Оптические вычисления - Арратуна Р.
Скачать (прямая ссылка):
Глава 10. Оптика и символьные вычисления
289
Логический вывод является аналогом операции с плавающей запятой. В то
время как операция с плавающей запятой является основным видом операций
при работе с цифровыми символами, процедуры получения логических выводов
применяются при работе с гораздо более широким классом символов,
используемых в символьных вычислениях. Логические выводы получают за счет
создания определенных комбинаций элементов знаний или группы объектов с
целью получения каких-либо заключений. Для логических выводов, которые
получают с помощью силлогизмов (двухступенчатых утверждений
"если/тогда"), конкретные способы организации графических связей,
сравнения фреймов или методов получения логических выводов существенно
зависят от представления использованных знаний (системы продукций,
семантической сети, фреймов или соответственно исчисления предикатов
первого порядка). Комбинирование и обработка структур символьных данных
(например, объектов и их признаков) с помощью логических выводов
составляют основу для наиболее мощных методик проведения рассуждений в
символьных вычислениях.
Обладающие выраженной структурой форматы данных, такие как векторы,
матрицы и т. д., используемые в цифровых вычислениях, дают возможность
создания структур данных, которые могут изменять свой вид при символьной
обработке. При выполнении таких заданий, как ориентирование на незнакомой
территории, различные игры или ведение диалога перед началом выполнения
заданий известен только общий вид данных,
Символьные
Логические рассуждения
Операции с плавающей запятой
Динамические структуры данных
•Эвристический поиск
Статические структуры данных
Алгоритмический поиск
Допустимы однозначные неполные данные
Необходимость использования точных, полных данных
Лисп, Пролог
Фортран, Паскаль, Кобол,...
Независимость процесса управления и знания по интересующей проблеме
Тесная взаимосвязь управления и имеющейся информации
Способность модифицировать данные на высоком уровне
Модификации на макроуровне
Способность давать разъяснения
Ограниченная возможность дачи разъяснений
Рис, 10,9, Признаки символьных и цифровых вычислений,
19-1254
290
Часть IV. Символьные вычисления и искусственный интеллект
используемых для планирования маршрута, выполнения ответных действий на
действия противника или соответственно содержащихся в произнесенных
фразах. Следовательно, символьные процессоры используют списки объектов,
соединенных указателями, аналогичными обсуждавшимся в предыдущих разделах
данной главы. В отличие от ситуации в цифровых вычислениях, где структуры
данных обычно имеют ограниченные размеры, в символьных вычислениях
входные данные, обрабатываемые данные и конечная цель их обработки обычно
имеют вид фраз, концепций или других символьных структур с неограниченным
размером. Более того, динамические структуры данных позволяют символьной
машине работать с неполной информацией или приходить к неопределенным или
неоднозначным выводам.
Вопрос о возможности использования неточной или неполной информации
демонстрирует читателям суть различий между использованием символьных и
цифровых данных. Алгоритмы, использовавшиеся в цифровых компьютерах,
обладают слабыми возможностями для получения корректных цифровых выходных
данных на основе качественных описаний или неполных цифровых входных
данных. Выходные данные зависят от точности входных данных, поскольку все
наиболее существенные процедуры сводятся к комбинациям цифровых объектов.
С другой стороны, характерным свойством большинства символьных
представлений данных является то, что заключения могут быть получены
чисто качественно, путем получения определенных соотношений, описывающих
функциональные свойства. Это возможно даже тогда, когда входная
информация является неполной или в некоторых случаях неточной. Следует
заметить, что такие методики находятся на переднем крае сегодняшних
исследований символьных вычислений и составляют дисциплину, называемую
проведением рассуждений по неполным данным [3].
Вполне очевидно, что для реализации всех возможностей символьных
вычислений, таких как использование неточных или неполных знаний при
проведении рассуждений, требуются специальные языки программирования.
Следует заметить, что языки цифрового программирования, такие как
Фортран, в руках умелого программиста могли бы использоваться и в
символьных вычислениях. Однако они предназначены для определенных
применений и сделали бы аналоговое программирование очень трудной
задачей. Язык Лисп и его основные версии Интерлисп и Маклисп создают
такую среду программирования, которая существенно облегчает обработку
символьных выражений, характеризуемых гибкими структурами данных.
Семантические значения объектов изменяются непосредственно при расширении
иди сокращении переменного списка признаков.
Глава 10. Оптика и символьные вычисления
291
Другой существенной характеристикой языка Лисп является его рекурсивная
