1 , ?
2 .
Приклад висновку за зразками ?
1 , ?
2 , ?
3 : скажімо в
1 , значенням х i = а, а в
2 вільна (не зв’язана), то в
3 x i матиме значення а. У цьому випадку говорять, що змінні в
3 успадковують значення відповідних змінних в
1 , ?
2 .
Приклад висновку за зразками ?
1 , ?
2 , ?
3 : ? ? ? ? ? ? ? ? = caxx xxxx ?
21
4321
1 , ? ? ? ? ? ? ? ? = cx2 xxx ?
2
621
2 , ?
1 , ?
2 виводимо зразок ?
3 ? ? ? ? ? ? ? ? = caxx xxxx ?
21
4321
1 , ? ? ? ? ? ? ? ? = cx2 xxx ?
2
621
2 , ?
1 , ?
2 виводимо зразок ?
3 ? ? ? ? ? ? ? ? = ccax2 xxxxx ?
2
64321
3 ,? ? ? ? ? ? ? ? = ccax2 xxxxx ?
2
64321
3 ,
Отже, процес висновку, заснований на пошуку за зразком, складається з чотирьох кроків:
• вибір образу;
• зіставлення образу із зразком і формування конфліктного набору правил;
• вирішення конфліктів;
• виконання правила.
Стратегії вирішення конфліктів можуть бути досить простими, наприклад, вибір першого правила, умова якого відповідає стану.
Умова застосовності ядра продукції — визначає, за якої умови продукція може бути виконана. Звичайна умова застосовності ядра являє собою логічний вираз. Коли вона набуває значення «істина», ядро продукції може бути активізовано. Якщо умова є хибною, то ядро продукції не може бути використано.
Постумови продукції — описують дії і процедури, які необхідно виконати після реалізації наслідків продукції й актуалізуються тільки в тому разі, якщо ядро продукції реалізувалося.
Факти і правила не завжди бувають тільки істинні або тільки хибні. Іноді існує деякий ступінь непевності у вірогідності факту або точності правила, що явно виражається у вигляді коефіцієнта впевненості.
Продукційна система (production system) складається з продукційної пам’яті (production memory)
— БЗ у вигляді продукційних правил, машини логічного виведення, що послідовно визначає, які продукції можуть бути активовані залежно від умов, що містяться у них, вибирає одне із застосовних у даній ситуації правил продукцій і виконує дії для обраного правила, а також робочої пам’яті, що містить дані (факти), опис мети і проміжні результати, що у сукупності визначають поточний стан проблеми.
Опис поточного стану проблеми, поданий фактами робочої пам’яті, є зразком, що зіставляється з умовною частиною продукцій з метою вибору відповідних дій для розв’язання задачі.
Керування системою продукцій (механізм виведення) здійснюється за допомогою машини логічного виведення, що виконує дві функції:
— перегляд існуючих фактів з робочої пам’яті та правил з БЗ і додавання (у міру можливості) у робочу пам’ять нових фактів;
Іншою важливою стратегією, використовуваною в машинах висновку, є Баєсовська стратегія висновку, яка використовується в системах, де детермінований висновок є скоріше винятком, ніж правилом.
— визначення порядку перегляду та застосування правил.
Керування пошуком у продукційній системі здійснюють:
• за допомогою структури правил, що знаходяться у продукційній системі, включаючи розбіжність між умовою і дією, а також порядок перевірки умов, визначає метод дослідження простору рішень. Оскільки продукційна система перевіряє правила у визначеному порядку, програміст може керувати пошуком через структуру і порядок проходження правил у продукційному наборі;
• на основі зразків (pattern-directed search): зразок — опис задачі, що подає поточний стан світу, визначає конфліктну множину і, отже, конкретний шлях пошуку та розв’язання задачі.
