Знання- різновид інформації, що містить умозаключення. Знання повинне бути інформацією про характер зв'язку різнотипних об'єктів.
Наприклад, як зв'язані між собою заготівка й верстат, верстат і різальний інструмент.
Існує кілька класифікацій знань. При автоматичному проектуванні ТП нас цікавлять алгоритмічні, або процедурні знання. Вони представляються, використовуючи правило « ЯКЩО-ТО».
Наприклад:
Якщо найменування = вал, то вибирається вид верстата = токарно-гвинторізний.
Ця інформація є знанням, тому що містить відомості про зв'язок форми деталі й виду верстата двох різнотипних об'єктів - заготівки й верстата, іншими словами, містить умовивід або логічний висновок.
Виділяють ще фактуальні(або декларативні) знання. Вони подібні до даних, тобто характеризують об'єкт, і їх можна представити в базі даних.
Існують десятки моделей (або мов) подання знань для різних предметних областей. Більшість із них може бути зведена до наступних класів:
· продукційні моделі;
· фрейми.
Продукційна модель, або модель, заснована на правилах. Ця модель дозволяє представити знання у вигляді пропозицій типу «Якщо (умова), То (дія)», це алгоритмічні знання.
Під «умовою» розуміється деяка пропозиція - зразок, по якому здійснюється пошук у базі знань, а під «дією» - дії, виконувані при успішному результаті пошуку (вони можуть бути проміжними, виступаючими далі як умови, і термінальними, або цільовими, що завершують роботу системи).
Найчастіше висновок по такій базі знань буває прямій(від даних до пошуку мети) або зворотний (від мети для її підтвердження до даних). Дані - це вихідні факти, що зберігаються в базі даних, на підставі яких запускається механізм висновку або інтерпретатор правил, що перебирає правила із продукційної бази знань.
Продукційна модель найчастіше застосовується в промислових експертних системах. Вона приваблює розроблювачів своєю наочністю, високою модульністю, легкістю внесення доповнень і змін і простотою механізму логічного висновку.
Фрейми. Термін «фрейм» (від англійського frame, що означає «каркас» або «рамка») був запропонований Марвіном Мінським в 70-і роки для позначення структури знань. Ця модель має глибоке психологічне обґрунтування.
Фрейм - це абстрактний образ для подання якогось стереотипу сприйняття.
У психології й філософії відоме поняття абстрактного образа. Наприклад, проголошення вголос слова «кімната» породжує в слухача образ кімнати: «житлове приміщення із чотирма стінами, підлогою, стелею, вікнами й дверима, площею 6–20 м2». Із цього опису нічого не можна забрати (наприклад, забравши вікна, ми одержимо вже прикомірок, а не кімнату), але в ньому є «вставки», або «слоти», - це деякі атрибути, наприклад, кількість вікон, колір стін, висота стелі, покриття підлоги й ін.
Атрибути - дані про об'єкт, і можна сказати, що фрейми використовуються для подання фактуальних знань.
У теорії фреймів такий образ кімнати називається фреймом кімнати. Фреймом також називається й формалізована модель для відображення образа.
Розрізняють фрейми - зразки, або прототипи, що зберігаються в базі знань. У них утримуються імена слотів і джерело значення цього слота. У слотах вказуються імена даних, якщо дане змінне, або конкретне значення даного, якщо воно постійне.
Другий різновид фреймів – фрейми-екземпляри, які створюються для відображення реальних фактичних ситуацій на основі даних, що надходять, і вони містять уже значення даних.
Модель фрейму є досить універсальною й дозволяє відобразити все різноманіття фактуальних знань про світ. Фрейм можна представити у вигляді таблиці 4.2.
Структура фрейму Таблиця 4.2
Ім'я фрейму
Ім'я слота
Значення слота
Спосіб одержання значення
Приєднана процедура
У табл. 4.2 додаткові стовпці призначені для опису способу одержання слотом його значення й можливого приєднання до того або інший слоту спеціальних процедур, що допускається в теорії фреймів. Як значення слота може виступати ім'я іншого фрейму, так утворяться мережі фреймів.
Існує кілька способів одержання слотом значень у фреймі-екземплярі:
- за замовчуванням від фрейму-зразка (Default-значення);
- по формулі, зазначеній в слоті;
- через приєднану процедуру;
- явно з діалогу з користувачем;
- з бази даних.
Основною перевагою фрейму як моделі подання фактуальних знань є те, що він відбиває концептуальну основу організації пам'яті людини, а також її наочність. Фрейми служать для тої ж мети, що й бази даних, тобто з їхньою допомогою можна моделювати об'єкти. При цьому, як видно з опису, фрейми дозволяють подавати відомості про більше складні об'єкти, і значення в слотах можуть визначатися безліччю способів.
