is»), «имеет частью» («has part»), «принадлежит», «любит».

Особенность семантических сетей – обязательное наличие трех типов отношений:

- класс – элемент класса (цветок – роза, инструмент - сверло);

- свойство – значение (цвет - желтый, материал режущей части – Т15К6);

- пример элемента класса (роза – чайная, сверло – по металлу).

Существует несколько классификаций семантических сетей, связанных с типами отношений между понятиями:

· по количеству типов отношений:

o однородные (с единственным типом отношений);

o неоднородные (с различными типами отношений);

· по типам отношений:

o бинарные (отношения связывают два объекта);

o N-арные (есть специальные отношения связывающие более двух понятий).

Проблема поиска решений в базе знаний типа семантической сети сводится к задаче поиска фрагмента сети, соответствующего некоторой подсети, отражающей поставленный запрос к базе.

Пример семантической сети «ФРУКТЫ»:

Языки представления и ЭС на семантических сетях: NET; SIMER+MIR и др.

Экспертные системы, использующие семантические сети в качестве языка представления знаний: PROSPECTOR, CASNET, TORUS.