Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Материалы для работы Мовні засоби представлення знань

Мовні засоби представлення знань
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Мовні засоби представлення знань

Перш за все визначимося, що під поняттям формалізації інформації  розуміється процес представлення знань в систему з використанням якогось засобу (системи формальних правил), який організує інформацію.  Тобто, в нашому випадку понятій-не значення терміну "формалізація" означає будь-яку міру уто-чнення, упорядкування відображення систем, що досліджують-ся і при яких досягається більш однозначне і компактне їх опи-сування. Це в деякій мірі не співпадає і відрізняється від зага-льноприйнятого тлумачення цього поняття в класичній матема-тиці.
Особливе значення у процсі створенні автоматизованих систем і СПТР, зокрема, має розробка інформаційної мови, проектування системи кодування і класифікації. Інформаційна мова - це сукупність правил запису повідомлень, що відображає певний набір об'єктів і ситуацій і яка дозволяє використати в процесі обробки їх зміст на основі формальних процедур. Роз-робка інформаційної мови має за мету: передоручення ПЕОМ великої кількості логічних операцій пов’язаних з переробкою змісту повідомлень; спрощення спілкування з ПЕОМ за раху-нок наближення мови програмування до природної; уніфікація мови для інтеграції і обробки інформації; поєднання підсистем і узгодження їх функціонування на підставі застосування єдиної змістової бази в мові взаємного спілкування.
До кожної з мов ієрархії пред'являються такі вимоги зага-льного характеру :
1. Інформація відносно об'єкта повинна подаватися в ком-пактній формі, зберігати промовисті властивості природничої, професійно орієнтованої  мови (ППОМ), поєднувати кількісні і якісні описування.
2. Мова повинна включати засоби опису процесів вибору рішень на всіх рівнях моделювання: ТП, ТО, параметрів, ма-шин.
3.У зв'язку з блочною структурою технології, як об’єкту досліджень, мова повинна мати розвинений апарат фрагмента-ції і структурування моделі. Таким вимогам відповідає запро-понована В. А. Платоновим [5] мова МЕТОДИСТ (Моделю-вання Текстового Описування Дискретних Сільськогосподар-ських Технологій), що складається з трьох рівнів .
Перший рівень (М-1) - мова погано формалізована, але до-сить виразна при описуванні технологій. Другий рівень (М-2) - базова мова добре пристосована для описування моделі і алго-ритмів прийняття рішень. Третій рівень (М-3) - вихідна мова пристосована до задачі програмування і видавання вихідної ін-формації у обумовленому вигляді [150].
На кожному рівні можна використати декілька мов різно-манітного рівня формалізації.
Основною фундаментальною логічною одиницею мови є поняття об'єкта у вигляді якого, залежно від рівня деталізації технології, виступають ТО, ТП і технологія в цілому. Кожний об'єкт структурується і розглядається як сукупність об'єктів більш нижчого рівня, дія і взаємодія яких повністю описує мо-дельований об'єкт. Описування проводиться найчастіше на ал-горитмічному рівні (може бути на процедурному, структурно-му) і складається з окремих розділів, що містять інформацію стосовно деяких властивостей об'єкту. Цими властивостями яв-ляються: тип об'єкту; клас чисел, що використовуються як зна-чення змінних; сукупність правил, перелік вхідних і вихідних параметрів; обмеження; показники таблиць, списків, ім'я про-цедур, які використовуються і т. ін. Опис може бути як єдиним так і розподіленим. Текст опису бажано супроводжувати коме-нтарем.
В алгоритмі виділяються конструкції різноманітної склад-ності, які "викликаються" за найменуванням. Опис такої конс-трукції складається із опису параметрів і опису алгоритму фун-кціонування. Якщо якусь частину алгоритму необхідно викона-ти декілька раз, то ця частина записується один раз у вигляді об'єкту з формальними параметрами -змінними, що змінюють свої значення у разі виклику об'єкта.
