Семантические модели представления знаний

Семантика – наука, определяющая смысл отношений между понятиями окружающего мира. Семантическая модель представляет собой ориентированный помеченный граф, вершинами которого являются понятия,  а дугами – семантические отношения между понятиями. Семантическая модель строится в виде иерархической сети, в которой вершины верхнего уровня знаний соединены линиями отношений с соответствующими вершинами нижних уровней.

В семантических сетях используются следующие основные типы понятий:

· объекты исследуемой предметной области;

· события – действия, которые могут перевести объекты данной предметной области в желаемое (целевое) состояние или найти в сети путь событий, приводящих к целевому состоянию;

· свойства – характеристики объектов, событий, процессов и др., в том числе:

- свойства объектов: цвет, размеры, качество и др.;

- свойства событий: время, продолжительность, место и т.д.;

· значения, которые могут принимать свойства.

Основными типами отношений в семантических сетях могут быть:

·  «целое - часть» («класс-подкласс», «множество-элемент»);

· «класс-элемент класса» («цветок-роза»);

· «свойство-значение» («цвет-желтый»);

· «пример элемента класса» («роза-чайная»).

· функциональные («производит», «влияет»);

· количественные («больше», «меньше», «равно»);

· пространственные («далеко от», «близко от», «за». «под», «над»);

· временные («раньше», «позже», «в течение»);

· атрибутивные («имеет свойство», «имеет значение», «имеет частью», «принадлежит»);

· логические («и», «или», «не»);

· лингвистические и др.

Рассмотрим пример построения базы знаний прототипа экспертной системы   (см. раздел 2.1.1) с использованием семантической модели представления знаний.

В качестве понятий предметной области "Транспортные средства" выступают следующие объекты:

· самолет, вертолет, катер, танкер, грузовик, такси.

Транспортные средства обладают такими свойствами:

· имеет колеса, имеет винт, имеет крылья, возит грузы.

Семантическую модель базы знаний приведенной предметной области "Транспортные средства" можно представить в виде: