Koncepční graf - Conceptual graph - Wikipedia

A koncepční graf (CG) je formalismus pro reprezentace znalostí. V první publikované práci o CG John F. Sowa (Sowa 1976 ) používal je k reprezentaci koncepční schémata použito v databázové systémy. První kniha o CG (Sowa 1984 ) je aplikoval na širokou škálu témat v umělá inteligence, počítačová věda, a kognitivní věda.

Vědecká odvětví

Od roku 1984 byl model vyvíjen třemi hlavními směry: grafické rozhraní pro logiku prvního řádu, schematický logický počet a grafická reprezentace znalostí a model uvažování.^{[Citace je zapotřebí ]}

Grafické rozhraní pro logiku prvního řádu

Kočka Elsie sedí na podložce

V tomto přístupu vzorec v logika prvního řádu (predikátový počet) je reprezentován označeným grafem.

Lineární notace, nazývaná Conceptual Graph Interchange Format (CGIF), byla standardizována v ISO standard pro společná logika.

Výše uvedený diagram je příkladem zobrazovací formulář pro koncepční graf. Každé pole se nazývá a koncept uzela každý ovál se nazývá a relační uzel. V CGIF by tato CG byla reprezentována následujícím příkazem:

[Kočka Elsie] [Sedí * x] [Mat * y] (agent? X Elsie) (umístění? X? Y)

V CGIF závorky uzavřou informace uvnitř koncepčních uzlů a závorky uzavřou informace uvnitř relačních uzlů. Písmena x a y, která se nazývají štítky koreference, ukazují, jak jsou koncepční a relační uzly propojeny. V CLIF jsou tato písmena mapována na proměnné, jako v následujícím prohlášení:

(existuje ((x Sedící) (y Mat)) (a (Cat Elsie) (agent x Elsie) (umístění x y)))

Jak ukazuje tento příklad, hvězdičky na štítcích koreference *X a * y v mapě CGIF na existenciálně kvantifikované proměnné v CLIF a otazníky na ?X a ? y namapujte na vázané proměnné v CLIF. Zastoupený univerzální kvantifikátor @ každý * z v CGIF, bude zastoupen celkově (z) v CLIF.

Úvahu lze provést překladem grafů do logických vzorců a poté použitím logického odvozovacího stroje.

Schematický logický počet

V práci pokračuje další výzkumné odvětví existenciální grafy z Charles Sanders Peirce, které byly jedním z počátků koncepčních grafů navržených Sowou. V tomto přístupu vyvinutém zejména společností Dau (Dau 2003 ), koncepční grafy jsou koncepční diagramy spíše než grafy ve smyslu teorie grafů a operace uvažování se provádějí operacemi na těchto diagramech.

Grafická reprezentace znalostí a model uvažování

Klíčové vlastnosti GBKR, grafická reprezentace znalostí a model uvažování vyvinutý Cheinem a Mugnierem a skupinou Montpellier (Chein & Mugnier 2009 ), lze shrnout následovně:

Všechny druhy znalostí (ontologie, pravidla, omezení a fakta) jsou označené grafy, které poskytují intuitivní a snadno srozumitelný prostředek k reprezentaci znalostí.
Mechanismy uvažování jsou založeny na grafových pojmech, v podstatě klasickém pojetí homomorfismus grafů; to zejména umožňuje propojit základní problémy uvažování s dalšími základními problémy v informatice (např. problémy týkající se spojovací dotazy v relační databáze nebo problémy s uspokojením omezení ).
Formalismus je logicky založen, tj. Má sémantiku logika prvního řádu a odvozovací mechanismy jsou zdravé a úplné s ohledem na dedukci v logice prvního řádu.
Z výpočetního hlediska byl pojem homomorfismu grafů v 90. letech rozpoznán jako ústřední pojem a výsledky složitosti a efektivní algoritmy byly získány v několika doménách.

COGITANT a COGUI jsou nástroje, které implementují model GBKR. COGITANT je knihovna C ++ třídy, které implementují většinu pojmů GBKR a mechanismů uvažování. COGUI je grafické uživatelské rozhraní určené k vybudování znalostní základny GBKR (integruje COGITANT a mezi mnoha funkcemi obsahuje překladač z GBKR do RDF / S a naopak).

Zobecnění věty a generalizační diagramy

Věta zobecnění a generalizační diagramy lze definovat jako speciální druh koncepčních grafů, které lze automaticky sestavit ze syntaktických analyzovat stromy a podpora úlohy sémantické klasifikace (Galitsky et al 2010 ). Měření podobnosti mezi syntaktickými parsovacími stromy lze provést jako operaci generalizace na seznamech pod stromů těchto stromů. Diagramy jsou znázorněním mapování mezi syntax úroveň zobecnění a sémantika úroveň zobecnění (anti-sjednocení logické formy ). Zobecňovací diagramy mají být přesnější sémantickou reprezentací než běžné koncepční grafy pro jednotlivé věty, protože na sémantické úrovni jsou zastoupeny pouze syntaktické shodnosti.

Viz také

Reference

Chein, Michel; Mugnier, Marie-Laure (2009). Grafická reprezentace znalostí: Výpočetní základy koncepčních grafů. Springer. doi:10.1007/978-1-84800-286-9. ISBN 978-1-84800-285-2.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
Dau, F. (2003). „Logický systém koncepčních grafů s negací a jeho vztah k predikátové logice“. Přednášky z informatiky. Springer. 2892.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
Sowa, John F. (Červenec 1976). „Konceptuální grafy pro rozhraní databáze“ (PDF). IBM Journal of Research and Development. 20 (4): 336–357. doi:10.1147 / kolo.204.0336.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
Sowa, John F. (1984). Koncepční struktury: zpracování informací v mysli a stroji. Reading, MA: Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-14472-7.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
Galitsky, Boris; Dobrocsi, Gabor; de la Rosa, Josep Lluis; Kuzněcov, Sergej O. (2010). „Od generalizace syntaktických parse stromů po koncepční grafy“. Přednášky z informatiky. Springer. 6208: 185–190. doi:10.1007/978-3-642-14197-3_19. ISBN 978-3-642-14196-6.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
Velardi, Paola; Pazienza, Maria Teresa; De 'Giovanetti, Mario (březen 1988). "Koncepční grafy pro analýzu a generování vět". IBM Journal of Research and Development. IBM Corp. Riverton, NJ, USA. 32 (2): 251–267. doi:10.1147 / rd.322.0251.