Программная реализация семантических сетей для представления знаний
Семантическая сеть представления знаний как ориентированный граф, в узлах которого находятся имена объектов и стрелки указывают на отношения между ними. Автоматизированное построение семантической сети. Программная реализация метода представления знаний.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.02.2019 |
| Размер файла | 366,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Программная реализация семантических сетей для представления знаний
Кривчиков В.С., Зайцева Т.В.,
Пусная О.П.
Основное содержание исследования
Человек для решения какой-либо задачи использует собственные и другие знания. Для выполнения той же работы с помощью компьютера необходимо этим знаниям придать определенную форму, чтобы представить их в компьютере, а также составить программу для компьютера, решающую задачу с использованием знаний.
Представление знаний - это множество соглашений по синтаксису и семантике, согласно которым описываются объекты. [1]
В настоящее время существует большое количество методов представления знаний, одним из которых является использование семантических сетей.
Семантическая сеть представления знаний - это ориентированный граф, в узлах которого находятся имена объектов, а стрелки указывают на отношения между ними.
Вершины - это объекты, дуги - это отношения. Основными видами отношений в семантической сети являются:
- IS-A (принадлежит);
- PART OF (является частью);
- OWN (владеет).
Пример семантической сети представлен на рисунке 1.
Рисунок 1. Пример семантической сети
Для автоматизированного построения семантической сети была выполнена программная реализация данного метода представления знаний. В основе полученной программы лежит база данных, логическая модель (в нотации IDEF1X) которой представлена на рисунке 2.
Рисунок 2. Логическая модель базы данных
Как видно из модели, база данных включает три сущности: типы связей ("справочник" типов связей), объекты (содержит список объектов) и связи объектов (отражает отношения между объектами путем сохранения ссылки на дочерний и родительский объект и ссылки на тип связи).
Для работы с базой данных было создано клиентское Windows Desktop приложение на языке C#. Данное приложение позволяет добавлять и удалять объекты, устанавливать соотношения между ними, а также автоматически строить семантическую сеть на основе содержащейся в базе данных информации. Главная форма программы представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Главная форма программы
На данной форме расположены все основные элементы управления:
список объектов, в который выводятся все объекты, имеющие хотя бы один дочерний объект; копки управления.
Для создания объектов и связей, а также удаления объектов были созданы отдельные формы. Форма создания объекта состоит из поля ввода и кнопки "Сохранить". В поле ввода записывается название объекта. После нажатия кнопки "Сохранить" происходит проверка существования объекта в базе и в случае его отсутствия сохранение нового объекта.
Удаление объекта происходит путем выбора его из выподающего списка. Данный подход был выбран для более точной индексации объектов и для того чтобы охватить все объекты, а не только те, что имеют дочерние и выводятся в списке на главной форме. Общий вид формы удаления объекта представлен на рисунке 4.
Рисунок 4. Форма удаления объекта
Создание связей между объектами осуществляется путем выбора из выпадающих списков объекта, типа связи и дочернего объекта. После чего необходимо сохранить связь в базу данных нажатием кнопки "Сохранить".
Общий вид формы создание связей представлен на рисунке 5.
Рисунок 5. Форма создание связи
Форма демонстрации семантической сети изначально пустая. Все объекты выставляются программно. Для показа узлов используется элемент Label, для демонстрации связей используется System. Drawing. Line. Красным цветом обозначены связи Part of, зеленым - Is-A. Другие типы связей в текущей реализации предусмотрены не были. Цвет линий назначается программно. Для первых трех типов связей (по идентификатору в базе данных) предусмотрены зеленый, красный и синий цвета соответственно. Для остальных различные их производные. Всего предусмотрено 50 цветов.
Общий вид формы демонстрации семантической сети с семантической сетью "Панорамное изображение" представлен на рисунке 6.
Рисунок 6. Форма демонстрации семантической сети
Таким образом была получена программа для автоматизированного построения семантических сетей на основе базы знаний (роль которой выполняет база данных MySQL). Полученная реализация построена на клиент-серверной архитектуре, что позволяет множеству пользователей работать с единой базой. В дальнейшем программа может быть доработана, а именно добавлено разграничение прав на создаваемые объекты, добавление ролей пользователей и другого функционала.
Полученная реализация, в отличии от существующих аналогов, выполняет автоматизированное построение семантической сети на основе понятий и связей между ними.
семантическая сеть представление знание
Список литературы
1. Методы представления знаний [Электронный ресурс] / Режим доступа: https: // studfiles.net/preview/5584677/page: 6/
2. Руководство по программированию на C# [Электронный ресурс] / Режим доступа https: // msdn. microsoft.com/ru-ru/library/67ef8sbd. aspx
3. Windows Forms [Электронный ресурс] / Режим доступа https: // msdn. microsoft.com/en-us/library/dd30h2yb%28v=vs.110%29. aspx
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Представление знаний в когнитологии, информатике и искусственном интеллекте. Связи и структуры, язык и нотация. Формальные и неформальные модели представления знаний: в виде правил, с использованием фреймов, семантических сетей и нечетких высказываний.
