Логические когнитивные системы

Прототипами КС с логическими модулями, содержащими продукционные, семантические и фреймовые базы знаний, а также средства логического вывода и обучения, могут являться:

  • • обучаемые продукционные системы (иерархические с автоматическим формированием правил в импликативпой форме);
  • • обучаемые системы на семантических сетях (иерархические с автоматическим формированием понятий и отношений);
  • • обучаемые фреймовые системы (иерархические с автоматическим формированием фреймов).

Обучаемые продукционные системы.

Такие системы являются наиболее применимыми и многовариантными, поскольку в них модульные базы знаний могут строиться как наборы недетерминированных правил - нечетких, вероятностных и с коэффициентами уверенности. При этом используются соответствующие типам правил процедуры вывода. Методы обучения тоже различны: метаправила, параметрическое обучение, генетические алгоритмы, симуляция отжига и др.

Рассмотрим в качестве примера обучаемую продукционную систему EURISCO на метаправилах [16]. Определим метаправила как правила о том, как формировать и модифицировать новые знания. В этой системе метаправила применялись в сочетании с индуктивным обучением. Специально подобранный набор метаправил позволил достаточно эффективно накапливать новые продукционные правила в режиме обучения.

Любое понятие в системе, включая правила, представлено в виде фрейма из нескольких слотов, которые могут добавляться или уничтожаться в процессе работы. Слоты нового типа создаются с использованием метаправил, определяющих причины создания. Система рекурсивна, т.е. каждый слот может описываться своим фреймом. Поскольку все объекты данных, включая правила, описаны слотами и фреймами, то легко строятся и рассуждения, и метарассуждения. Например, система может начать работу с правила:

Если правило сработало один раз, то обобщить это правило.

Такое правило является указанием рассматривать все правила, которые сработали лишь однажды. Оно может привести к созданию более общего правила:

Если правило сработало менее пяти раз, то обобщить это правило.

Созданное правило может, в свою очередь применяться к самому себе или к предыдущему правилу, его родившему. Такой процесс, однако, нс бесконечен, поскольку у каждого правила имеется слот Ценность, указывающий количество процессорного времени, отведенного этому правилу. Заметим, что обобщены могут быть только прямо или косвенно полезные правила.

Структура фреймов и внутренних слотов иерархически наращивается путем добавления информации, необходимой для лучшего соответствия ситуации. Новая структура может или не может стать основой для построения других структур в зависимости от этого соответствия. Так могут создаваться совершенно новые структуры и метаправила. Последние дают еще больше возможностей для создания новых структур фреймов и слотов.

Подобные системы, по существу, имитируют когнитивные функции человека, позволяющие делать «открытия», т.е. генерировать неизвестные факты и правила, обладающие полезностью.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >