Иерархическая структура понятий и диаграмма представления

В иерархической структуре понятий существуют отношения двух типов:

- отношение включения или совпадения (IS - A);

- отношение «целое - часть» (PART - OF).

Пример. В предложении « человек» IS - А «млекопитающее » основная мысль - человек принадлежит к классу млекопитающих. Следовательно, имеет место отношение включения или совпадения.

Свойство наследования атрибутов между уровнями иерархии IS – А заключается в следующем. В отношениях включения или совпадения - экземпляры понятий нижнего уровня содержат все атрибуты понятий верхнего уровня.

Пример. Отношение «целое - часть»: «нос» PART - OF «тела».

Следовательно, экземпляры понятия «нос» являются частью любого экземпляра понятия «тело».

Предложение «все таксы - собаки» можно представить графом, содержащим две вершины, соответствующие понятиям, и дугу, указывающую отношение между ними (рис. 5.3).

IS-A

Рис. 5.3 - Отношение между понятиями

Если такса имеет конкретное имя, например, Фенька, то семантическая сеть может быть расширена (рис. 5.4).

IS-A IS-A

собака

Рис. 5.4 - Расширенные отношения между понятиями

Выводы, которые могут быть сделаны по приведенному выше графу, следующие.

1. С помощью данной сети описаны два факта:

- «Фенька - собака»;

- «такса - собака».

2. Из нее можно вывести, используя отношение наследования, факт:

- «Фенька - такса».

Следовательно, способ представления знаний семантической сетью позволяет легко делать выводы благодаря иерархии наследования.

Семантические сети можно использовать для представления знаний, касающихся атрибутов объекта.

Пример. Факт «Собаки имеют хвост» можно отобразить в следующем виде (рис. 5.5).

IS-A IS-A

собака

PART - OF

	хвост

Рис. 5.5 - Использование атрибутов объекта

То есть используя отношения «IS - А» и «PART - OF» можно вывести факт «Фенька имеет хвост».

Обозначения в семантической сети приняты следующие.

Вершины показывают объект проблемной области, концепт, ситуацию и т. п., а дуги - отношения между ними.

При расширении семантической сети в ней возникают дополнительные отношения.

Пример. Дополним рассматриваемую сеть фактами:

- «Фенька владеет конурой»,

- «Фенька владеет конурой с весны по осень».

Получим семантическую сеть (рис.5.6).

IS-A IS-A

собака

объект владения IS-A

конура

начало IS-A

время

конец IS-A

Рис. 5.6 - Пример расширенной семантической сети

На рис. 5.6 конура i – конкретная конура, которой владеет Фенька, а для вершины ситуации (владеет j) определено несколько связей.

Вершина «Владеет j» называется надежной рамкой и определяет различные аргументы предиката ситуации.