Виокремлюють такі типи виконання пошуку систем продукцій:
— прямий (висхідний): пошук розпочинається від лівих частин продукцій, тобто перевіряються умови й актуалізуються ті продукції, для яких умови виконуються;
— зворотний (спадний): пошук розпочинається від початково заданих висновків, за якими визначаються необхідні для висновків значення умов, що, у свою чергу, ототожнюються з правими частинами ядер продукцій у системі.
У цьому розділі надано неформальний опис зазначеного підходу до представлення знань, специфіковано загальну метамодель систем продукцій, що дозволяє виробити загальний технологічний підхід, і побудовано модель алгебри систем продукцій, яка узагальнює спеціалізовані формальні моделі. Наведено дослідження умов коректності обчислень і засобу управління висновком у системах продукцій.
12.2. Архітектура програмних систем продукції
В архітектурі програмних систем продукцій традиційно виокремлюють три основні компоненти: БЗ — пам’ять для зберігання поточної інформації про розв’язувану задачу, базу правил — множина правил (продукцій) та інтерпретатор (модуль управління), що виконує перетворення БЗ за заданими правилами.
Така форма представлення інформації була прийнята в деяких психологічних моделях мислення людини. Дослідження процесів ухвалення рішень людиною довели, що, міркуючи, людина використовує правила вигляду умова ? дія. А. Ньюелл першим за-
Легко помітити, що пропонована форма для подання знань виглядає незвичайно схожою на системи підстановок. Оскільки розробки стосовно ПСШІ завжди пов’язані зі створенням програмних систем, то й для систем, що підтримують подання знань у вигляді правил, була потрібна назва. Спочатку такі системи називалися по-різному: rewriting-rules systems, rule-based systems, pattern-directed inference systems, production systems. Найбільше пощастило терміну «системи продукцій». Із середини 70-х років ХХ століття цей термін міцно закріпився за програмними системами ПСШІ, знання в яких представлялися у вигляді правил указаного вигляду.
Розробки проблемно-орієнтованих систем продукцій (ПСП) дали деякий сумарний досвід, який дозволив порушити питання про формування загальної технологічної бази — пакета зі створення і настроювання спеціалізованих і таких, які настроюються систем продукцій, що оформляються у вигляді автономних програмних модулів.
Розглянемо схему функціонування систем продукцій. Аналіз цієї схеми дозволяє виділити три тісно пов’язані підсистеми (рис. 4.1), які можна вважати основними структурними компонентами ПСП: модуль бази даних, модуль правил, модуль управління.
Модуль бази знань (БЗ)
Модуль управління (інтерпретатор) (МУ)
Модуль правил (МП)
Рис. 4.1. Основні компоненти ПСП
Модуль БЗ є асоціативною пам’яттю, орієнтованою на розміщення й обробку структур якогось певного типу. У базі зберігаються дані, які обробляє ПСП, і це визначає основний набір реалізовуваних у базі даних операцій. До цих операцій належать:
• пошук фрагмента даних (підструктури) за зразком;
• виключення підструктури БЗ;
• додавання підструктури БЗ.
У найзагальнішому вигляді дані є множиною компонент, пов’язаних деяким набором відносин. Кожна компонента володіє внутрішньою структурою довільної складності.
Модуль правил (МП) є підсистемою, призначеною для розміщення і реалізації правил перетворення БЗ. Кожне правило є
трійкою <ім’я, умова застосовності, оператор>, де умова засто-трійкою <ім’я, умова застосовності, оператор>, де умова засто-
пропонував використовувати таке подання знань для моделювання на ЕОМ процесу ухвалення рішень.
У загальному випадку база правил містить інформацію, що управляє апаратом активації правил. Функцією цього апарату є виділення на кожному кроці обробки тих правил, для яких проводиться перевірка умов застосовності. Уведений механізм активації, альтернативою якому є перевірка умов застосовності всіх правил на кожному етапі обробки, виконує одночасно кілька функцій:
— з погляду завдання, відображає структурованість знань ПРГ. Ця структура знань відповідає розділенню області на спеціалізовані «проекції», що обслуговують певні типи даних. При цьому правила, знання, що належать до однієї структурної одиниці, тісніше взаємодіють між собою і значно меншою мірою з рештою правил;
— з погляду процесу, обмежуючи сукупність правил, доступних на кожному етапі, дозволяє;
— підвищити ефективність процедури перевірки умов застосовності правил;
— скоротити обсяг необхідної оперативної пам’яті;
— спростити умови застосовності правил.
