Представление и обработка знаний о понятийных компонентах предметных областей

Содержанием понятийных компонентов таких ПО, как ФС, являются знания об объектах и их состояниях, а также о действиях и их реализациях (выполнении над объектами), называемых событиями.

Представляются знания о понятийных компонентах таких ПО с помощью специальных фреймов, предназначенных для описания перечисленных выше сущностей.

Фрейм-прототип, используемый для описания сущностей того или иного типа, определяется совокупностью характеристик и отношений, присущих сущностям этого типа. Набор таких фреймов-прототипов позволяет моделировать понятийные компоненты ПО в виде структурированных семантических сетей, определяемых конечными множествами фреймов-экземпляров.

Фрейм-прототип, используемый для описания объектов ПО, определяется совокупностью характеристик объектов и отношений на их множестве. Основными слотами, входящими в данный фрейм, являются: определение, структура, часть, целое, экземпляр, подпонятие, надпонятие.

Фрейм-прототип, используемый для описания состояний объектов ПО, определяется совокупностью характеристик состояний объектов и отношений на их множестве. Основными слотами, входящими в данный фрейм, являются: определение, субъект, локализация, модификация.

Фрейм-прототип, используемый для описания действий ПО, определяется совокупностью характеристик действий и отношений на их множестве. Основными слотами, входящими в данный фрейм, являются: определение, подпонятие, надпонятие.

Фрейм-прототип, используемый для описания событий ПО, определяется совокупностью характеристик событий и отношений на их множестве. Основными слотами, входящими в данный фрейм, являются: определение, действие, объект, субъект, цель, условие, результат, подпонятие, надпонятие, причина, следствие, раньше, позже, одновременно, однотипно, разнотипно, эквивалентно, противоположно.

Целью обработки знаний о понятийных компонентах ПО в СБЗ является формирование ответов на запросы пользователей следующих двух видов:

• — запросы, ответы на которые требуют спецификации характеристик сущностей;
• — запросы, ответы на которые требуют вычисления отношений на множестве сущностей.

К первому виду запросов относятся запросы о значениях различных характеристик объектов и событий. Формирование ответов на запросы данного вида реализуется с помощью специализированной процедуры спецификации (VAL-процедуры) путем выполнения поиска значений тех или иных слотов во фреймах-экземплярах базы знаний.

Ко второму виду запросов относятся запросы о сравнении событий, о связях между событиями и об анализе событий. Такие запросы предполагают вычисление различных отношений на множестве событий, а также на множестве их субъектов. Формирование ответов на такие запросы осуществляется посредством вывода на знаниях, реализуемого путем выполнения продукционных правил вида:

A₁, A₂, …, A_n B₁, B₂, …, B_m.

Здесь A₁, A₂, …, A_n — основания; B₁, B₂, …, B_m — следствия; - символ продукции.

Вывод ответов на запросы о сравнении событий осуществляется специализированной процедурой сравнения (CMP-процедурой) по следующим правилам:

• 1. Если результат реализации события Е_i идентичен результату реализации события Е_j, то событие Е_i эквивалентно событию Е_j.
• 2. Если цель реализации события Е_i симметрична цели реализации события Е_j, то событие Е_i противоположно событию Е_j.
• 3. Если действия и объекты, определяющие события E_i и E_j идентичны, то субъекты этих событий однотипны.
• 4. Если действия или объекты, определяющие события Е_i и Е_j различны, то субъекты этих событий разнотипны.

Вывод ответов на запросы о связях между событиями осуществляется специализированной процедурой ассоциирования (ASS-процедурой) по следующим правилам:

• 1. Если результат реализации события Е_i согласуется с условиями реализации события Е_j, то событие Е_i первично и всегда предшествует событию Е_j.
• 2. Если условия реализации события Е_i согласуются с результатом реализации события Е_j, то событие Е_i вторично и всегда следует за событием Е_j.

Вывод ответов на запросы об анализе событий осуществляется специализированной процедурой анализа (ANS-процедурой) по следующим правилам:

• 1. Если условия реализации события Е_i согласуются с результатами реализации события Е_j, то событию Е_i должно предшествовать событие Е_j.
• 2. Если результат реализации события Е_i согласуется с условиями реализации события Е_j, то за событием Е_i может следовать событие Е_j.