Моделирование знаний
 |
Моделирование знаний — это процесс создания интерпретируемой компьютером модели знаний или стандартных спецификаций о типе процесса и/или о типе объекта или продукта. Полученная модель знаний может быть интерпретируема компьютером только в том случае, если она выражена на некотором языке представления знаний или структуре данных , которая позволяет интерпретировать знания программным обеспечением и хранить их в базе данных или файле обмена данными .
Проектирование, основанное на знаниях , или проектирование, основанное на знаниях, — это процесс автоматизированного использования таких моделей знаний для проектирования продуктов, объектов или процессов. Затем при проектировании продуктов или объектов модель знаний используется для руководства при создании объекта или продукта, который необходимо спроектировать. Другими словами, он использовал знания о типе объекта для создания модели продукта (воображаемого) отдельного объекта.
Аналогично, проектирование конкретного процесса подразумевает создание модели процесса, при этом деятельность по проектированию может руководствоваться знаниями, содержащимися в модели знаний о таком виде процесса. Результирующая модель процесса, модель продукта или модель объекта обычно также хранится в базе данных.
Обычно язык представления знаний позволяет представлять только знания (о видах вещей), тогда как для представления и хранения информационных моделей об отдельных вещах требуется другой язык или структура данных. Если язык представления знаний позволяет выразить и то, и другое, то модель знаний и информационная модель могут быть выражены на одном языке (или структуре данных).
Примером языка, который позволяет выражать знания, а также информацию об отдельных вещах, является геллиш-английский .
Основой модели знаний физического объекта сборки является структура декомпозиции, которая определяет компоненты сборки и, возможно, подкомпоненты компонентов.
Например, знания о компрессорной системе включают в себя то, что компрессорная система состоит из компрессора, системы смазки и т. д., тогда как система смазки состоит из насосной системы и т. д. Предположим, что эти знания выражены на языке представления знаний, который выражает знание как совокупность отношений между двумя видами вещей, тогда как в этом языке определяется тип отношения, который называется <должен иметь часть а>. Тогда часть модели знаний о компрессорной системе будет состоять из следующих выражений фактов знаний:
- Компрессорная система должна иметь в составе компрессор
- Компрессорная система должна иметь в составе систему смазки
- Система смазки должна включать в себя насосную систему
- Насосная система должна включать в себя насос.
Такая модель знаний будет дополнительно расширена за счет знаний и спецификаций о свойствах компонентов, их изготовлении и, возможно, требованиях к испытаниям и техническому обслуживанию.
Аналогичным образом, модель знаний процесса — это, по сути, спецификация последовательности стадий процесса. Эта последовательность определяется тем, что определенный тип потока является выходом определенного этапа процесса, тогда как поток того же типа поступает на вход следующего этапа процесса. Таким образом, определенные потоки играют роль входных данных для стадий процесса, тогда как те же потоки являются выходами других стадий процесса. Например:
- вода должна быть введена в котел
- пар должен выходить из котла
- пар должен вводиться в нагреватель
- конденсат должен выводиться из подогревателя
- и т. д.
Объяснение содержания документа
[ редактировать ]Моделирование знаний включает в себя описание знаний и требований, доступных в документах, таких как руководства по проектированию, (международные) стандартные спецификации и стандартные таблицы данных.
Чтобы сделать такие знания интерпретируемыми компьютером, их необходимо выразить на формальном языке представления знаний и, таким образом, преобразовать в форму, интерпретируемую компьютером.
Например, в виде выражения геллиш-инглиш. Это позволяет связать знания и требования с объектами модели знаний, тогда как вся модель снова сохраняется в базе данных.
Знания, содержащиеся в документах, можно моделировать на различных уровнях описания.
Низкий уровень описания позволяет сохранить большую часть спецификаций в форме текста на естественном языке. Это означает, что текст может интерпретироваться только человеком, но тем не менее связан с объектами модели знаний.
Таким образом, программное обеспечение по-прежнему может предоставлять информацию пользователям, когда запрашиваются сведения об этом объекте. Другая крайность заключается в том, что содержимое каждого предложения в документе преобразуется в формальный язык представления знаний, и, таким образом, объекты, упомянутые в этих предложениях, становятся неотъемлемой частью интерпретируемой компьютером модели знаний.
Например, знание о том, что стандарт API 617 содержит стандартную спецификацию для компрессоров, может быть связано с концепцией компрессора в модели знаний компрессорной системы.
Это можно выразить на языке представления знаний (с использованием типа отношения ⟨указанного в⟩ следующим образом:
- компрессор ⟨ указан в⟩ API 617
Более высокий уровень пояснения означает, что абзацы или предложения на естественном языке связаны с компонентами модели знаний. Полная явная модель означает, что предложения естественного языка полностью преобразуются в данные в структуре базы данных.
Например, в модель знаний можно включить указание минимального диаметра вала следующим образом:
- диаметр вала ⟨должен иметь на шкале значение более⟩ 20 мм.
Описанный выше процесс описания приводит к созданию моделей знаний и моделей стандартных спецификаций, которые позволяют их использовать для автоматизированного проектирования, поддерживаемого компьютером, а также для автоматической проверки проектов.