Основная идея подхода к представлению знаний с помощью семантических сетей состоит в том, чтобы рассматривать предметную область как совокупность понятий и отношений между ними. В качестве понятий обычно выступают абстрактные или конкретные объекты, а отношения — это связи типа: «это», «имеет частью», «принадлежит» и др.
На рис. 1 приведен фрагмент семантической сети, в котором представлены знания, относящиеся к сотрудникам и отделам фирмы. Видно, что в сети представлены как фактические данные (Петров работает начальником отдела сбыта, отдел сбыта находится в комнате № 7), так и знания более общего вида (любой сотрудник имеет право на парковку автомобиля).
Рисунок 1 Пример семантической сети
Наиболее часто в семантических сетях используются следующие отношения:
• связи типа «часть — целое»;
• функциональные связи (определяемые обычно глаголами «про
изводит», «влияет», «влечет»....);
• количественные (больше, меньше, равно...);
• пространственные (далеко от, близко от, за, под, над...);
• временные (раньше, позже, в течение...);
• атрибутивные связи (иметь свойство, иметь значение...) и др.
Особая роль у связи «это». Если понятия А и В находятся отношении «А это В», то понятие А обладает всеми характеристиками более общего понятия В. Если при этом В находится в отношении «это» с еще более общим понятием С, то А наследует характеристики С. Так, для семантической сети на рис. 1 менеджер обладает всеми свойствами и возможностями сотрудника. Поэтому для каждого менеджера фирмы не надо указывать, что он имеет право на парковку автомобиля, что у него есть медицинская страховка и т. д. Достаточно указать эти характеристики только для одного понятия — «сотрудник». Таким образом, использование отношения «это» во многих случаях позволяет компактно записывать знания.
В системах представления знаний с помощью семантических сетей основным является информационно-поисковый режим. Запрос на получение необходимой информации представляет собой описание некоторой ситуации как набора взаимосвязанных фактов, при этом допускается использование имен неизвестных понятий и связей в виде переменных.
В настоящее время аппарат семантических сетей широко используется в системах, основанных на знаниях. Его достоинствами являются:
• большие выразительные возможности;
• естественность и наглядность представления знаний;
• близость структуры сети, представляющей систему знаний, смысловой структуре фраз естественного языка.
Для реализации семантических сетей существуют специальные языки (NET, SIMER+MIR и др.).