Продукційні моделі

Продукції наряду із фреймами є найбільш популярними засобами подання знань в ІС. Продукції, з одного боку, близькі до логічних моделей, що дозволяє організовувати на них ефективні процедури доведення, а з іншого боку, більш наочно відображають знання, ніж класичні логічні моделі. У них відсутні тверді обмеження, характерні для логічних доведень, що дає можливість змінювати інтерпретацію елементів продукції.

У загальному вигляді під продукцією розуміється вираз наступного виду:

(i); Q; Р; А=>В; N.

Тут i – ім'я продукції, за допомогою якого дана продукція виділяється із усієї множини продукцій. В якості імені може виступати деяка лексема, яка відображає суть даної продукції (наприклад, "купівля книги" або "набір коду замка"), або порядковий номер продукції в їхній множині, що зберігається в пам'яті системи.

Елемент Q характеризує сферу застосування продукції. Такі сфери легко виділяються в когнітивних структурах людини. Наші знання ніби "розкладені по поличках". На одній "поличці" зберігаються знання про те, як треба готовити їжу, на іншій – як добратися до роботи і т.п. Поділ знань на окремі сфери дозволяє заощаджувати час на пошук потрібних знань. Такий же поділ на сфери в базі знань ІС доцільний при використанні для подання знань продукційних моделей.

Основним елементом продукції є її ядро: А=>В. Інтерпретація ядра продукції може бути різною і залежить від того, що стоїть ліворуч і праворуч від знака секвенції =>. Звичайне читання ядра продукції виглядає так: ЯКЩО A, ТО B, більш складні конструкції ядра допускають у правій частині альтернативний вибір, наприклад, ЯКЩО А, ТО B₁, ІНАКШЕ B₂. Секвенція може витлумачуватися у звичайному логічному сенсі як знак логічного проходження В із чистого А (якщо А не є чистим виразом, то про В нічого сказати не можна). Можливі й інші інтерпретації ядра продукції, наприклад A описує деяку умову, необхідну для того, щоб можна було зробити дію В.

Елемент Р – є умова застосовності ядра продукції. Зазвичай Р являє собою логічний вираз (як правило, предикат). Коли Р приймає значення "істина", то ядро продукції активізується. Якщо Р фальшиве, то ядро продукції не може бути використано. Наприклад, якщо в продукції "НАЯВНІСТЬ ГРОШЕЙ; ЯКЩО ХОЧЕШ КУПИТИ РІЧ X, ТО ЗАПЛАТИ В КАСУ ЇЇ ВАРТІСТЬ І ВІДДАЙ ЧЕК ПРОДАВЦЕВІ" умова застосовності ядра продукції фальшива, тобто грошей немає, то застосувати ядро продукції неможливо.

Елемент N описує постумови продукції. Вони актуалізуються тільки в тому випадку, коли ядро продукції реалізувалося. Постумови продукції описують дії і процедури, які необхідно виконати після реалізації В. Наприклад, після покупки деякої речі в магазині необхідно в описі товарів, наявних у цьому магазині, зменшити кількість речей такого типу на одиницю. Виконання N може відбуватися не відразу після реалізації ядра продукції.

Якщо в пам'яті системи зберігається деякий набір продукцій, то вони утворять систему продукцій. У системі продукцій повинні бути задані спеціальні процедури керування продукціями, за допомогою яких відбувається актуалізація продукцій і вибір для виконання тієї або іншої продукції із числа актуалізованих.

У ряді ІС використовуються комбінації мережних і продукційних моделей подання знань. У таких моделях декларативні знання описуються в мережному компоненті моделі, а процедурні знання – у продукційному. У цьому випадку говорять про роботу продукційної системи над семантичною мережею.