СЕМАНТИЧЕСКИЕ СЕТИ И ГРАФЫ

Как видим, по сравнению с традиционным подходом в программировании процесс приобретения знаний для интеллектуальной системы не связан с обычными этапами алгоритмизации, создания программ и их отладки.

Информирование системы осуществляется посредством использования той или иной модели представления знаний. Логические модели, основанные на понятии формальной системы, были рассмотрены в предыдущей главе. Теперь обратимся к эвристическим моделям, среди которых в первую очередь можно выделить семантические сети и графы. Определение сети можно дать, например, таким образом. Воспользуемся обозначениями, введенными для графов: пусть R — множество дуг, а X — множество вершин. Тогда семантической сетью S можно назвать подмножество

SciXxRxX,

в котором порядок в триадах является существенным. Использование прилагательного «семантическая» можно объяснить более ранним применением таких сетей для анализа смысла выражений естественного языка.

Основные причины привлечения сетей для задач искусственного интеллекта: возможность представления объектов, событий, процессов, явлений с помощью вершин графа, а отношений между ними — дугами графа.

Рассмотрим фрагмент семантической сети, соответствующий ситуации предметной области «Выпуск корпоративных ценных бумаг». Известно, что фирмы, намеревающиеся продавать свои ценные бумаги, прибегают к услугам инвестиционных компаний. Такая компания действует в качестве посредника — покупает ценные бумаги фирмы и перепродает их инвесторам. Общее предложение: «Инвестиционная компания покупает ценные бумаги фирм и продает их инвесторам». Глагол «продавать» имеет в нашем случае неявную связь с глаголом «покупать» и допускает три вида отношений с другими членами предложения: продавцом, покупателем и ценной бумагой, которая должна быть продана (куплена).

В нашем случае при первом обращении фирма Ф продает инвестиционной компании (фирме) C свои акции А. Конкретная сделка представлена на рис. 7.3.3.

Рис. 7.3.2. Схема представления глагола «продавать» в семантической сети

Рис. 7.3.3. Схема конкретной сделки по продаже акций А фирмы Ф (первое обращение к сети: продавец — фирма Ф)

При втором обращении в качестве продавца выступает инвестиционная компания (фирма) С, которая продает акции А фирмы Ф конкретному инвестору I. Схема сделки представлена на рис. 7.3.4.

Рис. 7.3.4. Схема конкретной сделки по перепродаже акций А фирмы Ф инвестору I (второе обращение к сети: продавец — финансовая компания С)

Итак, чтобы гарантировать успех процедуры поиска в базе знаний типа семантической сети, нужно быть уверенным, что существуют фрагменты сети, отражающие подобный запрос. Удобный способ упростить поиск в сложных сетях — введение дополнительной структуры, как правило путем ограничений на вершины и дуги. Если таких ограничений нет, сеть называется простой, в противном случае мы имеем дело с иерархической сетью.