Форма представлення правил у базі правил (БП) може змінюватися в широких межах. У загальному випадку інформація, що міститься в правилах, може бути розділена на кілька рівнів локальності, а саме:
• глобальну, таку, що стосується до всієї системи правил;
• локальну, таку, що належить до даної групи правил;
• індивідуальну, тобто специфікацію самого правила.
Вельми істотним є розділення систем правил на два класи: статичні, тобто незмінні в процесі роботи ПСП, і динамічні, здібні до саморедагування.
Модуль управління (інтерпретатор) (МУ) виконує в ПСП функції управління, що належать до двох рівнів, верхній з яких здійснює взаємодію із «зовнішнім світом», а нижній координує спільну роботу БД і правил. Загалом реалізовуваний інтерпретатором процес є недетермінованим асинхронним обчислювальним процесом (по суті, паралельним). Інтерпретатор має забезпечувати роботу механізму активації правил, вести пошук за зразком, виконувати процедуру розв’язання конфлікту і редагувати БЗ.
У загальному випадку для завдання існує не єдиний спосіб отримання результату за деякого конкретного набору початкових
совності є зразком, за яким здійснюється пошук у БЗ, а оператор визначає дії, що виконуються у разі успішного результату пошуку.
• різних результатів;
• способів обчислення одного й того самого результату.
Така багатоваріантність може бути необхідним етапом у деяких завданнях, наприклад, для вибору оптимального з одержаних варіантів або перевірки того, що для даної вхідної інформації є більше одного варіанта рішення.
Як правило, способи розв’язання, що ведуть до різних результатів, не бувають абсолютно різними. Найчастіше вони можуть бути в тому чи іншому ступені суміщені, починаючи із вхідного стану БЗ. Використовуючи це, можна будувати процес висновку так, щоб вести одночасно кілька варіантів на одній базі. При цьому для кожної пари варіантів деякі фрагменти в БЗ будуть загальними, а інші — різними. Це потребує локального розшарування змісту БЗ.
Кожне таке розшарування є сукупністю альтернативних станів відповідної ділянки БЗ. Фрагменти БЗ, що входять в одну таку сукупність, несумісні між собою, оскільки належать до різних «конкуруючих» варіантів обробки. Отже, процес висновку, здійснюваний інтерпретатором, може бути одно- або багатоваріантним. В останньому випадку в структуру БЗ вводиться спеціальний апарат, що встановлює сумісність і несумісність її фрагментів один з одним. Після завершення багатоваріантного процесу в БЗ залишаються результати всіх варіантів висновку.
12.3. Метаструктура бази знань операцій
Як уже зазначалося, модуль БЗ призначений для розміщення даних, які обробляються в процесі, що реалізовується ПСП. Основними параметрами, що визначають організацію конкретної БЗ, є обсяг і характер даних, тип операцій над ними, а також стратегія управління процесом висновку.
БЗ складається з таких п’яти основних частин: пам’яті, каркаса, управління, контролю несумісності, асоціативної надбудови.
Перші дві частини служать для розміщення даних. Управління організує виконання основних операцій над даними, такими як пошук за зразком, додавання, видалення. Контроль несумісності забезпечує реалізацію багатоваріантних стратегій управління. Асоціативна надбудова служить для оптимізації
даних. При цьому результати, які були одержані різними способами, можуть бути різними. У деяких випадках метою обробки є отримання:
Знанння в базі організовані в структуру, що називається основною. Елементами цієї структури є компоненти. Компонента, в загальному випадку, є структурною одиницею довільної складності та є четвіркою:
• ім’я (ідентифікатор);
— кожному типу зіставляється характеристика (фіксований набір змінних) і структура. До характеристики може входити інформація про деякі стандартні для даного типу відносини з іншими компонентами;
• тип
— визначає конкретні значення для кожної змінної в характеристиці даного типу;
• опис
— інформація, що конкретизує зіставлену даному типу структуру і визначає структуру даної компоненти через компоненти-аргументи і відносини між ними.
