Різні способи задання семантичних мереж: переваги і недоліки

Ми уже зазначали, що одні й ті самі твердження можна зображати різними семантичними мережами і концептуальними графами. Повернемося до речення «Студент Іванов отримав 5 на іспиті з штучного інтелекту».

Цьому концептуальному графі відповідає такий набір бінарних фактів у формі «об'єкт — атрибут — значення»:

Іванов — Є - Студент.

Іванов — Здав — Шт. Інтелект.

Іванов — Оцінка — 5.

Шт. Інтелект — Є - Іспит.

Рис. 3. Концептуальний граф: перший варіант

Основна перевага цього рішення — його «природність». «Об'єкт» «Іванов» відповідає реальній сутності - студентові Іванову.

Але таке рішення має очевидні вади. Це, зокрема, слабка інтерпретованість дуг «Здає» та «Оцінка», ігнорування того факту, що «Шт. Інтелект» — це не тільки «Іспит», але й наукова дисципліна і т. п. Але найважливіший недолік — це складність задання зв’язків «один до багатьох» і «багато до багатьох».

Уявіть собі, що в базі знань зберігається ще один факт про цього ж студента, а саме «Студент Іванов отримав 2 на іспиті з Ліспу». Цей факт може бути описаний аналогічним концептуальним графом, але як об'єднати ці два графи в семантичну мережу? «Очевидний» розв’язок є незадовільним через свою неоднозначність: незрозуміло, яку оцінку з якого предмету отримав Іванов.

Рис. 4. Незадовільне задання зв’язків «один до багатьох»

Можна запропонувати різні виходи з такого становища. Наприклад, можливе таке рішення:

Недолік такого рішення — повна неінтерпретованість міток «5» і «2»; вирішити цю проблему можна лише шляхом додавання до відповідних дуг допоміжних зв’язків.

Можна запропонувати розв’язки на основі структурованих семантичних мереж, для яких характерна певна внутрішня структура. Цю структуру можна ввести, наприклад, таким чином:

Рис. 6. Приклад структурованої семантичної мережі

Рамками обведені фрагменти семантичної мережі, дуги яких об'єднані заданим відношенням (у даному випадку відношенням кон’юнкції). Але навряд чи подібна структуризація, яка неминуче ускладнює програмування, є необхідною для таких простих мереж.

Нарешті, можна застосувати такий типовий прийом.

Вводяться додаткові предикати, які відображають відношення «Студент Х здав іспит У». Тоді твердження «Студент Іванов отримав 5 на іспиті з штучного інтелекту» та «Студент Іванов отримав 2 на іспиті з Ліспу» можуть бути подані як кон’юнкції таких бінарних фактів:

Зверніть особливу увагу на номери в предикатних іменах: кожному фактові здачі іспиту відповідає свій номер, для іншого студента або для іншого предмету предикатне ім'я буде іншим (інакше при описі відношення «багато до багатьох» знову виникне неоднозначність.