Реферат: Представление и использование знаний об объектах
обстоятельства: для лингвиста несомненно наличие таксономических категорий
объектов, которыеобладают собственными свойствами, и наличие общих свойств у
объектов одной таксономической категории. Эти само собой разумеющиеся
обстоятельства широкоиспользуются в семантических моделях баз данных.
ситуации
статические
динамические
состояния постоянные процессы
события
свойства и
отношения
устойчивые временные результаты
происшествия
рис.3
Ситуации сами являются объектами, поэтому могут обладать различными свойствами.
Введя пространство состояний, можно рассматривать в нем определенные
траекторииили последовательности состояний g0, g1, ..., gt,... , в которых
находится ПО в моменты времени 0, 1, ..., t, ... Члены такой последовательности
не могут быть совершенно произвольными, поскольку состояние gtобычно как - то
связано с предшествующими состояниями g0, g1,..., gt-1. Поэтому предметную
область можно определить как класс всех действительновозможных
последовательностей состояний. Такие последовательности называются
траекториямиПО. Совокупность всех общих свойств траекторий называется семантикой
предметной области.
Итог проведенных рассмотрений подведем следующей диаграммой,
классифицирующейобъекты в предметной области и дополняющей рис.3.
Объекты ПО
материальные нематериальные
имена понятия
ситуации
рис.4
Концептуальные средства описания предметной области
Эти средства обладают абстрактностью и универсальностью. В силу своей
абстрактности средстваописания стали называться концептуальными.
Универсальность определяется общностью систем базовых понятий и
средствамипорождения новых понятий.
В исследованиях по искусственному интеллекту проблема описания предметной
области трактуетсякак проблема представления знаний, а соответствующие
концептуальные средства называются схемой представления.
В теории БД принято говорить о концептуальном, или информационно -
логическом,моделировании ПО. Центральным понятием является понятие
концептуальной схемы (модели) ПО.
В силу свойства универсальности, описать средства построения концептуальной
схемы - это значитописать возможные состояния абстрактной предметной области,
которая предназначена для моделирования структуры и динамики произвольных ПО.
Понятия:
1. Тип объекта - должен иметь уникальное имя и все объекты предметной
областимогут быть отнесены к одному или нескольким типам.
t0 - тип объекта;
t0t - множество объектов типа t в момент времени t;
Эти множества могут пересекаться, если объект имеет несколько типов.
Тип объекта может сообщаться системе при первом упоминании этого объекта.
Тип объекта может определяться системой на основании свойств объекта с
помощьюклассифицирующих процедур.
Тип объекта может быть автоматически изменен при изменении состояния объекта.
2. Концептуальная схема предметной области - множество типов, снабженное
некоторойструктурой. Структура на множестве типов задается множеством отношений
и операций, определенными на множестве типов.
Обозначим j конечные множества объектов предметной области.
Для некоторого момента времени t можно выделить множество объектов типа (t1)obtи
(t2)obt, имеющих определенные соотношения, например:
(t1)obt Ì(t2)obt
(t1)obt Ç(t2)obt = 0
Если такие соотношения являются устойчивыми (не меняются во времени), то эти
свойствасостояния семантической предметной области.
Соотношения:
1. Родовидовое отношение SUP
t1 sup t2- t1 является подтипом t2 ((вид) является подтипом (род))
Это соотношение задается между типами объектов. Оно верно, если
" t (t1)obt£ (t2)obt
Эти отношения принято задавать графически. Типы объектов представляются
вершинами, аотношения между ними - ребрами.
Например:
sup Помещение sup
Учебное Служебное
помещение помещение
sup sup sup
sup
аудитория лаборатория помещение помещение
кафедры
деканата
рис.5
Следующая диаграмма описывает набор базовых типов объектов для любой
концептуальноймодели (См. рис. 6).
Объект
sup sup
Неопределенный Определенный
объект sup объект
sup
Материальный Нематериальный
объект объект
sup sup sup sup sup
имя время понятие ситуация пространство
sup sup
статическая
динамическая
sup sup
пост. сит. сост.
sup
sup
рис.6 уст. сост. врем.
сост.
Тип объекта является общим для всех предметных областей.
2. Отношение частичного порядка PART OF. Модель времени строится на
основанииконечного множества типов временных интервалов, на которых определено
отношение PART OF.
ti PART OF tj
явл. частью
Каждый интервал типа ti является частью одназначно определенногоинтервала tj.
Время
sup sup
год неделя
PART OF PART OF
месяц
PART OF
сутки
PART OF
час
PART OF
минута
PART OF
секунда
рис. 7
Модель пространства строится на конкретном множестве, так же, как и времени, но
по отношению к части окрестности.
(См. рис.8)
пространство
sup
sup
страна континент
PART OF PART OF
область регион
PART OF PART OF
населенный
пункт
PART OF PART OF
город деревня
рис.8
3. Отношение принадлежности ISA
Иванов А.И. ISA студент
связывает имя объекта с его типом
4. Отношение INSTANCE OF (INS)
Иванов INS АИ-1-93
отношение может быть задано как на
множестве имен, так и типов
name (O1) INS name (O2)
Если t1 INS t,
t2 INS t,
..........
tn INS t, то объект типаt может состоять из объектов
типов t1,t2...tn,причем объект типа t может включать
несколько объектов данных типов.
Это отношение (INS) применяется для множества дискретных объектов,
PART OF - непрерывных.
студент INS группа студентов
лаборатория
INS
INS
INS
сотрудники помещение оборудование
лаборатории лаборатории лаборатории
рис.9
Свойства этих отношений
1. PART OF и SUP обладают свойством транзитивности:
t1 SUP t2; t2 SUP t3
t1 SUP t3
доцент SUP SUP сотрудник