• тіло
Вид основної структури може бути дуже різним, наприклад, семантичні мережі, множина — структура, ланцюжок, дерево, граф, фрейми та онтології. Як уже зазначалося, дані зберігаються в каркасі і пам’яті, причому в каркасі, як правило, розміщується граф основної структури даних, вершинами якого є пари <ім’я компоненти, тип компоненти>, а решта частин компонент зберігається в пам’яті, вхід до якої здійснюється на ім’я потрібної компоненти.
Стандартним способом операції над БЗ, та доступу до даних бази є вхід за асоціативною адресою (зразком), здійснюваний операцією «пошук за зразком». Аргумент операції «пошук за зразком» є структурою, характер якої може змінюватися в досить широкому діапазоні залежно від функцій, що виконуються базою. Результатом цієї операції є множина (можливо, порожня — негативний результат) усіх референтів зразка — аргументу, тобто фрагментів бази даних, кожний з яких є відповіддю на запит, специфікований у формі цього зразка.
Можна виділити кілька типів зразків.
Простий зразок
— це фрагмент структури того самого типу, що й каркас. У вершинах простого зразка компоненти можуть указуватися частково, наприклад, тільки ім’я або тільки тип. Характер процедури, реалізовуваною операцією «пошук за зразком», може бути двох видів:
• точний збіг — референти ізоморфні зразку з точністю до відсутніх елементів у зразку;
операції «пошук за зразком» і процесу вибору правил, застосовних до поточного стану бази. Розглянемо кожну зі складових детальніше.
• покриття — може виконуватися в тих випадках, коли задається частковий порядок над символами, які виступають як елементи зразка. Референтами в цьому випадку є фрагменти каркаса, що покриваються зразком, у тому сенсі, що графи зразка і референта ізоморфні, а елементи зразка або збігаються з відповідним символом референта, або знаходяться вище за нього за ієрархією.
Розривний зразок — це сукупність простих зразків, зв’язаних дугами спеціального вигляду, відсутніми в каркасі. У цьому випадку графи зразка і референта не є ізоморфними, оскільки в останньому немає спеціальних дуг.
Можна сказати, що при розривному зразку пошук відбуваєтьсяне на самому каркасі, а на його транзитивному замиканні поодинці або за кількома типами відносин.
Зразок з негативним контекстом є парою <позитивний зразок, негативний зразок>, у якій кожний із зразків простий або розривний. Процедура пошуку для такого зразка визначається так. Виконується пошук за позитивним зразком, у знайденому референту R визначаються імена вершин, загальних для позитивного і негативного зразків. Ці імена підставляються на відповідні позиції в негативний зразок, за яким знову здійснюється пошук. Якщо множина референтів у цьому випадку порожні, то R приймається як референт пошуку за зразком з негативним контекстом. Інакше пошук не видає результат.
Відсутність зв’язку між позитивним і негативним зразками є окремим випадком описаної вище процедури, за якої пошук стосовно обох зразків здійснюється незалежно, а загальний результат визначається так само.
Складний зразок — є сукупністю видів зразків, указаних вище. Результатом пошуку за складним зразком є поєднання процедур пошуку по кожному із зразків сукупності.
Поділятимемо операцію «пошук за зразком» на два основні види: одноваріантний і багатоваріантний пошук.
У разі одноваріантного пошуку в БЗ відшукується єдиний (перший відповідний) референт, тоді як за багатоваріантного пошуку процес триває доти, поки не будуть знайдені всі можливі фрагменти БЗ, які можуть бути референтами для даного зразка.
