Представление знаний с помощью модели объявлений

 

План темы

Модель доски объявлений — blackboard model.

Источник знаний МДО — узел связи между данными низкого уровня.

Восходящие и нисходящие вывода.

Рекомендуемая литература и методические разработки:

Казакова Г.А., Остапенко К.Б., Удовенко С.И., Ямпольский А.С. "Интеллектуализированные проблемно-ориентированные средства обучения", КПИ, Учебное пособие для студентов, 1996 г.

Контрольные вопросы:

Что такое "модель доски объявлений"?

Наведите область применения модели ДО.

В чем заключаются особенности применения модели ДО?

Критерии оценки знаний:

(пятибалльная система, тест, другое)

пятибалльная система.

Модель доски объявлений.

В производственные системе в БЗ накапливаются одинаковы по форме правила, и поэтому, если предположить, что в одной и той же системе решаются проблемы из нескольких различных прикладных отраслей, то в ней будут смешаны правила с различными свойствами, принадлежащих к этим отраслям, и это вызывает существенное снижение эффективной обработки. Итак, оперироваться разнообразными проблемами в одной продукционные системе является нежелательным. Но бывают такие случаи, когда одна проблема конструируется из отдельных проблем с различными свойствами. К тому же эти проблемы не обязательно являются разобщенными и такими, которые сохраняют независимость. Например, разъединить отдельные проблемы невозможно при наличии между ними такого слабого связи, когда результатом решения одной частичной проблемы инициируется началом решения следующей.

Одной из подобных проблем является распознавания речи. С этой целью была создана система HEARSAY — II (11), в которой используется модель доски объявления (или плоской доски — blackboard model). В модели доски объявлений (МДО) для каждой отдельной проблемы, которые в совокупности составляют единое целое, является соответственно множество знаний, через общую рабочую память (которая и получила собственное название доски объявлений) руководствуется таким образом, что все знания используют согласован как одно целое.

Такое отделение множества знаний получило название "источник знаний" (ДЗ), каждое из которых самостоятельно строится как продукционная система.

Вся рабочая память распределяется на уровне, например, уровень складов и уровень слов, причем данные хранятся в форме "объект — атрибут — значение". Каждое ДЗ определяется как совокупность правил, выполняющих специальные функции между уровнями рабочей памяти. Например, вывод между уровнем отдельных складов и уровнем слов. Таким образом, можно построить систему, которая делает вывод путем запуска этих ДЗ соответствии с ситуацией, причем рабочая память в системе виношуватиме роль доски объявлений (ДО), которая совместно используется источниками знаний и одновременно представлять собой средство для добывания информации.

К рабочая память

В модели К каждое ДЗ обусловлено как узел связи между данными нижнего уровня, на основании если делается вывод, и данными верхнего уровня, как показывают результат вывода. Эти данные корректируются в соответствии со своими объектами. Если считать, что каждое ДЗ принадлежит объект, который характеризуется результатом вывода на верхнем уровне (объекта верхнего уровня), то можно сказать, что данный объект очень близок к Фрейду в том смысле, что он дополнен правилами механизма вывода , касающихся данных и функций управления данными. Действительно, если в такую систему ввести концептуальную иерархию объектов и основанную на ней преемственность атрибутов, то она превратится в фреймовая систему (или очень близкую к ней). И наоборот, Фреймовая систему с распределенными на группы правилами можно использовать для определения стратегии вывода. Более того, такая фреймовая система дополняется мощными средствами, связанными с процедурой вывода. Вот почему методы построения систем, объединяющих правлю и фреймов системы являются перспективными.

Центральная ее часть, которая и является собственно МДО, иерархически определяет гипотезы: на высшем уровне расположены выводы, на низком — факты, на промежуточных уровнях — промежуточные гипотезы. Например, при вводе языка в виде сигналов временного ряда в системе, синтезирует из них языковой текс, определяются уровне гипотез сверху вниз по типу: "предложение — часть предложения — одно слово — склад — фонема".

Вокруг К расположены ДЗ и они действуют на собственных уровнях гипотез или между уровнями. Например, ДЗ-1 — предназначено для формирования гипотез оцениванием фонем. Таким образом, последовательно снизу вверх формируются гипотезы верхних уровней, а на высшем уровне образуется полное предложение. однако образование предложение из последовательных сигналов не всегда является успешным: в результате шумов и нечеткости возникает большое количество гипотез-кандидатов с высокой вероятностью их достоверности. В таких случаях в направлении сверху вниз используются знания по грамматике с учетом контекста, чтобы предотвратить большое количество кандидатов. Например, ДЗ 8 можно подобрать так, чтобы оно оценивало пригодность выдвинутой гипотезы-кандидата как окончательного варианта предложения. При этом восходящим выводом называют такое, что руководствуется данными, а нисходящим — вывод, который руководствуется моделью, и они соответствуют указанным прямом и обратном выводом. Таким образом, модель К выполняет роль канала связи между ДЗ. Кроме того, поскольку в данной модели четко определены функции каждого ДЗ, ситуации. когда их следует использовать, а также эффективность их использования, такая модель имеет существенное преимущество с точки зрения систематизации знаний и повышении эффективности вывода.

Оценка продукции, содержащейся в ДЗ, выполняется лишь при его активизации посему важной проблемой в управлении выводом является выбор последовательности запуска ДЗ. Основные методы, здесь используют, это метод "планировщика", а также метод "выдвижение кандидатуры отправителя". В первом случае "планировщик" оценивает ситуацию на ДО и последовательно называет "отправителей" (источник знаний). Во втором случае "отправитель" сам называет имя следующего отправителя.