З точки зору побудови, мова являє множину пропозицій (фрагментів), кожне із яких має кінцеву довжину і збудовано по обумовленим граматичним правилам з кінцевої множини еле-ментів (фрагментів нижчого рівня ). Фрагмент - це основна одиниця мови. Архів фрагментів складає базу даних відповід-ного рівня. Кожний фрагмент має індивідуальне ім'я. В такому випадку модель технології представляється як композиція від-повідних фрагментів, з'єднаних у блоки. Подрібнення на блоки здійснює розробник задачі (постановник).
Перші два рівня мови МЕТОДИСТ використовують опис даних і алгоритмів обробки інформації у вигляді системи ви-словлення ППОМ. Наступний рівень базується на зелученні до процедури опису теоретико-множинного підходу, в якому будь-яка модель розглядається як сукупність операцій над множина-ми [118].
Для конкретизації розгляду структури мови звернемо ува-гу на таке, що характерними рисами існуючих рекомендацій стосовно  вирощуванню сільськогосподарських культур є: роз-повідна форма на професійній мові (ПМ), вільний формат і від-сутність лаконічності; не однознсчність у викладанні; включа-ються не повністю омовлені умови, а істотні сторони технології часто насичені випадковими і другорядними фактами.
В мові першого рівня (М-1) зберігається граматика і лек-сика ПМ і фахівцеві не приходиться маніпулювати з абстракт-ними символами. Мова М-2 має мінімум обмежень і умовнос-тей. Обмеження визначають чіткі вимоги до змісту в формі опису всіх об'єктів технології і значно спрощують логічну структуру описування за рахунок надання спеціальних форм, що заповнюються на основі існуючих рекомендацій.
Модель на мові М-1 являє собою ієрархію фрагментів, ві-дповідних об'єктам технології і збудованих з використанням обмеженої кількості ключових слів.
Ключовими словами (КС) і словосполученнями є поняття, що суттєві для технології, наприклад, процес, операція, термін, норма параметри, а також спеціальні слова, що мають фіксо-ваний зміст: значення, виконати, позначення, моделювати, ра-хувати, умова, якщо, то, інакше, і т. ін. На формат інших еле-ментів обмеження не накладаються, вони можуть мати вигляд слів, словосполучень, описування будь-якої довжини у вигляді тексту, таблиць, арифметичних виразів. Кожний фрагмент від-носиться до певного об'єкту і складається із заголовка, довжина якого довільна, і тіла, склад і розміри якого не оговорюються.
Заголовок включає відомості, що ідентифікують процеду-ру , в тому числі і назву. Тіло процедури включає її опис, опе-ратори і містить будь-які форми виразів. Оскільки, об'єкти опи-су можуть бути не тільки простими, але і складними за фор-мою, в описування включаються посилання на відповідні фраг-менти, а самі вони, сформовані відповідним чином, винесені зовні.
Оператори процедури визначають дії, що здійснюються з її параметрами. Найпростішими операторами являються опера-тор присвоєння і оператор ВИКОНАТИ, який викликає звер-нення до зазначеної в ньому процедурі чи до їх сукупності. Ін-шими операторами можуть бути умови (якщо..., то..., інакше... ) і поєднання умов, повторення (повторити), періодичність (період ...з моменту..., до... моменту... ), очікування (чекати). У вислів можуть входити показники стандартних функцій: моде-лювати, рахувати i ін. Найпростіша конструкція фрагменту має вигляд: КС < ім’я фрагменту > початок <тіло фрагменту > кі-нець.
Наприклад, записи фрагментів технології на мові М-1 мо-жуть виглядати таким чином [150]:
ОПЕРАЦІЯ: "Передпосівна культивація".
поч. ПАРАМЕТРИ:
 СТРОК: поч. В день або за добу до сівби, кін.
 НАПРЯМ: поч. якщо ухил поля до 30, то уздовж оранки,
 інакше-у поперек з одночасним боронуванням, кін.
 КОМЕНТАР: поч. якщо сорт напівкарликовий, глибина ¬¬5-6 см, інакше - 6 -7 см, кін.
