Правила продукций

Самым распространенным форматом для представления знаний, наиболее соответствующим их процедурному характеру, является правило продукции, которое по своей сути - просто программа из одного оператора вида:

<ЕСЛИ условие, ТО действие>

Нотация процедур в виде последовательностей правил была впервые предложена математиком Постом.

Люди имеют запас "знаний" о мире, в котором они живут. Некоторые виды знаний общеизвестны; к ним относятся знания, связанные с приемом пищи или вождением автомобиля. Другие знания более специальные, например те, что используются экспертами. Знания обычно представляются в виде фактов, характерных для окружающего мира (т. е. классов объектов и взаимосвязей между ними), процедур и правил манипулирования фактами, а также в виде информации о том, когда и как следует применять правила и процедуры.

Объекты группируют по классам, Петр, Джон, Фред и Анна могут мыслиться как объекты. Их можно отнести к классу “личность”. В дополнение к этому Петр, Джон и Фред могут быть классифицированы как “мужчины”, а Анна- как "женщина". Явное достоинство любой классификации заключается в том, что частично решается проблема переполнения памяти, так как достаточно помнить только характеристики класса, а не каждого объекта. Мы можем также определить отношения между классами (или отдельными объектами). Подобным образом мы можем определить отношение “руководит (А, В)”, означающее, что B находится в подчинении у A, В качестве примеров такой зависимости могут служить выражения:

руководит (Петр, Джон)

руководит (Джон, Анна)

руководит (Анна, Фред)

которые заключают в себе структуру “подотчетность” (другое отношение) между объектами Петр-Джон-Анна-Фред, Приведенный пример иллюстрирует отношения между схожими объектами. Между различающимися объектами также могут быть установлены отношения (например, “владеет (Петр, автомобиль)”). Знания об объектах и их взаимоотношениях позволяют классифицировать эти объекты и соотносить между собой.

Второй тип знания- правила. Они дают возможность определить, как вывести новые отличительные особенности класса или отношения для объектов, прежде не подразделенных на классы. Например, если мы определим отношение “отчитывается (В, А)” для того, чтобы отметить, что B подотчетен A (возможно, через других руководителей), то сможем установить правила:

“отчитывается (С, А)” есть ИСТИНА

ЕСЛИ или “руководит (А, С)” есть ИСТИНА

ИЛИ “руководит (А. В)” И “руководит (В, С)" есть ИСТИНА

Это довольно ограниченное правило. Оно применимо только для первого или второго уровня подотчетности, но в пределах ограничения оно дает нам возможность породить новый пример отношения “отчитывается”, который ранее не был известен. Например, правило позволяет сделать заключение о том, что “отчитывается (Анна, Петр)” и “отчитывается (Фред, Джон)” суть ИСТИНА. Вследствие того, что данное правило определено как двухуровневое, оно не может быть применено для получения вывода “отчитывается (Фред, Петр)” есть ИСТИНА. Для этого нам потребуется более мощное правило, включающее рекурсию:

“отчитывается (С, А)” есть ИСТИНА

ЕСЛИ или “руководит (А, С)” есть ИСТИНА

ИЛИ “руководит (А, В)” есть ИСТИНА

И “отчитывается (С, В)” есть ИСТИНА

Первая часть приведенного рекурсивного правила относится к прямой подотчетности, а вторая  - к косвенной.

Если задать вопрос “отчитывается (Джон, Петр)?”, то ответом будет ИСТИНА, поскольку истинна первая часть правила “ЕСЛИ”. Вопрос “отчитывается (Фред, Петр)?” потребует более сложной обработки. Табл. 3.1 показывает процесс подобной обработки с использованием рассмотренного правила.

Таблица 3.1 Пример отношения “отчитывается”

Отметим рекурсивность обработки отношения “отчитывается”. Эта процедура довольно сложна при всей простоте и понятности самого правила.
Третья необходимая компонента процесса обработки знаний- управляющая структура, она определяет способ применения разнообразных правил тем самым определяя стратегию решения.