Моделирование знаний - Knowledge modeling

Моделирование знаний представляет собой процесс создания интерпретируемой компьютером модели знаний или стандартных спецификаций о виде процесса и / или о виде объекта или продукта. Полученная в результате модель знаний может быть интерпретирована компьютером только тогда, когда она выражена в некоторых представление знаний язык или структура данных, которая позволяет программному обеспечению интерпретировать знания и сохранять их в базе данных или файле обмена данными.
Инженерия, основанная на знаниях или проектирование с использованием знаний - это процесс автоматизированного использования таких моделей знаний для проектирования продуктов, оборудования или процессов. Затем при проектировании продуктов или объектов модель знаний используется для управления созданием объекта или продукта, который необходимо спроектировать. Другими словами, он использовал знания о виде объекта для создания модели продукта (воображаемого) отдельного объекта. Точно так же проектирование конкретного процесса подразумевает создание модели процесса, деятельность по проектированию которой может определяться знаниями, содержащимися в модели знаний о таком виде процесса. Результирующая модель процесса, модель продукта или модель объекта обычно также сохраняется в базе данных.

Обычно язык представления знаний позволяет только представлять знания (о разных вещах), тогда как другой язык или структура данных требуется для представления и хранения информационных моделей об отдельных вещах. Если язык представления знаний позволяет выразить и то, и другое, тогда модель знаний и информационная модель могут быть выражены на одном языке (или в структуре данных). Примером языка, который позволяет выражать знания, а также информацию об отдельных вещах, является Gellish English.

Основой модели знаний физического объекта сборки является структура декомпозиции, которая определяет компоненты сборки и возможные подкомпоненты компонентов. Например, сведения о системе компрессора включают в себя то, что система компрессора состоит из компрессора, система смазки и т. д., тогда как система смазки состоит из насосной системы и т. д. Предположим, что эти знания выражены на языке представления знаний, который выражает знания как совокупность отношений между двумя видами вещей, тогда как на этом языке отношение определен тип, который называется <должен иметь как часть>. Тогда часть модели знаний о компрессорной системе будет состоять из следующих выражений фактов знаний:

компрессорная система должна иметь в составе компрессор
Компрессорная система должна иметь в составе систему смазки
система смазки должна иметь как часть насосную систему
насосная система должна иметь как часть насос

Такая модель знаний будет дополнительно расширена за счет знаний и спецификаций о свойствах компонентов, их изготовлении и, возможно, требованиях к испытаниям и обслуживанию.

Точно так же модель знаний процесса - это, по сути, спецификация последовательности этапов процесса. Эта последовательность определяется тем фактом, что какой-то поток выводится на некоторой стадии процесса, тогда как такой же тип потока вводится на следующей стадии процесса. Таким образом, определенные потоки имеют роли в качестве входов для стадий процесса, тогда как те же потоки являются выходами для других стадий процесса. Например:

вода должна быть введена в бойлер
пар должен выходить из котла
пар вводится в подогреватель
конденсат должен выводиться из нагревателя
и Т. Д.

Экспликация содержания документа

Моделирование знаний включает экспликацию знаний и требований, которые доступны в документах, таких как руководства по проектированию, (международные) стандартные спецификации и стандартные листы данных. Для того чтобы сделать такое знание интерпретируемым компьютером, оно должно быть выражено на формальном языке представления знаний и, таким образом, преобразовано в форму, интерпретируемую компьютером. Например, в виде выражения Gellish English. Это позволяет связать знания и требования с объектами в модели знаний, тогда как вся модель снова сохраняется в базе данных.
Знания, содержащиеся в документах, могут быть смоделированы на различных уровнях экспликации. Низкий уровень экспликации сохраняет большую часть спецификаций в виде текста на естественном языке. Это означает, что текст может интерпретироваться только человеком, но, тем не менее, связан с объектами в модели знаний. Таким образом, программное обеспечение по-прежнему может предоставлять информацию пользователям, когда запрашиваются сведения об этом объекте. Другая крайность заключается в том, что содержание каждого предложения в документе преобразуется на формальном языке представления знаний, и, таким образом, объекты, упомянутые в этих предложениях, становятся неотъемлемой частью модели знаний, интерпретируемой компьютером. Например, знание того, что стандарт API 617 содержит стандартную спецификацию для компрессоров, может быть связано с концепцией компрессора в модели знаний компрессорной системы. Это может быть выражено на языке представления знаний (с использованием типа отношения указано в⟩ следующим образом:

компрессор указан в API 617

Более высокий уровень объяснения означает, что абзацы или предложения на естественном языке связаны с компонентами модели знаний. Полная явная модель означает, что предложения естественного языка полностью преобразуются в данные в структуре базы данных. Например, спецификация минимального диаметра вала может быть включена в модель знаний следующим образом:

диаметр вала должен иметь значение по шкале более 20 мм.

Вышеописанный процесс объяснения приводит к моделям знаний и моделям стандартных спецификаций, которые позволяют использовать их для компьютерного проектирования, основанного на знаниях, а также для автоматической проверки проектов.