Одним з істотних чинників, що визначають результат операції «пошук за зразком» при одноваріантному пошуку, є те, що фіксується порядок сканування каркаса при виконанні операції «пошук за зразком». Наприклад, при каркасі-ланцюжку це може бути перегляд зліва направо або справа наліво, при
Ще однією операцією над БЗ є додавання. Суть цієї операції
— приєднання нових даних до даних, що знаходяться в базі. Аргумент цієї операції складається з двох частин: перша є тим фрагментом, який приєднується до БЗ, і має ту саму організацію, тобто складається з каркаса і набору компонент, зіставлених його вершинам; друга частина є асоціативною адресою, яка вказує, до яких вершин каркаса приєднуватиметься новий фрагмент.
Операція виключення видаляє з БЗ фрагменти, які є аргументом цієї операції. Так само як і при операції «додавання», вершини, що входять в опис аргументу, можуть специфікуватися ім’ям або зразком.
Отже, функції базових операцій управління визначають вибором характеру операції «пошук за зразком», оскільки вся решта операцій є стандартними і однозначно визначаються вибором каркаса і пам’яті. За допомогою цих операцій можна описувати процедури редагування БЗ довільної складності.
Контроль несумісності дозволяє оголошувати будь-яку пару компонент несумісною. Це означає, що дані компоненти не можуть одночасно входити в структуру, що є результатом пошуку за зразком, і, отже, усі компоненти кожного референта мають бути сумісні між собою. Контроль несумісності — необхідна складова будь-якої багатоваріантної стратегії висновку (наприклад, стратегії на семантичних мережах та графах).
Контроль несумісності може здійснюватися кількома способами:
• поєднанням структури каркаса і зразка. Так, наприклад, якщо каркас — ациклічний граф, а зразок — завжди ланцюжок, то компоненти бази, що не належать одночасно одному шляху в каркасі, не увійдуть спільно до одного результату операції «пошук», тобто фактично виявляються несумісними. Така схема може використовуватися під час обробки ланцюжка, коли в одній БЗ зберігаються проміжні результати різних варіантів висновку, локально несумісних один з одним;
• уведенням відношення несумісності в каркасі, тобто додаванням до каркаса дуг з відповідною позначкою між усіма несумісними вершинами. При цьому несумісність усіх вершин референта може забезпечуватися або процедурно операцією «пошук за зразком», або
дереві — від кореня до листя, або у зворотному напрямі. У тих випадках, коли порядок перегляду є зовнішньою характеристикою БЗ, він може бути фіксованим (вбудованим) або змінним у процесі роботи.
• уведенням спеціального механізму, контролюючого несумісність за допомогою, наприклад, бінарної матриці, що відображає сумісність і несумісність усіх компонент у БЗ.
Асоціативна надбудова — є спеціальною структурою, використовуваною для підвищення ефективності операції «пошук за зразком», і тим самим оптимізує процес пошуку правил, застосовних до поточного стану БЗ. Асоціативна надбудова відображає поточний стан БЗ, будучи ніби «рефератом» її змісту, організованим з орієнтацією на вказані завдання оптимізації.
Очевидно, що при зміні стану БЗ потрібна витратадодаткових зусиль на редагування асоціативної надбудови. Отже, скорочуючи витрати, пов’язані з операцією «пошук за зразком», уведення цієї підсистеми збільшує витрати на решту двох операцій.
Метаструктура модуля правил служить для розміщення і виконання правил. Головними параметрами, що визначають схему і функціональні характеристики конкретної версії такого модуля, є: число правил, вибір механізму активації, спосіб реалізації асоціативного вибору правил, процедура вирішення конфлікту і внутрішнє представлення правил.
Основні складові цього модуля — апарат активації, база правил (БП) та інтерпретатор.
