知识库管理系统(数据库)

时间：2022-12-09 14:30:01 | 来源：信息时代

时间：2022-12-09 14:30:01 来源：信息时代

    知识库管理系统 : 知识库系统的重要组成部分,它具有知识存取、知识库编辑、知识利用过程和增值过程中对知识的追踪、记录与校核等功能。
知识库管理系统体系结构包括知识库、知识搜索与传递、知识查询以及知识库中的知识一致性、完整性检查等四个方面。KBMS是在关系数据库管理系统基础上,利用人工智能的知识表示、基于知识的推理、归结原理、自然语言理解、机器学习等技术来构造的。如图1所示,由以下模块构成:

图1 知识库管理系统结构

(1) 自然语言处理模块:作为用户接口,采用用户熟悉的自然语言作为系统的输入和输出,为人机间的通信提供方便。
(2)编译模块:对知识库系统中的知识定义语言和知识操作语言进行词法分析和语法分析,形成系统内部的数据结构,为以后的处理提供条件。
(3)语义处理模块:对用户问题及用户定义的知识进行语义检查。通常,用户采用KQL(知识询问)语言写的程序对知识库进行操作,系统除了对用户操作进行语法检查外,还必须利用知识库存储的语义限制(完整性约束)对用户操作进行一致性检查。
(4)推理演绎模块:通过推理演绎得出用户所希望的回答。
(5)数据库管理模块:提供关系数据库的基本操作,如投影(映射)、选择、连接等操作。主要对事实库进行管理。
(6)规则库管理模块: 提供检索规则的功能。
(7)学习模块:为知识库自动增加新知识或修改原来不合理的知识。
知识库管理系统总体功能是: 支持传统(关系)数据库管理系统的一切功能,包括对数据、知识的有效存取、事务处理,并且有一个描述性语言用于对知识的操纵与处理。其中:
(1)知识操纵:包括对知识库中知识的插入、删除及修改。知识的删除是删除知识库中的某些知识,知识的插入是在知识库中添加一些知识,它涉及到添加的知识与知识库中的知识的相容性、冗余性等。所谓相容性即是添加的知识与知识库中的知识是否相矛盾。所谓冗余性是指所添加的知识是多余的,它可以直接从原有知识库中经演绎而推出,而没有添加这些知识的必要。
(2)知识查询:有两层含义。一是从知识库中提取知识;二是从知识库的知识中推算出一些新知识,即知识演绎。知识演绎一般有两种形式,一种是问答式(question-answering),在给出某些知识后询问该知识是否能由知识库推出; 另一种是通过演绎从而获得新的知识。知识查询还包括知识获取功能,即KBMS从外界获取知识并转换成一定的形式后经一致性、完整性校验,最后存入知识库内。
(3)知识控制:知识的控制包括知识的一致性和完整性控制、知识共享、知识安全、并发控制、故障恢复等控制功能,这些都类似于数据库管理系统。
(4)知识建模:与数据库建模一样,在知识库中也要建立知识模式(knowledge schema)以规范知识的逻辑结构与物理结构。知识模式包括知识中事实的模式与规则的模式。其中事实模式可参照数据库中的数据模式,而规则模式的逻辑结构与物理结构目前研究较少,至今尚未见有成熟的结构形式出现。
近代知识库管理系统除提供一种描述性语言用于知识演绎与知识操纵外,还往往将描述性语言嵌入至一个过程性的宿主语言(如C,C++等)中,以增加系统的处理能力。如澳大利亚墨尔本大学研制的NV-Prolog语言,美国MCC研制的LDL(Logic Data Language)语言,美国贝克莱大学所研制的POSTQUEL语言等。为使知识库管理系统走向实用,目前有的系统试图采用DBMS中的标准SQL语言的表示形式,以SQL为基础进行一定的扩充,从而形成一种基于知识的SQL语言。
根据上述KBMS的功能可以看出,KBMS实际上是DBMS的一个扩充,除KBMS所具有的知识处理和管理功能外,KBMS包括了DBMS的一切功能。因此,完全可以利用现有DBMS的已有功能来开发和实现KBMS。