 ЗНАРЯДДЯ: поч. ДТ-75, КПН-4, ВЗТУ -1+СП-11, кін.
Зміщення фраз тут використано для зручності читання. Ключове слово може бути відсутнє, якщо зміст фрагменту не губиться, також і найменування параметру, якщо із його зна-чення однозначно витікає зміст.
Форма запису на прикладі ТП “Внесення мінеральних доб-рив” виглядатиме так [150]:
 ПРОЦЕС: " Внесення мінеральних добрив ".
поч. СКЛАД: поч. Якщо основне внесення, то виконати операції:
 поч. підготовка добрив, завантаження розсіювача, транс-портування, внесення, кін.
 Якщо добрива вносяться у підживлення і використовуєть-ся літак, то виконати операції:
 поч. підготовка злітної смуги, завантаження літаку, вне-сення, кін.
 Якщо внесення добрив відбувається одночасно з зрошен-ням, то виконати операції:
 поч. підготовка розчину, підготовка знаряддя, внесення, кін.
Таким чином, з моделей на мові М-1 можна виявити чин-ники, що впливають на ТО, ТП, а також правила вибору об'єк-тів технології і значень параметрів.
Другий рівень мови (М-2) є проміжною мовою і у разі на-явності достатньої навички опрацювання моделі технології мо-же не застосовуватись. Для полегшення наступної формалізації в мову цього рівня вводяться ключові слова “рівно”, “більше”, “менше”, “ні”, їх поєднання і умовні позначення (= ; >; < ;+ ; -), які роблять структуру вибору рішень більш прозорою.
Основною концепцією мови наступних рівнів (М-3 i у разі потреби М-4) є вислів, що містить у вигляді складових частин, елементи множин. На рівні М-3 у вигляді елементів множин можуть представлятись будь-які інформаційні одиниці (такі які прийняті в землеробстві). На підставі таких висловлювань за допомогою спеціальних правил конструюються фрази і складні вирази.
Аналіз технологій показує, що множини синтаксичних одиниць в них розбиваються на непересічні підмножини, еле-ментами яких є: процеси, операції, впливаючи чинники, термі-ни, параметри і т. ін. Тобто, елементами вважаються семантич-но закінчені фрагменти, які не поділяються на складові. Елеме-нти множин експертами вибираються інтуїтивно.
Модель об'єкту на М-3 задається сукупністю кортежів, чи-сло яких відповідає кількості структурних одиниць, що скла-дають об'єкт, а число елементів кожного кортежу визначається типом структурної одиниці. Типовий вигляд моделі ТП на М-3 такий: (фрагмент на прикладі ТП “Обробка грунту”):
 П ( 2 ) :
 поч. <О [ 1 ]; C [ 4 ]; P [ 3 ] >
 <О [ 2 ]; C [ 2 ]; P [ 4 ] >
 <О [ 3 ]; C [ 6 ]; якщо X [1] =1, то P [5], інакше P [ 7 ]>
 <якщо X[2]=1, то О [6],інакше О [7]; C [6];P[8]кін. >кін.
 П - процес, О - операція, С - строки, Р - параметри управління, X - вхідні параметри.
Розгорнутий запис алгоритму на прикладі технології ви-рощування озимої пшениці на мові М-3 наведено в додатоку А.
Подання моделі на мові наступного рівня (М-4) дозволяє здійснити безпосереднє кодування моделі з використанням процедурно-орієнтованої мови високого рівня ( ПАСКАЛЬ, ФОРТРАН, РL -1, С++, СLLIPER, Delphiі, т. ін.). Вигляд моделі на мові М-4 майже такий же як і на М-3.
Використання мови МЕТОДИСТ для моделювання тех-нологій дозволяє:
- спростити і підвищити якість процесу формалізації тех-нологій;
          - використати готові форми опису, що надає змоги не втратити важливі моменти;
- скоротити терміни формалізації технології;
           - підвищити вірогідність за рахунок всебічного контро-лю інформації на всіх етапах створення алгоритму;
           -здійснювати слушне документування розробки звичним для фахівця засобом.


 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить