Представление знаний с использованием семантических сетей

Термин семантическая сеть применяется для описания ме­тода представления знаний, основанного на сетевой структуре.

Семантические сети были первоначально разработаны как психологические модели человече­ской памяти, но теперь это стандартный метод представления знаний в ИИ и в экспертных системах.

Семантические сети состоят из узлов, и связывающих их дуг. Узлы соответствуют объектам, концепциям или собы­тиям. Дуги описывают отношения между узлами и могут быть определены разными методами, завися­щими от вида представляемых знаний. Обычно дуги, используе­мые для представления иерархии, включают дуги типа isa (яв­ляется) и has-part (имеет часть).

Например, два предложения «Куин Мэри является океанским лайнером» и «Каждый океанский лайнер является кораблем» удобно представить через семантическую сеть с использованием важного типа дуг: является.

Так как отношение является транзитивно(a→b и b→c, то a→c), из сети можно вывести третье утверждение: «Куин Мэри является кораблем». Отношение является и другие отношения, как например имеет-часть, устанав­ливают свойство иерархии наследования в сети. Т.е. в сети элементы более низкого уровня могут наследовать свойства элементов более высокого уровня.

Рассмотрим семантическую сеть, представляющую корабль.

Части корабля, такие, как двигательная установка, корпус, котель­ная, включены один раз на уровне корабля, и не нужно повторять эти узлы на более низком уровне иерархии, вроде типа корабля или конкретного корабля. На практике это свойство семантической сети позволяет сберечь огромные объемы памяти. Зная смысл отношений, обозначаемых дугами, можно осуществлять поиск по сети, например, чтобы установить факты вроде «Куин Мэри имеет котельную». Семантические сети – один из самых удачных методов пред­ставления знаний о предметной области, который сильно уп­рощает поиск решения задач.