Predstavitve znanja

Vsako pravilo predstavlja majhen, relativno neodvisen del znanja. Pravila je enostavno dodajati. V pravila je možno vgraditi hevristiko, ki je pomemben element implicitnega znanja, in kombinacijo stanje – akcija. Tak sistem omogoča razlago, kako je prišel do rešitve in zakaj so določeni podatki potrebni. Razlagi je preprosto slediti, saj ustreza človekovemu načinu razmišljanja in sklepanja.

Vendar s pravili težko opisujemo zapletene odnose med večjo množico elementov. Pri veliki bazi znanja postane tak sistem nepregleden, samo procesiranje pa počasno. Primer programskega jezika, ki je namenjen gradnji sistemov, ki imajo znanje predstavljeno s pravili, je Prolog.

Predstavitev znanja s semantičnimi mrežami

Človekov dolgotrajni spomin je organiziran v mreže asociativno povezanih pomenskih enot. Govorimo o miselnih vzorcih in njihovih povezavah. Semantične mreže so poseben primer množice mrežnih shem za predstavitev znanja. Vsem so skupna vozlišča in povezave med njimi, ki so označena. Vozli običajno predstavljajo objekte, koncepte, dogodke in njihove lastnosti, povezave pa relacije med njimi.

Preprost proces sklepanja v sistemu z znanjem predstavljenim s semantično mrežo je sprehajanje po povezavah med vozli in iskanje posameznih delov mreže, ki ustrezajo določenim zahtevam.

Privlačna lastnost semantičnih mrež je, da jih je preprosto brati in razumeti, vendar pri obsežnejši mreži izgubimo preglednost. Za povečanje preglednosti je smiselno vozle in povezave strukturirati. Tak princip predstavitve znanja uporablja predstavitev z okviri.

Predstavitev znanja z okviri

Okvir predstavlja objekt, ki je lahko opisan s svojo zgradbo in vedenjem. Zgradba je nabor lastnosti (v angleščini uporabljajo izraz slot) in pripadajočih vrednosti, ki razlagajo objekt oziroma entiteto s področja znanja, ki ga opisujejo. Okviri so med seboj hierarhično povezani. Povezava vsebuje tako dedovanje kot specializacijo (ang. inheritance-specialisation hierarchy).

Predstavitev z okviri pozna pojma razred in podrazred. Podrazred in primerki dedujejo lastnosti in vrednosti od nadrejenih razredov (staršev). Specializacija pa se nanaša na določitev specifičnih lastnosti podrazredov in primerkov, ki jih predniki nimajo. To omogoča razločevanje med specifičnimi primerki in podrazredi. Komponenta, ki opisuje vedenje, (metoda) določa reakcijo objekta v različnih situacijah. Vsaka lastnost je lahko še dodatno strukturirana. Posamezni objekti lahko med seboj komunicirajo s sporočili in tako sprožijo določeno vedenje (metodo) pri objektu, ki je sporočilo prejel. Preberi še poglavje o objektno usmerjenem programiranju.

Predstavitev s pomočjo okvirov omogoča grafično predstavitev znanja, modularnost in zaradi dedovanja zgoščen zapis, četudi opisuje kompleksno področje znanja. Omogoča zelo pestre načine predstavitev tako lastnosti kot vedenja, zaradi hierarhije omogoča predstavitev tako imenovanega »globokega« znanja kateregakoli področja znanja.

Ker je omogočeno komuniciranje med objekti, je tudi mehanizem sklepanja bolj raznolik kot pri pravilih. Dopolnjevanje in spreminjanje modularnih sistemov je bolj preprosto kot pri sistemih, ki temeljijo na pravilih. Dele znanja, predstavljenega z okviri, je lahko prenesti v drug sistem.

Slabosti predstavitev z okviri, in tudi predstavitve znanja s pravili, so slaba sposobnost prepoznavanja vzorcev, nezmožnost učiti se in občutljivost sistema.

Predstavitev znanja s scenariji

Za predstavitev znanja pri prepoznavanju in razumevanju naravnega jezika za ozko omejena specializirana področja se uporablja predstavitev znanja s pomočjo scenarija (scripts). Način zapisa je podoben okvirom. Z njim opisujemo stereotipne situacije, kot na primer dvigovanje denarja na bankomatu. Scenarij določa vloge, nastopajoče elemente, povezane vhodne in izhodne pogoje, ki določajo začetna in končna stanja.