Определение 1.6

Семантическая сеть — это ориентированный граф, вершины которого — по­нятия, а дуги — отношения между ними.

В качестве понятий обычно выступают абстрактные или конкретные объек­ты, а отношения это связи типа: "это" ("АКО — A-Kind-Of, "is" или "эле­мент класса"), "имеет частью" ("has part"), "принадлежит", "любит".

Можно предложить несколько классификаций семантических сетей, связанных с типами отношений между понятиями.

-По количеству типов отношений:

• однородные (с единственным типом отношений);

• неоднородные (с различными типами отношений).

-По типам отношений:

• бинарные (в которых отношения связывают два объекта);

• N-арные (в которых есть специальные отношения, связывающие более двух понятий).

Наиболее часто в семантических сетях используются следующие отношения:

• элемент класса (роза это цветок);

• атрибутивные связи /иметь свойство (память имеет свойство — объем);

• значение свойства (цвет имеет значение — желтый);

• пример элемента класса (роза, например — чайная);

• связи типа "часть-целое" (велосипед включает руль);

• функциональные связи (определяемые обычно глаголами "производит", "влияет"...);

• количественные (больше, меньше, равно...);

• пространственные (далеко от, близко от, за, под, над...);

• временные (раньше, позже, в течение...);

• логические связи (и, или, не) и др.

Минимальный состав отношений в семантической сети таков:

• элемент класса или АКО;

• атрибутивные связи /иметь свойство;

• значение свойства.

Недостатком этой модели является сложность организации процедуры орга­низации вывода на семантической сети.

Эта проблема сводится к нетривиальной задаче поиска фрагмента сети, соответствующего некоторой подсети, отражающей поставленный запрос к базе.

На рис. 1.3 изображен пример семантической сети. В качестве вершин тут выступают понятия "человек", "т. Смирнов", "Audi A4", "автомобиль", "вид транспорта" и "двигатель".

Рис. 1.3. Семантическая сеть

Для реализации семантических сетей существуют специальные сетевые языки, например, NET [Цейтин, 1985], язык реализации систем SIMER + MIR [Осипов, 1997] и др. Широко известны экспертные системы, использую­щие семантические сети в качестве языка представления знаний — PROSPECTOR, CASNET, TORUS [Хейес-Рот и др., 1987; Durkin, 1998].

Фреймы

Термин фрейм (от англ. frame — "каркас" или "рамка") был предложен Марвином Минским [Минский, 1979], одним из пионеров ИИ, в 70-е годы для обозначения структуры знаний для восприятия пространственных сцен. Эта модель, как и семантическая сеть, имеет глубокое психологическое обоснование.