Знання можна визначити як виявлені закономірності предметної галузі (принципи, зв’язки, закони), які дозволяють вирішувати задачі в цій галузі.
З точки зору штучного інтелекту знання можна визначити як формалізовану інформацію, на яку посилаються в процесі логічного висновку.
Для зберігання даних використовуються бази даних (їм властиві великий обсяг і відносно невелика питома вартість інформації), для зберігання знань – бази знань (невеликого обсягу, але дуже дорогі інформаційні масиви)
База знань – це сукупність знань, які описуються з використанням обраної форми представлення. База знань є основою будь-якої інтелектуальної системи.
Для того, щоб маніпулювати різноманітними знаннями реального світу за допомогою комп’ютеру, необхідно здійснювати їх моделювання. Типові моделі представлення знань:
· логічні моделі;
· моделі засновані на використанні правил (продукційні моделі);
· семантичні мережі;
· фреймові моделі.
Основна ідея підходу при побудові логічних моделей представлення знань полягає в тому, що вся інформація, необхідна для рішення прикладних задач, розглядається як сукупність фактів і стверджень, які представляються в вигляді формул деякої логіки (див. лекцію № 3). Знання відображаються сукупністю таких формул, а отримання нових знань к зводиться реалізації процедури логічного висновку.
Суть використання продукційної моделі представлення знань полягає в тому, що лівій частині ставиться в відповідність деяка умова, а правій частині – дія:
ЕСЛИ <перелік умов>, ТО <перелік дій>
Під умовою розуміється деяке речення – зразок, за яким здійснюється пошук в базі знань, а під дією – дії, що виконуються при успішному результаті пошуку. Це можуть бути реальні дії або висновок, який представляє собою нове знання.
Приклад:
ЕСЛИ z є батьком x.
z є батьком y,
x і y різні люди
ТО x і y є братами (братом і сестрою; сестрами);
де x, y, z – змінні.
Спосіб представлення знань за допомогою мережних моделей найближчий до представлення їх в текстах на природній мові. В його основі лежить ідея про те, що вся необхідна інформація може бут описана як сукупність трійок (arb), де a і b – об’єкти або поняття, а r – бінарні відношення між ними. Якщо в мережній моделі можливі зв’язки різного типу, то її називають семантичною мережею.
Термін фрейм (frame – каркас, рамка) означає структуру даних для представлення деякого концептуального об’єкту. Інформація, що відноситься до цього фрейму, міститься в складових фрейма – слотах. Фреймові моделі є досить універсальними, оскільки дозволяють відобразити різноманітні знання про всесвіт:
· через фрейм - структури для позначення об’єктів і понять (позика, залог, вексель);
· фрейм-ролі (менеджер, касир, клієнт);
· фрейм-сценарії (банкрутство, збори акціонерів);
· фрейм-ситуації (тривога, аварія, робочий режим пристрою).
Наприклад, структура таблиці, що містить список робітників, записана в вигляді фрейма, має вигляд:
(СПИСОК ПРАЦІВНИКІВ
Прізвище (значення слоту 1);
Рік народження (значення слоту 2);
Спеціальність (значення слоту 3);