Теория фреймов
Дисциплина: ПрограммированиеТип работы: Реферат
Тема: Теория фреймов
Теория
фреймов
- это
парадигма для представления знаний с целью использования этих знаний компьютером
Впервые была представлена Минским как
попытка построить фреймовую сеть
или парадигму с целью достижения большего эффекта понимания
С одной стороны Минский пытался сконструировать базу данных
содержащую энциклопедические знания
но с другой стороны
он хотел создать наиболее описывающую базу
содержащую информацию в структурированной и упорядоченной форме
Эта структура позволила бы компьютеру
вводить информацию в более гибкой форме
имея доступ к тому разделу
который требуется в данный момент
Минский разработал такую схему
в которой информация содержится в специальных ячейках
называемых фреймами
объединенными в сеть
называемую системой фреймов
Новый фрейм активизируется с наступлением новой ситуации
Отличительной его чертой является то
что он одновременно содержит большой объем знаний и в то же время является достаточно гибким для того
чтобы быть использованным как отдельный элемент БД
Термин
фрейм
был наиболее популярен в середине семидесятых годов
когда существовало много его толкований
отличных от интерпретации Минского
Чтобы лучше понять эту теорию
рассмотрим один из примеров
Минского
основанный на
связи между ожиданием
ощущением
и чувством человека
когда он открывает дверь и входит в комнату
Предположим
что вы собираетесь открыть дверь и зайти в комнату незнакомого вам дома
Находясь в доме
перед тем как открыть дверь
у вас имеются определенные представления о том
что вы увидите
войдя в комнату
Например
если вы увидите к-л пейзаж или морской берег
поначалу вы с трудом узнаете их
Затем вы будете удивлены
и в конце концов дезориентированы
так как вы не сможете объяснить поступившую информацию и связать ее с теми представлениями
которые у вас имелись до того
Также у вас возникнут затруднения с тем
чтобы предсказать дальнейший ход событий
С аналитической точки зрения это можно объяснить как активизацию фрейма комнаты в момент открывания двери и его ведущую роль в интерпретации поступающей информации
Если бы вы увидели за дверью кровать
то фрейм комнаты приобрел бы более узкую форму и превратился бы во фрей кровати
Другими словами
вы бы имели доступ к наиболее специфичному фрейму из всех доступных
Возможно
б что вы используете информацию
содержащуюся в вашем фрейме комнаты для того чтобы
распознать мебель
что называется процессом сверху-вниз
или в контексте теории фреймов фреймодвижущим распознаванием
Если бы вы увидели пожарный гидрант
то ваши ощущения были бы аналогичны первому случаю
Психологи подметили
что распознавание объектов легче проходит в обычном контексте
чем в нестандартной обстановке
Из этого примера мы видим
что фрейм - это модель знаний
которая активизируется в определенной ситуации и служит для ее объяснения и предсказания
У Минского имелись достаточно расплывчатые идеи о самой структуре такой БД
которая могла бы выполнять подобные вещи
Он предложил систему
состоящую из связанных между собой фреймов
многие из которых состоят из одинаковых подкомпонентов
объединенных в сеть
Таким образом
в случае
когда к-л входит в дом
его ожидания контролируются операциями
входящими в сеть системы фреймов
В рассмотренном выше случае мы имеем дело с фреймовой системой для дома
и с подсистемами для двери и комнаты
Активизированные фреймы с дополнительной информацией в БД о том
что вы открываете дверь
будут служить переходом от активизированного фрейма двери к фрейму комнаты
При этом фреймы двери и комнаты будут иметь одинаковую подструктуру
Минский назвал это явление разделом терминалов и считал его важной
частью теории фреймов
Минский также ввел терминологию
которая могла бы использоваться при изучении этой теории
фреймы
слоты
терминалы и т
Хотя примеры этой теории были разделены на языковые и перцептуальные
и Минский рассматривал их как имеющих общую природу
в языке имеется более широкая сфера ее применения
В основном большинство исследований было сделано в контексте общеупотребительной лексики и литературного языка
Как наиболее доступную иллюстрацию распознаванию
интерпретации и предположению можно рассмотреть две последовательности предложений
взятых из Шранка и Абельсона
На глобальном уровне последовательность А явно отличается от В
John went to a restaurant
He asked the waitress for a hamburger
left
John went to a park
He asked the midget for a mouse
left
Хотя все эти предложения имеют одинаковую синтаксическую структуру
и тип семантической информации
понимание их кардинально различается
Последовательность А имеет доступ к некоторому виду структуры знаний высшего уровня
а В не имеет
Если бы А не имело такой доступ
то ее понимание сводилось бы к уровню В и характеризовалось бы как
дезориентированное
Этот контраст является наглядным примером мгновенной работы высшего уровня структуры знаний
Была предложена программа под названием
SAM ,
которая отвечает на вопросы и выдает содержание таких рассказов
Например
может ответить на следующие вопросы
ответы на которые не даны в тексте
с помощью доступа к записи предполагаемых событий
предшествующих обеду в ресторане
Did John sit down in the restaurant ?
Did John eat the hamburger ?
Таким образом
может распознать описанную ситуацию как обед в ресторане и затем предсказать оптимальное развитие событий
В нашем случае распознавание не представляло трудностей
но в большинстве
случаев оно довольно непростое и является самой важной частью теории
Рассмотрим другой пример
He plunked down $5 at the window .
She tried to give him $ 2.50 , but he wouldn’t take it .
So when they got inside , she bought him a large bag of
popcorn .
Он интересен тем
что у большинства людей он вызывает цикл повторяющихся неправильных
или незаконченных
распознаваний и реинтерпретаций
В случаях с многозначными словами
многозначность разрешается с помощью активизированного ранее фрейма
Для этих целей необходимо создать лексикон к каждому фрейму
Когда фрейм активизируется
соответствующему
лексикону отдается предпочтение при поиске соответствующего значения слова
В контексте ТФ это распознавание процессов
контролируемых фреймами
которые
в свою очередь
контролируют распознавание входящей информации
Иногда это называется процессом сверху - вниз фреймодвижущего распознавания
Применение этих процессов нашло свое отражение в программе
FRAMP ,
которая может суммировать газетные сводки и классифицировать их в соответствие с классом событий
например терроризм или землетрясения
Эта программа хранит набор объектов
которые должны быть описаны в каждой разновидности текстов
и этот набор помогает процессу распознавания
описываемых событий
Манипуляция фреймами
Детали спецификации Ф и их репрезентации могут быть опущены
так
же как и алгоритмы их манипуляции
потому что они не играют большой роли в ТФ
Такие вопросы
как размер Ф или доступ к нему
связаны с организацией памяти и не требуют специального рассмотрения
Р...