контрольная работа [29,9 K], добавлен 18.05.2009- Разработка алгоритмов и программ для определения сходства семантических сетей на основе их сложности
Семантические сети как модели представления знаний. Основные методы определения сходства графовых моделей систем. Метод решения задач определения сходства семантических сетей на основе их сложности. Разработка алгоритмов и их программная реализация.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 17.12.2011 Классы и группы моделей представления знаний. Состав продукционной системы. Классификация моделей представления знаний. Программные средства для реализации семантических сетей. Участок сети причинно-следственных связей. Достоинства продукционной модели.
презентация [380,4 K], добавлен 14.08.2013Основные модели представления знаний. Системы поддержки принятия решений. Диаграмма UseCase. Разработка базы данных на основе трех моделей: продукционные правила, семантическая сеть, фреймовая модель. Программная реализация системы принятия решений.
курсовая работа [715,1 K], добавлен 14.05.2014Семантическая сеть - совокупность объектов предметной области, отношений между ними. Причинно-следственные связи между двумя объектами в семантической сети. Представление знаний путем использования фреймов, при помощи логики предикатов. Правила продукций.
реферат [46,1 K], добавлен 01.12.2010Сущность данных и информации. Особенности представления знаний внутри ИС. Изучение моделей представления знаний: продукционная, логическая, сетевая, формальные грамматики, фреймовые модели, комбинаторные, ленемы. Нейронные сети, генетические алгоритмы.
реферат [203,3 K], добавлен 19.06.2010Реализация программы, позволяющей принять решение о выборе поставщика товаров, по аналогии с продукционной моделью представления знаний (сопоставления образцов и консиквентов). Математическая постановка задачи, программный алгоритм и этапы его разработки.
курсовая работа [812,8 K], добавлен 13.11.2012Изучение фреймового способа представления знаний, его специфики и основных характеристик. Обзор других методов представления знаний, их плюсы и минусы. Иерархическая структура данных фрейма. Механизм управления выводом с помощью присоединенной процедуры.
реферат [2,6 M], добавлен 22.12.2014Построение баз знаний для семантической сети. Цели создания и язык представления онтологий. Структура исследований в области многоагентных интеллектуальных информационных систем, архитектура агента. Экономическое обоснование разработки базы знаний.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 29.09.2013Преимущества и недостатки моделей представления знаний. Модель, основанная на правилах, фреймовая модель. Семантическая сеть. Структура экспертных систем и этапы их разработки. Механизмы логического вывода. Стратегия "вверх-снизу", "от цели к ситуации").
презентация [195,3 K], добавлен 29.10.2013Изучение в реальных условиях способов представления знаний во Всемирной сети. Представления данных в интернет и способы эффективной публикации данных. Конфигурация Web-сервера на виртуальном хостинге. Настройка и отладка работы сайтов на разных CMS.
отчет по практике [947,2 K], добавлен 09.02.2012Проблема представления знаний в компьютерных системах – одна из основных проблем в области искусственного интеллекта. Исследование различных моделей представления знаний. Определения их понятия. Разработка операции над знаниями в логической модели.
курсовая работа [51,9 K], добавлен 18.02.2011Проблема представления знаний. Представление декларативных знаний как данных, наделенных семантикой. Представление процедурных знаний как отношений между элементами модели, в том числе в виде процедур и функций. Представление правил обработки фактов.
курсовая работа [33,1 K], добавлен 21.07.2012Определения знаний и приобретения знаний человеком. Виды знаний и способы их представления. Приобретение и извлечение знаний. Визуальное проектирование баз знаний как инструмент обучения. Программное обеспечение для проведения лабораторных работ.
дипломная работа [960,9 K], добавлен 12.12.2008База знаний - структурированная информация из области знаний для использования кибернетическим устройством (человеком). Классификация, структура, формат представления знаний, интеллектуальные системы поиска информации. Базы знаний на примере языка Пролог.
презентация [51,3 K], добавлен 17.10.2013Понятие и сущность экспертной системы, ее внутренняя структура и назначение, этапы и принципы разработки. Продукционная и фреймовая модель представления знаний, порядок построения семантической сети. Разработка алгоритма программы, создание интерфейса.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.01.2015Фреймы как один из распространенных формализмов представления знаний в электронных системах, их классификация и типы, структура и элементы. Иерархические фреймовые структуры и принципы их построения. Код программы Интерфейс. Разработка программного кода.
лабораторная работа [524,2 K], добавлен 02.11.2013Методы представления знаний заданной предметной области. Создание онтологии бортовых информационно управляющих систем автомобиля. Создание среды разработки и приложения для поиска в интернете с использованием онтологии. Проверка эффективности приложения.
презентация [1,6 M], добавлен 25.12.2014Анализ процессов диагностики повреждений трубопровода. Разработка модели продукционной базы знаний: обзор методов представления знаний, описание создания базы знаний и разработки механизма логического вывода. Экономическое обоснование концепции проекта.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 16.04.2017Потребность отражения человеческих знаний в памяти компьютера. Модели представления знаний. Продукционные и формально-логические модели. Исчисление предикатов первого порядка. Основные свойства теории фреймов. Аналитическая платформа Deductor.
курсовая работа [538,2 K], добавлен 09.04.2015
