Entety Relation Diagramm
Сущность
связь
Атрибуты сущности и связи
N 1
*
На 1 кафедре работает N преподавателей. «*» – знак преподавателя – можно найти кафедру.
Связь глагол или дополнение
Атрибуты – прилагательное, числители, размеры, место действия
Расписание нагрузки
Логические системы (модели), на основе единственного примера поставки товара в магазин.
Логические модели представления знаний.
Описание предметной области на одном из логических языков программирования, основано на исчислении предикат.
Язык многократного исчисления предикатов 1-го порядка. Многократная логика 1-го порядка.
Для составления этого языка :
Понятие сорта соответствует понятию классов объектов.
Множество сортов S
[pic] - на множестве задаются функциями. f-имя функции;
[pic]сорта аргументов; В – сорт значения функции. Z – сигнатура – это верхний уровень представления знаний в логических моделях.
Предикат - [pic] Т={0;1}
ложь истина [pic]-константа сорта В
Рассмотрим в качестве примеров обработку деталей на производстве 2-токарных; 1-фрезерный;
S={Деталь, Станок, Операция, Тип_детали, Тип_станка, Время } 1) дет: Операция Деталь; f A1 B 2) ст: Операция ( Станок; 3) нач: Операция ( Время 4) кон: Операция ( Время 5) тип_дет: Деталь ( Тип_детали 6) тип_ст: Станок ( Тип_станка 7) 0 : ( Время
C B
1: ( Время
. В
.
. t: ( Время 8) ст_вал:(Тип_детали вал_мест: ( Тип_детали 9) фрез: (Тип_станка ток: (Тип_станка 10) фрез_торц:операция Т ток_обр: операция Т 11) +: Время*Время Время 12)[pic]: Время*Время Т
Знания о конкретных объектах (нижн. Уровень представления знаний) на языке многократного исчисления предикатов наз-ся структурой интегрированной сигнатурой 1) сигнатура 2) Структура интегр. Сигнатуры. 3) Для каждого имя сорта создаётся мн-во объектов этого сорта. Деталь = {дет.1, дет.2, дет.3, дет.4} Станок = {ст.1, ст.2, ст3} Операция ={опер1,опер2, опер3, опер4, опер5, опер6, опер7, опер8} Тип_детали = {ст_вал, вал_мест} Тип_станка = {ток, фрез} Время = {1,2,…,t}
Объединение всех множеств - универсум. Каждой функции и предикатов из структуры в системе соответствует множество факторов. 1) дет.(опер.1)=дет1 дет.(опер.2)=дет1 дет.(опер.3)=дет2
………………….. 2) ст.(опер.1)= ст.3 ст.(опер.2)= ст.1 ст.(опер.3)= ст.3
………………… 3) нач.(опер.1)=0 нач.(опер.2)=5 нач.(опер.3)=5 ………………….. 4) конц(опер.1)=5 конц(опер.2)=12 конц(опер.3)=0 ………………… 5) тип_дет(дет.1)=ст_вал тип_дет(дет.2)=вал_мест тип_дет(дет.3)=ст_вал тип_дет(дет.4)=вал_мест …………………. 6) тип_ст. (ст.1)=ток тип_ст. (ст.2)=ток тип_ст. (ст.3)=фрез …………………. 10) фрез_торц(опер1) ток_обр (опер2) фрез_торц(опер3) |операция|деталь |станок |начало |конец |фрез_торц|ток_обр| |Опер1 |Дет.1 |Ст.3 |0 |5 |1 |0 | |Опер2 |Дет.1 |Ст.1 |5 |12 |0 |1 | |Опер3 |Дет.2 |Ст.3 |5 |10 |1 |0 | |Опер4 |Дет.2 |Ст.2 |10 |17 |0 |1 | |Опер5 |Дет.3 |Ст.3 |10 |16 |1 |0 | |Опер6 |Дет.3 |Ст.1 |16 |26 |0 |1 | |Опер7 |Дет.4 |Ст.3 |16 |22 |1 |0 | |Опер8 |Дет.4 |Ст.2 |22 |32 |0 |1 |
