Базы данных и базы знаний широко используются в совремменных
программных системах, использующих элементы искусственного интел-
лекта, и являются их информационной основой.
База данных (БД) - это совокупность взаимносвязанных данных,
использование которых осуществляется при помощи системы управле-
ния базами данных (СУБД). Информация, содержащаяся в БД, должна
удовлетворять следующим требованиям:
- минимальная избыточность, обеспечивающая сокращение объе-
мов БД и, как следствие, увеличение скорости общения с БД;
- независимость организации данных и способа их хранения
от использующих их программ;
- наличие общих программных средств сопровождения (СУБД);
- ориентация на долговременное хранение и использование.
В узком смысле БД - это совокупность файлов, для обращения
к которым используются средства СУБД. База данных может распо-
лагаться в некоторых файлах. Каждый файл БД состоит из записей,
каждая запись - из различных полей.
По характеру организации информации, различают реляционные
и сетевые базы данных. Сетевые СУБД имеют сетевую организацию:
любая запись старшего уровня может быть связана с данными, кото-
рые относятся к множеству других записей подчиненного уровня
(отношение типа "один - ко - многим"). Обращение к записям осу-
ществляется с помощью указателей.
Реляционные СУБД построены по табличному принципу, основой
которого являются реляционная модель данных и определенные на
ней отношения. Для манипулирования данными используется реля-
ционно полный язык, обеспечивающий все операции над множествами
(объединение, пересечение, разность, прямое произведение) и все
реляционные операции (поиск, перенос, соединение, разделение).
В связи с распространением персональных вычислительных средств
и популярностью СУБД, поддерживающие стандарты БД dBASE и Paradox,
реляционные СУБД в настоящее время получили наибольшее рас-
пространение.
В базе данных различают понятия "отношение"(relation) и
"связь"(association). Термин "отношение" применяется при опре-
делении операций над информацией, а термин "связь" используют
при описании объектов (entity), информационные модели которых
хранятся в БД.
База знаний (БЗ) представляет собой более высокий, по срав-
нению с БД, уровень представления информации. В общем случае БЗ -
это совокупность знаний, относящихся к отдельной предметной
области и представленных формально таким образом, чтобы на их
основе можно было строить рассуждения. Обычно БЗ содержит мно-
жество правил, разработанных специалистом-экспертом. Понятие
БЗ появилось в конце 70-х годов как расширение понятия БД на
информационно-справочные системы, содержащие не только факти-
ческие данные, но и описание общих правил и закономерностей.
Различают статические и динамические БЗ. Статические БЗ
содержат общие для всех задач какой-либо области применения
сведения, которые остаются неизменными при расширении любой
задачи из этой области. Динамические БЗ формируются при реше-
нии отдельной задачи и могут изменяться при переходе к решению
другой задачи.
Базы знаний и базы данных в Турбо-Прологе
Турбо-Пролог (ТП) позволяет работать с БД и БЗ. База данных
в ТП понимается как совокупность файлов. Факты, расположенные в
разделе clauses непосредственно в теле программы, образуют внут-
реннюю (в терминологии ТП - статическую) базу данных. Информация
в этой области не может изменяться в процессе выполнения програм-
мы. Факты, описанные предикатами из области database, образуют
внешнюю (по отношению к телу программы) базу данных, которая в
ТП называется динамической.
Турбо-Пролог обеспечивает работу с БД, находящимися в фай-
лах на внешних носителях. Для взаимодействия с такими данными ТП
имеет ряд стандартных предикатов для чтения и сохранения БД в
файле, для добавления и удаления фактов БД и т.д. Динамическое
формирование правил в ТП не предусмотрено. ТП работает с БД,
находящимися в оперативной памяти. Такие БД называются резидент-
ными.
Совокупность правил (разделы predicates и clauses) может
быть вынесена в отдельный фаул, которому присвоим расширение
RUL. Совместно с DBA-файлами, RUL-файлы будут образовывать базу
знаний Пролог-программы.
Используемая версия языка Пролог (Turbo Prolog version 2.0),
не поддерживает изменение правил в ходе выполнения программы и,
строго говоря, не обеспечивает работу с базами знаний. Однако,
ограничиваясь статическими правилами, можно говорить об органи-
зации базы знаний с использованием Турбо-Пролога.
Для работы в БД в Турбо-Прологе существуют следующие преди-
каты.
1. Загрузка файла БД в оперативную память:
consult (DosFileName),
где DosFileName - Dos-имя файла БД, имеющее тип string. Например,
для загрузки файла БД с именем GEO.DBA необходимо использовать
предикат consult("geo.dba"). После выполнения этого предиката БД
GEO.DBA становится резидентной.
2. Сохранение фактов БД в внешнем файле:
save (DosFileName),
где DosFileName - Dos - имя файла БД в формате string. Для сох-
ранения фактов в файле GEO.DBA следует использовать предикат
save("geo.dba")' после выполнения которого резидентная БД зано-
сится в указанный файл.
3. Занесение новых фактов в резидентную БД осуществляется
при помощи следующих предикатов:
assert(<факт>),
asserta(<факт>),
assertz(<факт>).
Предикаты assert и assertz заносят указанный файл в конец БД,
а предикат assertа - в начало.
Удаление файлов их резидентной БД осуществляется при помощи
предикатов
retract(<факт>),
retractall(<факт>).
Предикат retract удаляет первый из совпавших с указанным факт
резидентной БД. Для удаления последующих фактов необходимо
использовать откат(file). Предикат retractall удаляет все факты,
совпадающие с заданным. Примеры использования:
retract(parent(tom,bob)),
retractall(parent(tom,_)).
В первом случае удаляется единственный факт parent(tom,bob,
а во втором происходит удаление всех фактов для предиката
parent, первый аргумент которых имеет значение tom. |
Главная
Каталог файлов
