Теорія кадрів

Теорія фреймов.

— це парадигма до подання знань з використання цих знань комп’ютером. Вперше було представлено Мінським як спроба побудувати фреймовую мережу, чи парадигму з досягнення більшого ефекту розуміння. З одного боку Мінський намагався сконструювати базу даних, що містить енциклопедичні знання, але з іншого боку, він хотів створити найбільш описує базу, що містить інформацію в структурованої і упорядкованим формі. Ця структура дозволила б комп’ютера вводити інформацію на більш гнучкою формі, маючи доступом до тому поділу, потрібного в момент. Мінський розробив таку схему, у якій інформація міститься у спеціальних осередках, званих фреймами, об'єднаними до мережі, звану системою фреймів. Новий фрейм активізується із настанням нову ситуацію. Знаковою межею і те, що він одночасно містить великий обсяг знань й те ж час є дуже гнучким у тому, щоб бути використаним як окремий елемент БД. Термін «фрейм» був найпопулярніший у середині 70-х років, коли існувало багато тлумачень, відмінних інтерпретації Мінського .

Щоб краще зрозуміти цю теорію, розглянемо лише один приклад Мінського, заснований на зв’язок між очікуванням, відчуттям і почуттям людини, що він відчиняє двері і у кімнату. Припустимо, що ви збираєтеся відчинити двері і зайти у кімнату незнайомого вам вдома. Перебуваючи у домі, перш ніж відчинити двері, ви є певні уявлення, що ви не побачите, зайшовши у кімнату. Наприклад, якщо ви не побачите к-л пейзаж або морський берег, спочатку з працею дізнаєтеся їх. Потім ви здивовані, і наприкінці кінців дезорієнтовані, оскільки ви не зможете пояснити який надійшов інформації і зв’язати її з тими уявленнями, які в вас були доти. В вас виникнуть труднощі про те, аби передбачити дальший хід подій. З аналітичної погляду можна пояснити як активізацію фрейму кімнати в останній момент відкривання дверей та її провідної ролі в інтерпретації котра надходить інформації. Коли ви побачили з-за дверей ліжко, то фрейм кімнати придбав би більш вузьку форму і перетворився у фрей ліжка. Інакше кажучи, ви мали доступом до найбільш специфичному фрейму із усіх доступних. Можливо, б що ви використовуєте інформацію, що є у вашій фреймі кімнати щоб розпізнати меблі, що називається процесом зверху-вниз, чи контексті теорії фреймів фреймодвижущим розпізнаванням. Коли ви побачили пожежний гідрант, то ваші відчуття було б аналогічні першому випадку. Психологи помітили, що розпізнавання об'єктів легше відбувається на звичайному контексті, ніж у нестандартній обстановці. На цьому прикладу бачимо, що фрейм — це модель знань, яка активізується в певної ситуації та служить на її освідчення та передбачення. У Мінського були досить розпливчасті ідеї про структуру такий БД, яка б виконувати такі речі. Запропонував він систему, що складається з пов’язаних між собою фреймів, чимало з яких складаються з однакових підкомпонентів, об'єднаних до мережі. Отже, у разі, коли дол входить у дім, його очікування контролюються операціями, які входять у мережу системи фреймів. У розглянутий вище випадку ми маємо працювати з фреймовой системою для вдома, і з підсистемами для дверцят і кімнати. Активізовані фрейми з додатковою інформацією в БД у тому, що ви відкриваєте двері, служитимуть переходом від активізованого фрейму двері до фрейму кімнати. У цьому фрейми дверцят і кімнати матимуть однакову подструктуру. Мінський назвав це явище розділом терміналів і вважав його важливою частиною цьогорічного теорії фреймів .

Мінський також запровадив термінологію, яка б використовуватися при вивченні цієї теорії (фрейми, слоты, термінали тощо. буд.). Хоча приклади цієї теорії було поділено на мовні і перцептуальные, і Мінський роздивлявся їх як що мають спільну природу, у мові зазвичай більше широка сфера застосування сили. Здебільшого більшість досліджень було зроблено на контексті загальновживаної лексики і літературної мови .

Як найдоступнішу ілюстрацію розпізнаванню, інтерпретації і припущенню можна розгледіти дві послідовності пропозицій, узятих з Шранка і Абельсона. На глобальному рівні послідовність, А явно відрізняється від У .

A John went to a restaurant.

He asked the waitress for a hamburger.

He paid the tip & left.

B John went to a park.

He asked the midget for a mouse.

He picked up the box & left.

Хоча усі цих пропозицій мають однакову синтаксичну структуру і тип семантичної інформації, розуміння їх кардинально різниться. Послідовність, А має доступом до деякому виду структури знань вищого рівня, а Не має. Якби, А мало такий доступ, що його розуміння зводилося б до рівня У і характеризувалося б існувати як дезорієнтоване. Цей контраст є наочним прикладом миттєвою роботи вищого рівня структури знань .

Була запропонована програма під назвою SAM, що відповідає на і питання видає зміст таких оповідань. Наприклад, SAM зміг відповісти ми такі питання, яких не дано у тексті, з допомогою доступу до записи гаданих подій, попередніх обіду у ресторані .

Did John sit down in the restaurant ?

Did John eat the hamburger ?

Отже, SAM може розпізнати описану ситуацію як обід в ресторані, і потім передбачити оптимальне розвитку подій. У нашому випадку розпізнавання було труднощів, але переважно випадків воно досить непросте і є найважливішою частиною теорії .

Розглянемо ще один приклад :

З He plunked down $ 5 at the window .

She tried to give him $ 2.50, but he wouldn’t take it .

