المصنف الاستنتاجي

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

المصنف الاستنتاجي هو نوع من محركات الاستدلال في الذكاء الاصطناعي . يستقبل كمدخلات مجموعة من التصريحات بلغة إطارية حول مجال معين، مثل البحوث الطبية أو البيولوجيا الجزيئية. على سبيل المثال، أسماء الفئات، والفئات الفرعية ، والخصائص، والقيود المفروضة على القيم المسموح بها. يحدد المصنف ما إذا كانت التصريحات المختلفة متسقة منطقيًا، وإذا لم تكن كذلك، فإنه يُبرز التصريحات غير المتسقة تحديدًا، بالإضافة إلى أوجه التناقض فيما بينها. إذا كانت التصريحات متسقة، يمكن للمصنف حينها تأكيد معلومات إضافية بناءً على المدخلات. على سبيل المثال، يمكنه إضافة معلومات حول الفئات الموجودة، أو إنشاء فئات إضافية، وما إلى ذلك. يختلف هذا عن محركات الاستدلال التقليدية التي تعمل بناءً على شروط "إذا-ثم" في القواعد. كما تُشبه المصنفات أدوات إثبات النظريات في أنها تستقبل كمدخلات وتُنتج مخرجات عبر منطق الرتبة الأولى . نشأت المصنفات مع لغات إطار KL-ONE . وتزداد أهميتها الآن لأنها تُشكل جزءًا من التقنية المُمكّنة للويب الدلالي . تستفيد المصنفات الحديثة من لغة أنطولوجيا الويب . تُسمى النماذج التي يقومون بتحليلها وإنشائها بالأنطولوجيات . [ 1 ]

تاريخ

تُعدّ المفاضلة بين القدرة التعبيرية والكفاءة الحسابية لنظام تمثيل المعرفة من المشكلات الكلاسيكية في تمثيل المعرفة في مجال الذكاء الاصطناعي . يُعتبر منطق الرتبة الأولى أقوى أشكال تمثيل المعرفة، إلا أنه من غير الممكن تطبيق تمثيل معرفة يوفر القدرة التعبيرية الكاملة لمنطق الرتبة الأولى. سيشمل هذا التمثيل القدرة على تمثيل مفاهيم مثل مجموعة جميع الأعداد الصحيحة التي يستحيل تكرارها. إن تطبيق عبارة مُكمّمة لمجموعة لانهائية، بحكم التعريف، يؤدي إلى برنامج غير قابل للتقرير وغير منتهٍ. مع ذلك، فإن المشكلة أعمق من مجرد عدم القدرة على تطبيق مجموعات لانهائية. فكما أوضح ليفيسك، كلما اقتربت آلية تمثيل المعرفة من منطق الرتبة الأولى، زاد احتمال أن ينتج عنها تعبيرات تتطلب موارد حسابية لانهائية أو ضخمة بشكل غير مقبول. [ 2 ]

نتيجةً لهذه المفاضلة، انصبّ جزء كبير من العمل المبكر على تمثيل المعرفة في الذكاء الاصطناعي على تجربة حلول وسطية مختلفة توفر مجموعة فرعية من منطق الرتبة الأولى بسرعات حسابية مقبولة. وكان من أوائل هذه الحلول وأكثرها نجاحًا تطوير لغات تعتمد بشكل أساسي على قاعدة القياس المنطقي (modus ponens )، أي قواعد "إذا-ثم". وكانت الأنظمة القائمة على القواعد هي آلية تمثيل المعرفة السائدة في جميع أنظمة الخبراء المبكرة تقريبًا . فقد وفرت هذه الأنظمة كفاءة حسابية مقبولة مع الحفاظ على تمثيل قوي للمعرفة. كما أن القواعد كانت بديهية للغاية للعاملين في مجال المعرفة. في الواقع، كانت إحدى البيانات التي شجعت الباحثين على تطوير تمثيل المعرفة القائم على القواعد هي الأبحاث النفسية التي أشارت إلى أن البشر غالبًا ما يمثلون المنطق المعقد عبر القواعد. [ 3 ]