|Деталь|Тип_дет | |Дет.1 |Ст_вал | |Дет.2 |Ст_вал | |Дет.3 |Вал_мест| |Дет.4 |Вал_мест|
|Станок|Тип_ст | |Ст.1 |Ток. | |Ст.2 |Ток. | |Ст.3 |Фрез. |
3) Составляющая : Логические формулы
Правила построения формул: а)константа сорта А, есть терм сорта А б)переменная принимающая значение из сорта А, есть терм сорта А в)если сигнатура содержит функцию[pic]- построенные термы сортов [pic]соответственно, то [pic] -есть терм сорта В г)если сигнатура содержит предикат- [pic] ,термы построенных сортов [pic], то [pic]- есть атом. д)если [pic]- термы одинакового сорта, то выражение [pic], то есть атом е)Атом есть формула правильно построенная (ППФ)Переменная, входящая в атом, является свободной в этом атоме. ж)если [pic] построенная формула в которую свободно входит переменные х сорта А , то выражения:
[pic] также является ППФ, переменная “x” является связанной (в новых файлах) з)если [pic] уже построенные формулы, то [pic] , также является ППФ Примеры: 1) Представление Знания b=> опер2 выполнены на токарном станке тип_ст(ст(опер2))=nток 2) Опер2 выполн на ост.1 на ст.1 нач 5 конец 12 [pic]) 3)[pic]
Лекция 8 12.11.99.
Метод резолюций
[pic] Метод резолюций доказывает невыполнимость. Для использования этого метода необходимо исходную формулу привести к ДНФ. ДНФ: [pic] [pic]- дизъюнкция литер рii – атом или отрицание атома. Потом ДНФ представляют в виде множества дизъюнктов [pic] В методе резолюций – имеется одно правило вывода [pic] В результате из 2-х дизъюнктов получаем новую, называется руовентой [pic] [pic] - получаем пустой дизъюнкт , который всегда ложный. Если множество содержит пустой дизъюнкт , то оно является не выполнимым. [pic] Получается пустой дизъюнкт, который доказывает что данное множество является невыполнимым. Метод резолюций применяется до тех пор пока не получится пустой– дизъюнкт [pic] m,n – const [pic]подстановка вместо переменной константы –унификация. В данном случае выполняем подстановку {n/y}: Из (1)и (2) => a(x)[pic]c(x,n) (5) Из (3) и (5) , выполняя ь подстановку {m/n}=> c(m,n) (6) Из (4) и (6) без подстановок => 0
Принцип резолюций в Прологе В Прологе используются хордовские дизъюнкты, т.е. дизъюнкты, содержащие одну литеру без отрицания. На пример [pic] [pic] => [pic]
конъюнкция без отрицания
Могут использоваться дизъюнкты , которые вообще не содержат литер. – это целевое утверждение на прологе: ? – a a: - b,c,d. b: - e,f. c. e. f. ?-a a(1) a(2) a(3) |№ шага |Целевой |Исходный |резольвета| | |дизъюнкт |дизъюнкт | | |1 |?- a. |a:-b,c,d. |-b,c,d. | |2 |?-b,c,d |b:-e,f |-e,f,c,d | |3 |?-e,f,c,d |e |-f,c,d | |4 |?-f,c,d |f |-c,d | |5 |?-c,d |c |-d | |6 |?-d |d |0 |
Представление программы в виде графа a: - b;c b: - d,e c: - g,f. e: - i,h g: - h,j d. f. h. ?-a «,» - и «;» - или Построение графа начинается с целевого дизъюнкта. На графе видно какие и сколько решений имеет рассматриваемая задача.
