Построить сетевую модель представления знаний в предметной области

Задача 1. Построить продукционную модель представления знаний в предметной области «Аэропорт» (продажа билетов).

Описание процесса решения. Для построения продукционной модели представления знаний необходимо выполнить следующие шаги:

1) Определить целевые действия задачи (являющиеся решениями).

2) Определить промежуточные действия или цепочку действий, между начальным состоянием и конечным (между тем, что имеется, и целевым действием).

3) Опередить условия для каждого действия, при котором его целесообразно и возможно выполнить. Определить порядок выполнения действий.

4) Добавить конкретики при необходимости, исходя из поставленной задачи.

5) Преобразовать полученный порядок действий и соответствующие им условия в продукции.

6) Для проверки правильности построения продукций записать цепочки продукций, явно проследив связи между ними.

Этот набор шагов предполагает движение при построении продукционной модели от результата к начальному состоянию, но возможно и движение от начального состояния к результату (шаги 1 и 2).

1) Обязательное действие, выполняемое в аэропорте — покупка билетов и их оплата. Значит, есть уже два целевых действия «продажа билетов» и «оплата», которые взаимосвязаны и следуют друг за другом.

2) Прежде чем приобретать билет, туда нужно прийти, дождаться кассира и приобрести билет. Кроме того, нужно выбрать, в какой именно аэропорт пойти. Значит, цепочка промежуточных действий: «выбор аэропорта и путь туда», «приобрести билет у кассира».

3) Прежде чем ехать в аэропорт, необходимо убедиться, что есть необходимая сумма денег. Выбор аэропорта может обуславливаться многими причинами, выберем территориальный признак — к какому ближе в тот и идем. В разных аэропортах действуют разные ценовые политики, поэтому в зависимости от выбора аэропорта, цена билета будет разной. Кроме того, в разные аэропорты предлагают разные уровни комфорта самолета, поэтому приобретение билета в разных аэропортах будет отличаться. Значит вначале идут действия, позволяющие выбрать аэропорт, затем характеризующие аэропорта, а уже после приобретение и оплата билета.

4) Пусть в задаче будут рассматриваться два аэропорта: «Шереметьево» и «Внуково». В первом аэропорте — цена билета дороже, так как уровень комфорта выше, чем во втором, во втором. Соответственно во втором аэропорте более низкая цена и уровень комфорта ниже. В первом аэропорте работает кассир Анна, а во втором кассир Иван. Василий — это клиент.

5) Выше описанное можно преобразовать в следующие предложения типа «Если, то»:

Если субъект хочет купить билет дорогой билет и у субъекта есть достаточная сумма денег, то субъект может купить билет.

Если субъект ближе к аэропорту «Шереметьево», чем к аэропорту «Внуково» и субъект может купить билет, то субъект идет в аэропорт «Шереметьево».

Если субъект ближе к аэропорту «Внуково», чем к аэропорту «Шереметьево» субъект может купить билет, то субъект идет в аэропорт «Внуково».

Если субъект идет в аэропорт «Внуково» и в аэропорте «Внуково» работает специалист Иван, то у субъекта принимает заказ у Ивана.

Если субъект идет в аэропорт «Шереметьево» и в аэропорте «Шереметьево» работает специалист Анна, то у субъекта принимает заказ у Анны.

Если субъект выбрал аэропорт «Внуково» и субъект принимает заказ Ивана, то стоимость билета будет стоить 3000р.

Если субъект выбрал аэропорт «Шереметьево» и субъекта принимает заказ Анны, то стоимость билета будет стоить 6000р.

Если билет приобретают по сумме 3000р или 6000р, то субъект может забрать билет.

Если субъект может забрать билет после оплаты, то после оплаты субъект должен забрать билет.

Введем обозначения для фактов (Ф), действий (Д) и продукций (П), тогда:

Ф1= субъект хочет приобрести билет;

Ф2=у субъекта есть достаточная сумма денег;

Ф3= субъект ближе к аэропорту «Внуково», чем к «Шереметьево»;

Ф4=в аэропорте «Шереметьево» работает специалист Анна;

Ф5=в аэропорте «Внуково» работает специалист Иван;

Ф6= субъект выбрал аэропорт;

Д1= субъект может пойти в аэропорт;

Д2=субъект идет в аэропорт «Внуково»;

Д3=субъект идет в аэропорт «Шереметьево»;

Д4=у субъекта принимает заказ Анна;

Д5=у субъекта принимает заказ Иван;

Д6=приобретают билет по сумме 3000р.

Д7= приобретают билет по сумме 6000р.

Д8=после оплаты субъект должен забрать билет.

Для продукций установим приоритет (в скобках перед запятой, чем выше приоритет, чем раньше проверяется правило).