مع ذلك، بعد النجاح المبكر للأنظمة القائمة على القواعد، ازداد استخدام لغات الإطار بشكل ملحوظ، إما بدلاً من القواعد أو بالاقتران معها في أغلب الأحيان. وفرت الأطر طريقةً أكثر سلاسةً لتمثيل أنواع معينة من المفاهيم، لا سيما المفاهيم الموجودة في التسلسلات الهرمية للأجزاء الفرعية أو الفئات الفرعية. أدى ذلك إلى تطوير نوع جديد من محركات الاستدلال يُعرف بالمصنف. يستطيع المصنف تحليل التسلسل الهرمي للفئات (المعروف أيضًا باسم الأنطولوجيا ) وتحديد مدى صحته. في حال كان التسلسل الهرمي غير صحيح، يُبرز المصنف التصريحات غير المتسقة. يتطلب استخدام المصنف في أي لغة أساسًا رسميًا. كانت عائلة لغات KL-ONE أول لغة تُثبت نجاحها في استخدام المصنف. تأثرت لغة LOOM من ISI بشكل كبير بلغة KL-ONE، كما تأثرت أيضًا بالشعبية المتزايدة لأدوات وبيئات البرمجة كائنية التوجه. وفرت LOOM إمكانية حقيقية للبرمجة كائنية التوجه (مثل تمرير الرسائل) بالإضافة إلى إمكانيات لغة الإطار. تلعب المصنفات دورًا هامًا في رؤية الجيل القادم من الإنترنت، المعروف باسم الويب الدلالي. توفر لغة الأنطولوجيا على الويب شكلاً رسمياً يمكن التحقق منه والاستدلال عليه من خلال المصنفات مثل Hermit و Fact++. [ 4 ]

التطبيقات

محرر علم الوجود في برنامج بروتيج

كانت الإصدارات الأولى من المصنفات عبارة عن أدوات لإثبات النظريات المنطقية . وكان مصنف KL-ONE أول مصنف يعمل بلغة إطارية . [ 5 ] [ 6 ] أما نظام LOOM، الذي طوره معهد علوم المعلومات، فقد بُني لاحقًا على لغة Common Lisp. وقد وفر LOOM إمكانيات حقيقية للبرمجة كائنية التوجه بالاستفادة من نظام كائنات Common Lisp، بالإضافة إلى لغة إطارية. [ 7 ] وفي الويب الدلالي، توفر أداة Protege من جامعة ستانفورد مصنفات (تُعرف أيضًا باسم أدوات الاستدلال) كجزء من البيئة الافتراضية. [ 8 ]

مراجع

  1. ↑ بيرنرز-لي، تيم ؛ هندلر، جيمس؛ لاسيلا، أورا (17 مايو 2001). "الويب الدلالي: شكل جديد من محتوى الويب ذي معنى للحواسيب سيُطلق ثورة من الإمكانيات الجديدة" . مجلة ساينتفك أمريكان . 284 (5): 34-43 . doi : 10.1038/scientificamerican0501-34 . مؤرشف من الأصل في 24 أبريل 2013.
  2. ↑ ليفيسك ، هيكتور؛ رونالد براخمان (1985). "مفاضلة أساسية في تمثيل المعرفة والاستدلال" . في رونالد براخمان وهيكتور ج. ليفيسك (محرران). قراءات في تمثيل المعرفة . مورغان كوفمان. ص 49. ISBN  978-0-934613-01-9إن الخبر السار في اختزال خدمة KR إلى إثبات النظريات هو أن لدينا الآن مفهومًا واضحًا ومحددًا للغاية لما يجب أن يفعله نظام KR؛ أما الخبر السيئ فهو أنه من الواضح أيضًا أنه لا يمكن تقديم الخدمات... إن تحديد ما إذا كانت جملة في منطق الرتبة الأولى نظرية أم لا... أمر غير قابل للحل.
  3. ↑ هايز-روث، فريدريك؛ ووترمان، دونالد؛ لينات، دوغلاس (1983). بناء أنظمة الخبراء . أديسون-ويسلي. ص 6-7 . ISBN  978-0-201-10686-2.
  4. ↑ ماكجريجور، روبرت (1994). "مصنف وصفي لحساب المسند" (ملف PDF) . وقائع مؤتمر AAAI - 94. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يوليو 2014 .
  5. ↑ وودز، دبليو إيه ؛ شمولز، جي جي (1992). "عائلة KL-ONE". الحوسبة والرياضيات مع التطبيقات . 23 ( 2-5 ): 133-177 . doi : 10.1016/0898-1221(92)90139-9 .
  6. ↑ براخمان، آر جيه ؛ شمولز، جي جي (1985). "نظرة عامة على نظام تمثيل المعرفة KL-ONE" . العلوم المعرفية . 9 (2): 171-216 . doi : 10.1207/s15516709cog0902_1 .
  7. ↑ ماكجريجور، روبرت (يونيو 1991). "استخدام مصنف وصفي لتحسين تمثيل المعرفة". IEEE Expert . 6 (3): 41–46 . doi : 10.1109/64.87683 . S2CID 29575443 . 
  8. ↑ "ويكي بروتيج: أدوات الاستدلال التي تتكامل مع بروتيج" . جامعة ستانفورد . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يوليو 2014 .