- Два решения задачи
Продукционная модель представления знаний. Основа для данной модели – это продукционные правила, которые имеют следующий вид - продукционное правило >:= Eсли то < заключение> [КД=]
Примеры: Правило 5 Если пол=женский
И сложение=мелкое
И вес=65 лет_или_больше То относительный_вес=изменчивый Коэффициент доверия определяется числом 0-100
Правило 27 ЕСЛИ перспектива=отличная
И риск=высокий ТО фактор=0 КД=10 В общем случае посылка может быть логическим выражением. Если посылка истинна, то истинно и заключение, т.е. в заключение может быть указано какое-либо действие , которое выполняется, если посылка истинна ::[ИИ…И] ::== объект, атрибут, значение, коэфициент доверия- представление знаний в виде четвёрки ::== :==КД= Один и тот же объект может иметь разные значения. Многозначные объекты – объекты, которые могут иметь несколько достоверных значений. Если объект не объявлен, как многозначный, то он может иметь несколько значений, то они не должны быть достоверными, т.е. КД= 100
Для объектов, значение которое запрашивается у пользователя. Какое сложение? 1. Мелкое 2. Среднее разрешённые значения 3. Крупное
Каков возраст 1. меньше 25 2. от 25 до 55 3. больше 55 Коэффициент доверия посылки=min(Кдусл)
[pic] - факта, полученного в результате выполнения правила перспектива=отличная КД=50 риск=высокий КД=70 фактор=0
Базовая структура продукционной модели представления знаний
Исходные данные
Результат
Лекция 9 (Конец) |№ |Конфликтное |Выполнение|Выведенный| |шага|Множество | | | | |правил |правила |факт | |1 |[pic] | [pic] | | | |[pic] |[pic] |[pic] | |2 |[pic] |[pic] |[pic] | | |[pic] |[pic] |[pic] | |3 |[pic] |[pic] |[pic] | |4 | | |[pic] | | | | | | |5 | | | |
Выводы заканчиваются , когда достигается целевая вершина, либо не осталось применимых правил, а цель не достигнута.
Обратные выводы – выполняются сверху вниз (выводами ориентирующих на цель)
П6 П7
С2 С3
П 1 П2 П3 П4 П5
С 4 С5 С6 С7 С8
F1 F2 F3
F4 F5
|№ |Цель|Конфликтное |Выполнение|Подцели|Факт| |шага| |множество | | | | | | |правил |правил | | | |1 |С1 |П6,П7 |П6 |С2,С3 | | |2 |С2 |П1,П2 |П1 |С1,С5,С| | |3 |С3 | | |3 |F1 | |4 |С4 | | | |F2 | |5 |С5 |П3 |П3 | | | |6 |С6 | | |С6,С7,С|F3 | |7 |С7 | | |8 |F4 | |8 |С8 | | | |F5 | | | | | | | | | | | | | | |
Цель – «продолжительность» –цель задаётся именем объекта. Она сопоставляется с заключением правил и выбирается правило с заключением , в которых есть имя объекта. Выбираем правило, которое содержит целевой объект, мы формируем гипотезу
П7
В процессе гипотеза либо подтверждается либо опровергается. Выводы продолжаются до тех пор, пока какая либо не будет подтверждена, либо не будут исчерпаны все возможные гипотезы. Используется меньшее количество проверок, т.к. в правиле бывает несколько условий и одно заключение.
Двунаправленные выводы.
Сначала выполняются прямые выводы, на основе небольшого количества данных, в результате формируется гипотеза для подтверждения или опровержения выполняются другие выводы. Для проверки условий правил используется аппарат активации правил, который выделяет на каждом шаге те правила, в которых проходит проверка условий. Должны быть использованы также условия. В условиях правил выделяются индивидуальные, а затем общие. Общие правила – правила условий применимости. Сфера применимости.
Обобщённая структура продукционного правила. (i); Q; P; A; =B; N (i)– имя правила: Q –сфера применения правила; P – условие применимости првила (логическое условие) A=>B – ядро правило, где А- посылка, а В- заключение; N – поставленное условие, определяетдействия, которые выполняются в случае выполнения ядра. Р – при истинности активизируется ядро правила.
…
Фрейм – структура данных для представления стереотипной ситуации (к: А1К1, A2K2, ….,AnKn) (к: A1k1, A2k2,….,An kn) (имя файла: имя слота1 (значение слота1) имя слота2 (значение слота2)
Страницы: 1, 2, 3