6) Для отображения взаимосвязи продукций построим граф:

Рис. 1. Схема продукций предметной области «Гарантийное обслуживание автосервиса».

2. Семантическая модель

Задача 2. Построить сетевую модель представления знаний в предметной области «Аэропорт» (продажа билетов).

Описание процесса решения. Для построения сетевой модели представления знаний необходимо выполнить следующие шаги:

1) Определить абстрактные объекты и понятия предметной области, необходимые для решения поставленной задачи. Оформить их в виде вершин.

2) Задать свойства для выделенных вершин, оформив их в виде вершин, связанных с исходными вершинами атрибутивными отношениями.

3) Задать связи между этими вершинами, используя функциональные, пространственные, количественные, логические, временные, атрибутивные отношения, а также отношения типа «являться наследником» и «являться частью».

4) Добавить конкретные объекты и понятия, описывающие решаемую задачу.

Оформить их в виде вершин, связанных с уже существующими отношениями типа «являться экземпляром», «есть».

5) Проверить правильность установленных отношений (вершины и само отношение при правильном построении образуют предложение, например «Двигатель является частью автомобиля»).

Ключевые понятия данной предметной области — автосервис, тот, кто посещает автосервис (клиент) и те, кто его обслуживают (специалисты). У обслуживающего персонала и клиентов есть общие характеристики, поэтому целесообразно выделить общее абстрактное понятие — человек.

Деятельностью аэропорта является осуществление перелетов в разные страны, которые заказывают клиенты.

Исходя из этого, вершины графа будут следующими: «Аэропорт», «Человек», «Кассир», «Клиент», «Покупка» и «Оплата».

2) У этих объектов есть определенные свойства и атрибуты. Например, аэропорты располагаются по определенным адресам, каждый полет имеет свою цену. Поэтому добавим вершины «Адрес» и «Цена».

3) Определим для имеющихся вершин отношения и их типы. Добавим знание о конкретных фактах решаемой задачи. Пусть имеется два аэропорта: «Шереметьево» и «Внуково», в первом работает кассир Анна, а во втором кассир Иван. Василий решил пойти в аэропорт «Внуково» и хочет приобрести билет у кассира на рейс Москва — Волгоград за 3000р. Также известны адреса этих аэропортов и их специфика. Исходя из этого, добавим соответствующие вершины в граф и соединим их функциональными отношениями и отношениями типа «например или являться экземпляром».

Полученный в результате граф изображен на рис. 2.

5) Осуществим проверку установленных связей. Например, возьмем вершину «Билет» и пройдем по установленным связям. Получаем следующую информацию: билет является частью покупки.

Для получения ответа на какой-либо вопрос по этой задачи, необходимо найти соответствующий участок сети и, используя связи, получить результат. продукционный фреймовый сеть связь

Например, вопрос «Какова цена заказа Василия (сколько Василий заплатил за билет)?» Из запроса понятно, что необходимо найти следующие вершины: «Цена», «Василий» и «Покупка» или «Покупка Василия». Часть семантической сети, находящаяся между этими вершинами, содержит ответ, а именно, частью заказа Василия являются билет на рейс Москва — Волгоград, который стоит 3000 р. Соответственно. Больше информации о покупке Василия в модели нет, поэтому делаем вывод — Василий заплатил 3000 р.

Задача 3. Построить фреймовую модель представления знаний в предметной области «Аэропорт» (продажа билетов).

Описание процесса решения. Для построения фреймовой модели представления знаний необходимо выполнить следующие шаги:

1) Определить абстрактные объекты и понятия предметной области, необходимые для решения поставленной задачи. Оформить их в виде фреймов-прототипов (фреймов-объектов, фреймов-ролей).

2) Задать конкретные объекты предметной области. Оформить их в виде фреймов-экземпляров (фреймов-объектов, фреймов-ролей).

3) Определить набор возможных ситуаций. Оформить их в виде фреймов-ситуаций (прототипы). Если существуют прецеденты по ситуациям в предметной области, добавить фреймы-экземпляры (фреймы-ситуации).

4) Описать динамику развития ситуаций (переход от одних к другим) через набор сцен. Оформить их в виде фреймов-сценариев.

5) Добавить фреймы-объекты сценариев и сцен, которые отражают данные конкретной задачи.

Ключевые понятия данной предметной области — аэропорт, тот, кто посещает аэропорт (клиент) и те, кто его обслуживают (рабочий персонал). У обслуживающего персонала и клиентов есть общие характеристики, поэтому целесообразно выделить общее абстрактное понятие — человек. Тогда фреймы «Аэропорт» и «Человек» являются прототипами-образцами, а фреймы «Рабочий персонал» и «Клиент» — прототипами-ролями. Также нужно определить основные слоты фреймов — характеристики, имеющие значения для решаемой задачи.

Способ получения значения

Источник