Мивары: 25 лет создания искусственного интеллекта - [42]

5.2. Представление в теории миваров правил через продукции. Возможности и ограничения продукционного подхода

Для анализа проблем метода логико-вычислительной обработки данных и его возможных применений очень важным является следующее заключение Поспелова Д.А.: «Мы хотим отметить, что ядром всех основных типов рассмотренных интеллектуальных систем являются база знаний и блок, осуществляющий вывод с помощью знаний (решатель, планировщик или логический блок). Этот вывод составляет основную процедуру, реализуемую в интеллектуальных системах» [328, стр. 129].

В настоящее время продолжается дискуссия о роли и возможных применениях различных логических механизмов и, прежде всего, исчисления высказываний и исчисления предикатов и продукций. У продукционного подхода есть важные преимущества. Приведем мнение Поспелова Д.А.: "Знания о внешнем мире могут иметь двоякую природу. Они могут содержать декларативное описание фактов и явлений внешнего мира, фиксирующее их наличие или отсутствие, а также основные связи и закономерности, в которые эти факты и явления входят. Но они могут содержать и процедурные описания того, как надо манипулировать с этими фактами и достигать целей, интересных для системы. Для описания знаний в интеллектуальных системах используются специальные языки описания знаний (ЯОЗ). … Простейшими видами таких ЯОЗ являются языки исчисления высказываний или исчисления предикатов вместе с теми процедурами вывода, которые для них известны. Однако в современных интеллектуальных системах такие языки используются довольно редко. Куда более распространены в них языки, основанные на продукциях" [328, стр. 129].

"Продукции в общем виде можно записать в форме "если… то…", но к продукциям относятся не только выражения, имеющие эту форму, но и многие другие" [328, стр. 129]. У Поспелова Д.А. приведены 9 типов продукций и специально подчеркнуто, что возможны продукции и других типов [328, стр. 131-134]. Далее делается вывод: «… продукции могут иметь весьма различное значение. В качестве их левых и правых частей могут выступать и некоторые утверждения, и действия» [328, стр. 134]. Также «…приводят немало примеров, когда знания, внешне не имеющие продукционной формы, удается перевести в систему продукций» [328, стр. 129-130]. Далее там же приведен пример перевода в продукционную форму записи химических реакций, для чего используются различные виды продукций. «К ним (продукциям), по сути, сводятся все каузальные, т.е. причинно-следственные утверждения…» [328, стр. 130]. Отметим, что Кузнецов О.П. в [244, стр. 282-283] под продукциями понимает множество правил вывода в канонических системах (системах продукций Поста), в которых есть посылки и следствия. С точки зрения анализа метода логико-вычислительной обработки данных принципиально важным является то, что в системе продукций можно представлять самые разнообразные правила, процедуры, формулы или сервисы.

"Представление фрагментов наших знаний о внешнем мире и действиях в нем в виде продукций имеет весьма большое распространение. Сама по себе эта форма оказывается весьма характерной для фиксации знаний в различных областях человеческой деятельности … запись знаний в виде систем продукций носит универсальный характер – любые знания можно записать в такой форме" [328, стр. 129]. Следовательно, применение продукционного подхода для логико-вычислительной обработки разнообразных данных является целесообразным.

Также Поспеловым Д.А. дается определение: "Продукционной системой будем называть любую совокупность продукций, в которую могут входить продукции любого из перечисленных выше типов" [328, стр. 134].

Существуют различные конструкции продукций. В наиболее общем виде "вместо продукций типа a=>b рассматривают более сложные конструкции. В общей форме продукции имеют вид:

i, П, Р, A=>B, Q

Здесь A=>B – обычная продукция «если … то …», которая носит название ядра продукции. Элемент Р характеризует внешние условия или условия применимости продукции, определяемые факторами, не входящими непосредственно в A, например целями, которые стоят перед рассуждающей системой. Условия Р позволяют из всех продукций, у которых в левой части ядра стоит A, отбирать нужную часть продукций. Элемент П характеризует сферу проблемной области базы знаний или предусловия применимости продукции. Эти предусловия ничем не отличаются от Р, но выделяют подсистемы продукций на ранг выше тех, которые выделяют условия. Предусловия задают формальную систему, в рамках которой будут проводиться логические рассуждения… Наконец, Q характеризует постусловия продукции, указывающие на те изменения, которые необходимо внести в базу знаний и в систему продукций после реализации данной продукции" [328, стр. 134-135].

"Однако в общем виде продукции встречаются весьма редко. Предусловия характерны лишь для больших по объему и разнородных по составу баз данных и знаний, а постусловия – для планирующих систем роботов, когда используются продукции типа AR=>BW" [328, стр. 134-135].

Отметим, что существует аналогичный подход, основанный на гиперправилах с мультиактивизаторами