У ПСП, що не містить апарату управління активацією, усі правила перебувають в активованому стані протягом усього процесу. Це означає, що умови застосовності кожного правила перевіряються за кожної зміни стану бази. Організація апарату активації є природнім за невеликого числа правил, відсутності достатніх підстав для змістовної структуризації правил за їх функціями і задовільної ефективності ПСП.
У загальному випадку виникає необхідність обмежувати сукупність правил, що перевіряються на поточному етапі процесу, для чого в ПСП уводиться апарат управління активацією. Очевидно, що існує множина способів організувати таке обмеження. Механізм активації може бути:
• статичним, тобто визначеним наперед і не змінним у процесі роботи ПСП;
• динамічним, тобто керованим ходом процесу;
• змішаним, таким, що комбінує статичні й динамічні елементи управління активацією.
включенням у зразок негативного контексту, що явно вимагає відсутності у референта дуг несумісності;
Порядок активації може визначатися за допомогою структури, що явно задається, поділяє множину правил на групи. При цьому можливий вибір різних варіантів внутрішньої та міжгрупової організації правил. Іншим засобом управління активацією є включення до оператора правила вказівки про перехід до одного або кількох наступних правил. У разі, якщо така вказівка залежить від умови, що перевіряється оператором, правило належить до динамічної складової апарату активації.
Одним із поширених засобів активації правил є використання метаправил (правил над правилами), за якого правила розбиваються на класи і залежно від стану БЗ активується той чи інший клас.
Механізм активації правил може здійснюватися за допомогою перевірки зіставлених їм спеціальних умов, виконання яких залежить не від поточного стану БЗ, а від значень особливих змінних, за допомогою яких процес управляє активацією.
Основними компонентами ПСП-продукції є структура правил: < ім’я, умова застосовності, оператор >, де ім’я однозначно специфікує правило. Умову застосовності правила можна поділити на дві частини: умови до БЗ; зовнішні умови та оператори правила.
Результат перевірки застосованості правила: а) повністю визначається поточним станом бази, б) вимагає звернення «зовні», тобто до інших модулів, зовнішнього середовища або користувача.
У найзагальнішому вигляді умови до БЗ є кон’юнкцією двох типів умов, які називаються позитивними (+) і негативними (–). Перші специфікують поєднання компонент, наявність яких у базі означає виконання відповідного позитивного зразка, а другі — поєднання компонент, наявність яких означає невиконання даного негативного зразка.
Як (+), так і (–) є сукупністю умов:
• на компоненти, що входять у дане поєднання, узяті окремо;
• на узгодження значень тих чи тих характеристик цих компонент у випадках, коли ці значення взаємопов’язані;
• на відносини, що зв’язують відповідні компоненти в каркасі бази.
Оператор правила є поєднанням дій, які можуть бути віднесені до одного з таких класів:
• редагування БЗ;
• дії на апарат активації;
• звернення зовні даного ПСП;
• редагування системи правил.
Редагування БЗ зводиться до використання операцій додавання і виключення компонент. Розглянемо, як кожна з цих операцій потребує специфікації своїх аргументів.
Для операції «додавання» — це новий факт, що додається до бази, і адреса його підключається до вершин каркаса бази. Опис нового фрагмента і його адреси можуть бути включені до оператора або обчислюватися на підставі інформації про компоненти, описані в умовах застосовності.
Для операції «виключення» — це фрагмент, який слід видалити з БЗ. Разом з видаленням фрагмента відбувається коректування каркаса БЗ. Виключення з БЗ фактів відбувається дуже рідко.
Дія на апарат активації визначається вибором конкретного варіанта управління активацією. Це може бути:
• явна вказівка про перехід на певне правило або групу правил;
• зміна значень спеціальних керівників змінних, що визначають умови активації.
Звернення зовні може полягати у зверненні до інших модулів системи, до зовнішнього середовища (наприклад, до операційної системи), а також до користувача в інтерактивному режимі.
Перелічені дії визначають клас статичних систем продукцій. Перехід до динамічних систем вимагає введення такого класу дій, які дозволяють редагувати систему правил, а саме: виключати, додаватиабо змінювати правила в системі.
