UNIVERSIDAD DE BOYACÁ

Adaptado y Modificado por: LEONARDO BERNAL ZAMORA

INTRODUCCION

Es muy importante analizar las diferentes técnicas que permiten representar el conocimiento para que estas puedan ser almacenadas, entendidas y representadas. Lo cual no es más que el proceso de estructurar el conocimiento sobre un dominio de aplicación, de modo que los problemas sean más fáciles de resolver. Esta representación debe expresar con claridad tanto los hechos del dominio, como las relaciones entre los mismos.

los frames son una estructura de datos compleja que representa una situación estereotipada, esta es una forma de organizar el conocimiento como una colección de características comunes al concepto, objeto, situación o sujeto.

OBJETIVO

Definir como se encuentra estructurada la representación del conocimiento a partir del uso de los frames, partiendo de la identificación del concepto y la definición de sus principales características y comprender porque ofrece uno de los mecanismos de estructuración más poderosos y flexibles que existen en Inteligencia Artificial.

REPRESENTACION DEL CONOCIMIENTO

En general una representación debe de tener dos capacidades: expresividad adecuada y una eficiencia de razonamiento. La expresividad y el razonamiento le confieren la capacidad adecuada para ser considerado como una alternativa útil para la representación del conocimiento.

DEFINICION

Los Marcos o Frames fueron propuestos por Minsky en 1975 como una forma de representación del conocimiento. La idea original se expresaba en los siguientes términos "Un Frame es una estructura de datos para representar una situación estereotipada... Podemos pensar en un Frame como una red de nodos y relaciones. Los 'niveles superiores' de un Frame son fijos y representan cosas que son siempre ciertas en la situación supuesta. Los niveles inferiores tienen muchos terminales - 'slots' que tienen que llenarse con instancias o datos específicos... ...Las suposiciones por defecto son asociadas débilmente con sus terminales, de forma tal que ellas puedan ser fácilmente removidas ante nuevos elementos que se ajusten mejor a la situación actual."

DEFINICION

Un marco (frame), es una colección de atributos, que normalmente llamados ranuras (slots), con valores asociados (y posibles restricciones entre los valores), que describe alguna entidad del mundo algunas veces el marco describe una entidad en un sentido absoluto, y en otras representa la entidad desde un punto de vista particular. Un frame único tomando independientemente no suele ser útil, en lugar de eso se constituyen sistemas de frames a partir de recolecciones de frames conectados unos con otros en virtud del hecho del que el valor de un atributo de un frame puede ser a su vez otro frame.

DEFINICION

Podemos considerar los frames como una red semántica con un número de posibilidades mucho mayor, entre las que destacan especialmente, la capacidad de activación de procesos (triggering) y de herencia nomonotónica mediante sobrecontrol (overriding), en la que un nodo hijo hereda todos los slots de su padre a menos que se especifique lo contrario.

CARACTERISTICAS

Precisión (Explicitness): los objetos, las relaciones entre objetos y sus propiedades se describen de forma precisa; en ausencia de evidencia contraria se usan valores por omisión.

Activación dinámica de procesos (Triggering): es posible adjuntar procedimientos a un frame o alguno de sus componentes de forma que se llamen y ejecuten automáticamente tras la comprobación de cambio de alguna propiedad o valor (p.ej. IF-NEEDED, IF-ADDED).

Herencia por defecto no-monotónica: los marcos están conceptualmente relacionados, permitiendo que los atributos de los objetos sean heredados de otros objetos predecesores en la jerarquía.

Modularidad: la base de conocimiento está organizada en componentes claramente diferenciados.

ESTRUCTURA

NOMBRE: El cual debe ser único para diferenciarlo de los demás.

PADRE O NATURALEZA: equivale a la clase superior a la cual pertenece y es la que le permite el mecanismo de herencia. El frame raíz no tiene padre y normalmente se identifica su tipo con algún atributo, en nuestro caso superior.

SLOTS O ATRIBUTOS: Constituye el cuerpo y cada uno representa una propiedad estándar o atributo del elemento representado.

ESTRUCTURA DE UN SLOT

Nombre: Cada slot debe tener un nombre único dentro del frame, pero son propios de cada slot es decir dos o más frames pueden coincidir en los nombres de los slots.

Valor del slot: Puede ser asignado inicialmente o estar vacio para añadirle valor en procesos de búsqueda y razonamiento.

Procedimientos anexos: Estos son opcionales. If – needed <procedimiento>: significa que antes de obtener el

valor del slot respectivo en una consulta, se ejecuta el procedimiento adjunto y solo si tiene éxito se podrá obtener el valor.

If – added <procedimiento>: significa que antes de asignarle el valor al respectivo slot, debe ejecutarse con éxito el procedimiento; de otra manera no se realizara acción alguna.

If – deleted <procedimiento>: Significa que antes de borrar el valor del slot, debe ejecutarse con éxito el procedimiento; de otra manera no se borrara el valor del slot.

Cada slot puede ser de alguno de los siguientes tipos:

Un atributo simple con un valor opcional de default.

Un procedimiento. Una restricción.Un apuntador a otro frame.

EJEMPLO DE UN FRAME

Por lo anterior se podría decir que cada frame es hijo del frame que aparece como TIPO, todo frame debe tener padre o sea tipo, para el caso de un frame que no posea padre se le denomina SUPERIOR.

Cada frame tiene como sus atributos los slots y también toma como propios aquellos que hereda de sus frames superiores o padres si y solo si en los hijos no aparecen los slots que estén en el frame superior o en el frame padre. Es decir los valores que están dentro de la clase o del frame son valores por omisión que asumen los elementos de la clase.

EQUIVALENCIA ENTRE FRAMES Y REDES SEMANTICAS

Clases, instancias y valores atributos ≡ conceptos (nodos)

Atributos ≡ relaciones (arcos)

HERENCIA Cada frame padre excepto el de tipo superior,

permiten el manejo de mecanismos de herencia entre frames. Un frame específico hereda las propiedades, atributos (slots) y/o los valores de estas, de su padre y esta puede ser simple o múltiple.

  HERENCIA SIMPLE  HERENCIA MÚLTIPLE Y AMBIGÜEDAD

EJERCICIO 2

  Organicemos utilizando los frames, la siguiente información

Los animales son irracionales y se clasifican en vertebrados e invertebrados.

Los vertebrados poseen componente óseo y los invertebrados no.

Los animales tienen movimiento propio y tienen nivel de inteligencia inferior.

Los mamíferos son vertebrados con reproducción vivípara, sobreviven en tierra y tiene la piel cubierta de pelo.

 Los reptiles son vertebrados de vida terrestre, cuerpo con escamas y se arrastran.

 Las aves son vertebrados, vuelan y son cuerpos cubiertos de plumas.

 Los peces son vertebrados con respiración branquial, cuerpo con escamas y medio de vida el agua.

 Los insectos son invertebrados, vuelan y su medio es terrestre.

 La ballena es un mamífero, con piel lisa y vive en el agua.

http://ddd.uab.cat/pub/elies/elies_a2000v9/4-3-2.htm

http://iaaa.cps.unizar.es/docencia/IAIC1.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/

inteligencia-artificial-historia/inteligencia-artificial-historia.shtml

http://www.lsi.upc.edu/~luigi/II/IA-2007-fall/3a-introduccion-a-la-representacion-del-conocimiento-%28es%29.pdf