2. данные и знания. Представление знаний в интеллектуальных системах в рамках направления «Представление знаний»

2. ДАННЫЕ И ЗНАНИЯ. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

В рамках направления «Представление знаний» решаются задачи, связанные с формализацией и представлением зна­ний в памяти интеллектуальной системы (ИС). Для этого разрабатываются специальные модели представления зна­ний и языки для описания знаний, выделяются различные типы знаний. Изучаются также источники, из которых ИС может черпать знания, и создаются процедуры и приемы, с помощью которых возможно приобретение знаний для ИС [2]. Проблема представления знаний для ИС чрезвычайно актуальна, так как ИС — это система, функционирование которой опирается на знания о проблемной области, кото­рые хранятся в ее памяти.

Однако чтобы моделировать знания, нужно вначале отве­тить на целый ряд вопросов: Что такое знания? Чем они от­личаются от данных? Чем отличаются базы знаний от баз данных?


1. Данные и знания. Основные определения
Информация, с которой имеют дело компьютеры, разделяет­ся на процедурную и декларативную. При этом процедурная информация реализуется в форме программ, которые вы­полняются в процессе решения задач, а декларативная ин­формация — в форме данных, с которыми работают эти про­граммы.
Данные — это отдельные факты, характеризующие объ­екты, процессы и явления в предметной области, а также их свойства [4].
Одновременно с развитием структуры ЭВМ происходило развитие информационных структур для представления данных. Появились способы их описания в виде векторов и матриц, возникли списочные и иерархические структуры. В настоящее время в языках программирования высокого уровня используются абстрактные типы данных, структура которых задается программистом. Появление баз данных
(БД) ознаменовало собой еще один шаг на пути организации работы с декларативной информацией. В базах данных мо­гут одновременно храниться большие объемы информации, а специальные средства, образующие систему управления базами данных (СУБД), позволяют эффективно манипули­ровать данными, при необходимости извлекать их из БД или записывать в БД в нужном порядке, вести поиск дан-ныхвБДипр.
По мере развития исследований в области ИС возникла концепция знаний, которые объединили в себе многие черты процедурной и декларативной информации.
В компьютере знания, так же как и данные, отображают­ся в знаковой форме — в виде формул, текста, файлов, ин­формационных массивов и т. д. Поэтому можно сказать, что знания — это особым образом организованные данные. Но это слишком узкое понимание. Знания связаны с данными, основываются на них, но, в отличие от данных, представля­ют результат мыслительной деятельности человека, обобща­ют его опыт, полученный в ходе выполнения какой-либо практической деятельности. Знания добываются эмпириче­ским путем.
Знания — это выявленные закономерности предметной области (принципы, связи, законы), позволяющие решать задачи в этой области [4].
В системах ИИ знания являются основным объектом фор­мирования, обработки и исследования. База знаний (БЗ) — это необходимая составляющая программного комплекса ИИ. Машины, реализующие алгоритмы ИИ, также называ­ют машинами, основанными на знаниях.
Любая база знаний содержит в себе базу данных в качест­ве составляющей, но вовсе не сводится к ней. Главное отли­чие базы знаний от базы данных состоит в следующем: из базы данных можно извлечь лишь ту фактическую инфор­мацию, которая в нее заложена, тогда как благодаря законо­мерностям и связям из базы знаний можно выводить новые факты, которые непосредственно в нее заложены не были.
При построении баз знаний традиционные средства, осно­ванные на числовом представлении данных, являются неэф­фективными. Для этого используются специальные языки представления знаний, основанные на символьном пред­ставлении данных.