Семантические сети. Этапы формализации семантической сети

Семантическая сеть – система знаний некоторой предметной области, имеющая определенный смысл в виде целостного образа сети, узлы которой соответствуют понятиям и объектам, а дуги – отношениям между объектами. Семантическая сеть дает возможность охарактеризовать отношения между понятиями. Часто понятия представляются словом или набором слов. Простым примером является иерархическая сеть, где понятия являются терминами и единственным отношением явлется type-of (относится к типу). Более сложные семантические сети включают в себя отношения различных типов например твердость, температура, сделано из, текстура и цвет. Одной из самых больших семантических сетей является WordNet, лексическая база данных английского языка.

В семантических сетях, так же как при фреймовом представлении знаний, декларативные и процедурные знания не разделены, следовательно, база знаний не отделена от механизма вывода. Процедура логического вывода обычно представляет совокупность процедур обработки сети. - декларативные - описания фактов и явлений, фиксируют наличие или отсутствие таких фактов, а также включают описания основных связей и закономерностей, в которые эти факты и явления входят; -процедурные - это описания действий, которые возможны при манипулировании фактами и явлениями для достижения намеченных целей. Для того чтобы формализация оказалась возможной, семантическую сеть необходимо систематизировать. СС Куиллиана систематизируют функции отношений между понятиями с помощью следующих признаков: - множество – подмножество (типы отношений: «абстрактное-конкретное», «целое-часть», «род-вид»); -индексы (свойства, имена прилагательные в языке и т.п.); -конъюнктивные связи (логическое И); -дизъюнктивные связи (логическое ИЛИ); -связи по ИСКЛЮЧАЮЩЕМУ ИЛИ; -отношения «близости»; -отношения «сходства-различия»; -отношения «причина-следствие» и др.

Этапы формализации семантической сети: -Определение узлов и названия действий (связей) – задание алфавита;

-Определение концептов – моделей связей – возможных действий и операций над понятиями, определенных алфавитом;

-Определение информационно-логических связей – возможных цепей построения рассуждений, выводов с использованием понятий из алфавита и действий, применимых к ним («Пути выводов»); -Задание контекста семантической сети (позиционирование в предметной области), для определения законов, используемых при рассуждениях (контекст – границы схемы, пространство схемы).

При построении СС отсутствуют ограничения на число элементов и связей. Для реализации семантических сетей существуют специальные сетевые языки: NET, язык реализации систем SIMER+MIR и др. Широко известны экспертные системы, использующие СС в качестве языка представления знаний: PROSPECTOR, CASNET, PORUS. Пример СС: