Классификация по форме представления знаний

Когда осознана и прочувствована необходимость совместного использования всех трех типов знаний, возникает потребность в выборе способа их представления в компьютере. Мощные механизмы, которые использует человек для представления знаний: естественные языки, математика, визуальные образы — пригодны для представления всех видов знаний, но подходят для реализации в компьютере. Точнее говоря, наоборот, современные компьютеры непригодны для использования этих механизмов — компьютеры слишком примитивны и неинтеллектуальны.

Таким образом, возникает необходимость изобретения таких способов представления знаний, которые, с одной стороны, позволяли бы представлять знания всех видов и, с другой — были бы реализуемы в современных компьютерах.

Механизмы для представления фактографических и алгоритмических знаний в компьютерах хорошо изучены и устоялись. Для фактографических знаний — это СУБД, в современных условиях чаще всего реляционные¹. Для алгоритмических знаний — это библиотеки процедур, в современных условиях чаще всего объектно-ориентированные, т. е. библиотеки типов и классов^[1][2].

Таким образом, классификация по форме представления знаний рассматривает, прежде всего, представление концептуальных знаний.

Предлагается множество различных механизмов представления концептуальных знаний. Чаще всего сейчас применяются следующие:

• 1) правила, или продукции. Системы искусственного интеллекта, основанные на правилах, в настоящее время встречаются чаще всего. Системы продукций детально рассматриваются в гл. 2 и 3;
• 2) формулы логических исчислений. Системы искусственного интеллекта, основанные на логических формулах, в настоящее время занимают второе место по распространенности. Представление знаний с помощью формул логических исчислений рассматривается в гл. 4;
• 3) фреймы и семантические сети (см. п. 1.3.3). Сейчас этот механизм используется сравнительно редко, хотя в недавнем прошлом это было не так.

Все три распространенных механизма сопоставимы с точки зрения выразительной силы и других общематематических свойств. Предпочтение тому или иному механизму представления знаний часто отдается исходя из соображений привычности, удобства программирования, знания разработниками прикладной системы с соотвествующей теорией. Особенно важным является то, насколько компактным оказывается представление знаний о конкретной задаче (см. п. 1.2.3).

Здесь необходимо еще раз привлечь внимание читателя к одному из центральных тезисов этой книги: мы считаем, что системы представления знаний не являются ортогональными и исключающими другу друга. Напротив, на практике разные виды знаний пересекаются, а различные механизмы представления используются совместно (рис. 1.14). Тем не менее, наблюдая комплексный механизм решения задач ИИ в действии, очень полезно различать его части и представлять себе их природу, возможности и ограничения.

Рис. 1.14. Механизмы представления различных видов знаний.

• [1] Не следует исключать из рассмотрения сетевые и иерархические СУБД, а также модные объектные СУБД. Для задач ИИ модель данных, положенная в основу СУБД, не имеетрешающего значения.
• [2] Аналогичным образом, практически не имеет значения, на каком языке программирования реализована библиотека пакета прикладных программ.