Представлення правил та інтерпретатор
Питання про внутрішнє представлення правил у БП може розв’язуватися по-різному. Зокрема, істотним є виділення й використання локальної та глобальної інформації, що служить для оптимізації роботи ПСП за рахунок можливо більшого скорочення невдалих перевірок умов застосовності активованих правил. На підставі цієї інформації будується асоціативна надбудова БП, що дозволяє ефективно реалізовувати пошук за зразком серед активованих правил.
Рівень внутрішнього уявлення може бути найрізноманітнішим, наприклад:
• мова типу спеціалізованого автокода. У цьому випадку інтерпретатор є програмною машиною з автокодом як мова команд;
• правила написані на тій самій мові, на якій реалізується весь ПСП, при цьому інтерпретатор стає зайвим.
Очевидно, що тут перелічені лише найзагальніші точки специфікації БП, які значною мірою взаємообумовлені. Наприклад,
Функції метаструктури модуля управління інтерпретатора в ПСП поділяють на внутрішні та зовнішні. Останні полягають у забезпеченні взаємодії ПСП із зовнішнім середовищем. Внутрішні функції інтерпретатора полягають у тому, щоб забезпечити ефективне сумісне функціонування бази фактів і правил. Отже, значну частину функцій модуля управління вже описано в попередніх пунктах при описуванні БЗ.
У загальному вигляді до його функцій належать такі:
• управління апаратом активації;
• управління асоціативним вибором правил;
• розв’язання конфлікту (вибір правила з конфліктної множини);
• редагування БЗ.
Набір функцій інтерпретатора в ПСП визначається наявністю і характером описаних підсистем. У разі простого механізму активації і асоціативного апарату робота ПСП може забезпечуватися прямою взаємодією модулів бази і правил. Взагалі кажучи, велика частина функцій розглянутих вище підсистем може бути віднесена або до функцій модуля БЗ, або модуля правил. Це дозволяє вважати модулі БЗ і модулі правил основними будівельними блоками, використовуваними у створенні програмних комплексів на базі систем продукцій.
Проте конфігурація модуля не обмежується простим поєднанням «база — правила», оскільки правила, що створюють одну систему, можуть працювати не з однією, а з кількома різними БЗ. Наприклад, модуль, який аналізує ланцюжок і який будує дерево, може використовувати дві бази — рядкову і деревовидну (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Побудова за даними типу «рядок» деревної структури
З іншого боку, кожен достатньо складний процес розпадається природним чином на етапи, рівні, фази, підпроцеси і т. д. Ці рівні й підпроцеси можуть розглядатися спільно як одна загальна система правил.
Проте деякі можуть трактуватись як автономні підсистеми правил, оскільки використовують свою сукупність БЗ та індивідуальний набір базових операцій, у термінах яких специфікують-
існує тісний зв’язок між апаратом активації та асоціативною надбудовою.
Отже, весь комплекс ПСШІ може будуватись як паралельна асинхронна система (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Асинхронна структура ПСП (СП — система продукцій)
Крім того, розкладання опису ПРГ на рівні є однією з найважливіших частин у побудові ефективних модулів ПСП. При цьому багаторівневий опис ПРГ здається природнішим.
З іншого боку, на підвищення ефективності програмних реалізацій значно впливає вибір відповідних евристичних функцій для розв’язання конфлікту. Традиційно це завдання вирішується введенням метапродукцій, які можна розглядати як знання про те, як використовувати нижчий рівень знань. Проте можна не обмежуватися одним рівнем метапродукцій, уводячи метаметапродукції і т. д. Беручи до уваги ці два види ієрархії, загальна схема системи продукцій має вигляд, зображений на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Структура ієрархічної системи продукцій (СП)
ся правила відповідного рівня. Координація роботи цих автономних підсистем організовується через апарат активації, а обмін інформацією здійснюється через загальні БЗ.