So when they got inside, she bought him a large bag of popcorn .

Він цікавий за тим, що більшість людей він викликає цикл повторюваних неправильних чи незакінчених распознаваний і реинтерпретаций .

У кількох випадках з багатозначними словами багатозначності дозволяється з допомогою активізованого раніше фрейму. Для цього необхідно створити лексикон до кожного фрейму. Коли фрейм активізується, відповідному лексикону віддається перевагу у пошуку відповідного значення слова. У ТФ це розпізнавання процесів, контрольованих фреймами, які, своєю чергою, контролюють розпізнавання яка входить інформації. Деколи це називається процесом згори — вниз фреймодвижущего розпізнавання .

Застосування цих процесів виявилося у програмі FRAMP, яка може підсумовувати газетні зведення і класифікувати в відповідність до класом подій, наприклад тероризм чи землетруси. Ця програма зберігає набір об'єктів, що їх описані у кожної різновиду текстів, і це набір допомагає процесу розпізнавання подій .

Маніпуляція фреймами.

Деталі специфікації Ф та його репрезентації може бути опущені, як і як і алгоритми їх маніпуляції, оскільки де вони грають великий роль ТФ .

Такі питання, як розмір Ф чи доступу до нього, пов’язані з організацією пам’яті і вимагають спеціального розгляду .

Распознавание.

У літературі є багато міркувань щодо процесів, що стосуються розпізнавання фреймів і доступу до структури знань вищого рівня. Попри те що, що можуть розпізнати фрейм без особливих зусиль, для комп’ютера здебільшого це досить складне завдання. Тому питання розпізнавання фреймів залишаються відкритими й важкими на вирішення з допомогою ІІ .

Розмір фрейма.

Розмір фрейму значно більше тісно пов’язані з організацією пам’яті, ніж це здається здавалося б. Це тому, що у розумінні людини розмір фрейму визначається й не так семантичним контекстом, а й багатьма іншими чинниками. Розглянемо фрейм візиту до лікаря, який складається з подфреймов, однією із є кімната очікування. Отже ми можемо сказати, що розмір фрейму залежною від семантичного змісту що був фрейму / такого, як, наприклад, візит його до лікаря /, але залежить від цього, які компоненти яка описує інформації в фреймі / такому, як кімната очікування / використовують у пам’яті. Це означає, що коли і певний набір знань використовується пам’яттю більш ніж однієї ситуації, система пам’яті визначає це, потім модифікує цю інформацію у фрейм, і реструктурирует вихідний фрейм так, щоб новий фрей використовувався як його подкомпонент .

Перелічені вище операції також залишаються відкритими питаннями в ТФ .

Инициализационные категории.

Рош запропонував рівні категорій уявлення знань: базову, субординатную і суперординационную. Наприклад у сфері меблювання концепція крісла є взірцем категорії основного рівня, а концепція меблів — це приклад суперординационной категорії. Мова уявлення знань піддається впливу цієї таксономії і включає їх як різні типи даних. У сфері людського спілкування категорії основного рівня є найпершими категоріями, які дізнаються людина, інші категорії випливають із них. Тобто суперординационная категорія — це узагальнення базової, а субординатная — це підрозділ базової категорії. приклад суперординатная ідеї події базова події дії субординатная дії прогулка.

Кожен фрейм має власний певний так званий слот. Так, для фрейму дію слот то, можливо заповнений лише к-л виконавцем цього дії, а сусідні фрейми можуть успадковувати цей слот .

Деякі дослідники припустили, що факти граматики відмінків збігаються зі слотами в ТФ, і це теорія було названо теорією ідентичності слота і падежу. Було запропоновано число таких відмінків, від 8 до 20, але точну цифру не визначено. Але якщо агентив повністю збігаються зі своїми слотом, інші відмінки викликали суперечки. І на цього часу точно б не встановлено, як усієї існує відмінків .

Також викликав труднощі те що, що слоты який завжди може бути перехідними. Наприклад, у відповідність із ТФ можна сказати, що фрейм одухотворений предмет може мати слот живої, фрейм то вона може мати слот чесний, а фрейм блоха неспроможна мати такий слот, і вона до нього будь-коли перейде .

Інакше кажучи, зв’язок між слотами в ТФ є дослідженими до кінця. Слоты можуть передаватися, може бути багатофункціональні, але водночас не розглядаються як функції .

Гібридні системы.

СФ іноді адаптуються для побудови описів чи визначень. Був створено змішаний мову, під назвою KRYPTON, що з фреймовых компонентів і компонентів предикатных числень, які допомагають робити к-л висновки з допомогою термінів та предикатів. Коли активізується фрейм, факти стають доступними користувачеві. Існує також мову Loops, що об'єднує об'єкти, логічне програмування і складні процедури .

Є також фреймоподобные мови, які з вихідну позицію приймають один тип даних у пам’яті, к-л концепцію, а чи не дві / напр фрейм і слот /, і помилкове уявлення цю концепцію у пам’яті має бути цільним .

Объектно — орієнтовані языки.

Паралельно зі мовами фреймів існують объектно — орієнтовані програмні мови, що використовуються складання програм, але мають деякі св-ва мов фреймів, такі, як використання слотів для детальної, досконального класифікації об'єктів. Відмінність їхню відмінність від мов фреймів у цьому, що фреймові мови спрямовані більш узагальнену надання інформації об'єкт .

Однією з труднощів уявлення знань й мови фреймів є формальної семантики. Це утрудняє порівняння властивостей уявлення знань різних мов фреймів, і навіть повне логічне пояснення мови фреймів .