информатика. Практическая работа 9 3 по теме Искусственный интеллект
 Скачать 290.79 Kb.
|
|
Практическая работа № 9_3 по теме «Искусственный интеллект» Существует множество моделей представления знаний. Наиболее распространены три модели представления знаний (таблица 1): фреймовая (в основе фреймовой модели лежит фрейм – шаблон, который описывает объект некой предметной области с помощью атрибутов (слотов)), продукционная (базируется на определенных правилах (если …, то…)) и семантическая (иерархическая сеть – имеет вид ориентированного графа, вершинами которого являются понятия, а дугами семантические отношения между ними). Выбор метода представления знаний зависит от особенностей предметной области (какие структуры знаний наиболее часто встречаются, присутствуют ли иерархичность или сетевые конструкции, характер входных и выходных данных в задачах и т.д.).
Таблица1 - Основные модели представления знаний, используемые на практике Семантическая сеть Семантическая сеть - это ориентированный граф, вершины которого - понятия, а дуги - отношения между ними. Узлы в семантической сети обычно соответствуют объектам, концепциям, событиям или понятиям. Любой фрагмент сети, например одна вершина, две вершины и соединяющие их дуги, называют подсетью. Логический вывод (поиск решения) на семантической сети заключается в том, чтобы найти или сконструировать подсеть, удовлетворяющую некоторым условиям. Отношения, представляемые дугами, в семантической сети могут быть различными (таблица 2). Типы отношений выбираются в зависимости от вида семантической сети (таблица 3) и решаемой задачи. Таблица 2 - Основные виды отношений в семантических сетях
Таблица 3 - Типы семантических сетей
Пример решения задачи Задача. Построить сетевую модель представления знаний в предметной области «Ресторан» (посещение ресторана). Описание процесса решения. Для построения сетевой модели представления знаний необходимо выполнить следующие шаги: 1) Определить абстрактные объекты и понятия предметной области, необходимые для решения поставленной задачи. Оформить их в виде вершин. 2) Задать свойства для выделенных вершин, оформив их в виде вершин, связанных с исходными вершинами атрибутивными отношениями. 3) Задать связи между этими вершинами, используя функциональные, пространственные, количественные, логические, временные, атрибутивные отношения, а также отношения типа «являться наследником» и «являться частью». 4) Добавить конкретные объекты и понятия, описывающие решаемую задачу. Оформить их в виде вершин, связанных с уже существующими отношениями типа «являться экземпляром», «есть». 5) Проверить правильность установленных отношений (вершины и само отношение при правильном построении образуют предложение, например «Двигатель является частью автомобиля»). Решение 1) Ключевые понятия данной предметной области – ресторан, тот, кто посещает ресторан (клиент) и те, кто его обслуживают (повара, метрдотели, официанты, для простоты ограничимся только официантами). У обслуживающего персонала и клиентов есть общие характеристики, поэтому целесообразно выделить общее абстрактное понятие – человек. Продукцией ресторана являются блюда, которые заказывают клиенты. Исходя из этого, вершины графа будут следующими: «Ресторан», «Человек», «Официант», «Клиент», «Заказ» и «Блюдо». 2) У этих объектов есть определенные свойства и атрибуты. Например, рестораны располагаются по определенным адресам, каждое блюдо из меню имеет свою цену. Поэтому добавим вершины «Адрес» и «Цена». 3) Определим для имеющихся вершин отношения и их типы, используя таблицу 2. 4) Добавим знание о конкретных фактах решаемой задачи. Пусть имеется два ресторана: «Вкуснятина» и «Вкусная еда», в первом работает официантка Марина, а во втором официант Сергей. Пётр решил пойти в ресторан «Вкусная еда» и сделал заказ официанту на 2 блюда: картофель фри за 30 р., бифштекс за 130 р. Также известны адреса этих ресторанов и их специфика. Исходя из этого, добавим соответствующие вершины в граф и соединим их функциональными отношениями и отношениями типа «например или являться экземпляром». Полученный в результате граф изображен на рисунке 1. Осуществим проверку установленных связей. Например, возьмем вершину «Блюдо» и пройдем по установленным связям. Получаем следующую информацию: блюдо является частью заказа, примерами блюд могут служить картофель фри и бифштекс.  Рисунок 1 - Семантическая сеть предметной области «Ресторан» Для получения ответа на какой-либо вопрос по этой задачи, необходимо найти соответствующий участок сети и, используя связи, получить результат. Например, вопрос «Какова цена заказа Петра (сколько Петр заплатил за заказ)?» Из запроса понятно, что необходимо найти следующие вершины: «Цена», «Перт» и «Заказ» или «Заказ Петра». Часть семантической сети, находящаяся между этими вершинами, содержит ответ, а именно, частью заказа Петра являются картофель фри и бифштекс, которые стоят 30 и 130 р. соответственно. Больше информации о заказе Петра в модели нет, поэтому делаем вывод – Петр заплатил 160 р. Задание Задание выполняется в группе. В зависимости от количества студентов в группе формируются команды (по 4 человека). В конце работы группа готовит отчет и презентацию по результатам работы и представляет ее на общее обсуждение. Работа рассчитана на 4 ак. часа. Варианты: Построить семантическую модель (сеть) представления знаний в предметной области «Аэропорт» (диспетчерская). Построить семантическую модель (сеть) представления знаний в предметной области «Автозаправка» (обслуживание клиентов). Построить семантическую модель (сеть) представления знаний в предметной области «Автосервис» (работа с клиентами). Построить семантическую модель (сеть) представления знаний в предметной области «Туристическое агентство» (работа с клиентами). Построить семантическую модель (сеть) представления знаний в предметной области «Детский развивающий центр» (работа с клиентами). Построить семантическую модель (сеть) представления знаний в предметной области «Стоматологическая клиника» (прием клиентов). Построить семантическую модель (сеть) представления знаний в предметной области «Фитнес центр» (работа с клиентами). Построить семантическую модель (сеть) представления знаний в предметной области «Гостиница» (работа с клиентами). Отчет по работе должен содержать: - вариант задания - решение задачи - семантическую сеть | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||