Baza wiedzy i metody reprezentacji wiedzy

Moc systemu ekspertowego leży przede wszystkim od zakodowanej w nim bazy wiedzy a w mniejszym stopniu od mechanizmów wnioskowania. Istotnym problemem jest pozyskanie i zapisanie wiedzy w programach komputerowych. Zajmuje się  tym inżynieria wiedzy. Do głównych zadań należy rozwijanie i stosowanie metod pozyskiwania wiedzy od ekspertów oraz rozwój i stosowanie metod reprezentacji wiedzy. Wyróżniamy dwa rodzaje wiedzy z jakimi mają do czynienia eksperci i inżynierowie wiedzy. Są to:

 

 

1. wiedza a priori-wiedza będąca dziedzictwem kulturowym ; są to reguły i fakty dotyczące danej dziedziny, znane z góry , które mogą być podane przez każdego eksperta .
2. wiedza wnoszona- jest to wiedza dotyczącą konkretnego przypadku ,który pojawił się w trakcie pracy systemu ekspertowego czy eksperta, nabywana podczas procesu podejmowania decyzji.

 

Zadaniem inżyniera wiedzy jest zapisanie tej wiedzy w maszynach cyfrowych,  w sposób najbliższy sposobu rozumowania człowieka.

 

 

4.1. Reprezentacja  wiedzy

 

Baza wiedzy  w systemach ekspertowych składa się z faktów i reguł. Fakty są to proste stwierdzenia określające pewien stan. Najczęściej przyjmują formę zdań oznajmujących ,określających cechę podmiotu zdania (Pacjent ma gorączkę ).Reguły określają zależności.

Są to zdania  podrzędne złożone ,zbudowane w formie zdań warunkowych .

(Jeśli pacjent ma gorączkę ,to jest chory)

Metody reprezentacji wiedzy mają za zadanie:

 

      1.Nadać wiedzy format kompatybilny z komputerem

 

2        Utrzymać formę bliską formie, w jakiej ekspert podaje reguły i fakty

 

3        Ustalić reprezentacje taką ,by możliwe było łatwe modyfikowanie ,dodawanie i usuwanie faktów oraz reguł

 

 

 

1.Trójki OAW, czasem oznaczane OAV

(Obiekt –Atrybut-Wartość lub Obiekt-Atrybut Value)

 

Jest to sposób reprezentacji faktów ,szczególnie tych zawartych w wiedzy wnoszonej. 

Wartość nie musi być wyrażana w liczbach ,mogą być użyte wyrażenia lingwistyczne

 

W niektórych systemach są rozbudowywane do uporządkowanej czwórki (Obiekt-  Atrybut- Wartość – Stopień_pewności) w ten sposób uzyskujemy stwierdzenie przybliżone .

Najczęściej są to liczby z przedziału [-1;1].Stopień_ pewności =0 oznacza to ,ze nic na ten temat nie wiadomo. Jak do tej pory stopnie pewności wyznaczane są subiektywnie.

2.Sieci semantyczne

Są to rozbudowane trójki OAW, używane do reprezentacji kilku obiektów i kilku atrybutów danego obiektu. Sieć semantyczna jest pewnego rodzaju logiką, gdzie relacje między obiektami są przedstawiane graficznie. Mechanizm dedukcji jest wyrysowany. Wnioskowanie odpowiada  poruszaniu się po grafie. Dodatkowo pomiędzy poszczególnymi węzłami grafu mogą zachodzić relacje zaczerpnięte z języka naturalnego: ma ,jest, równie. Sieci semantyczne są stosowane w systemach analizy i rozumienia języka naturalnego w tłumaczeniach elektronicznych oraz w systemach wspomagania uczenia.

 

 

3.Ramki

Jest to prosty i jasny sposób przedstawiania wiedzy. Ramka składa się z obiektu i pól  w których można zapisywać informacje związane z tym obiektem. Zawartością pól może być  może być atrybut ,jego wartość ,wskaźnik do innej ramki lub zbiór lub zbiór reguł. Ramki są często używane z powodu ich prostoty, struktury podobnej do obiektów oraz łatwości zapisów operacji w formie procedur w językach programowania. Dają możliwość  zbudowania dużych złożonych baz wiedzy ,szczególnie zawierających fakty wiedzy a priori.

 

 

4.Zdania logiczne

 

Zdania logiczne to te ,których wynikiem  jest prawda lub fałsz. Mogą być połączone spójnikami „and” ,’or”, not”. Elementami składowymi są predykaty i argumenty. Predykat to stwierdzenie dotyczące obiektu lub relacji danego obiektu w jaką wchodzi ze światem rzeczywistym.

Przykład:

Ssak (pies )-przy założeniu ze zdanie jest prawdzie oznacza ze „pies jest ssakiem”

4nogi(pies)-oznacza ,przy założeniu jak wyżej ,”Pies ma 4 nogi”

Zdania logiczne mogą być wykorzystywane do reprezentacji reguł .Przyjmują postać

 

       Predykat (argument): if predykat (argument)

Przykład:

    Spadek (koszt_kredytu) : if spadek (stopa_procentowa) .

 

Zapisy w formie zdań logicznych są używane w językach programowanie sztucznej inteligencji , tj. w PROLOGU i w LISP-ie.