Билимларни ифодалашнинг семантик ва фрейм модели

Билимларни ифодалашнинг Фрейм модели
Билимларни ифодалашнинг фрейм модели М. Минскийнинг кадрлар назариясига асосланади, бу инсон хотираси ва онгининг психологик моделидир.
Фрейм - бу ББ структурасидаги объект учун белгиланган доирада маълум элементлар ва қадриятлар билан фактни солиштириш орқали маълум бир идрок стереотипини ифодалаш учун мавҳум тасвир.
Фрейм ўзи тасвирлаган тушунчани аниқлашга хизмат қилувчи номга эга. Намуна фреймлар ёки прототиплар ва мисол фреймлари мавжуд бўлиб, улар кирувчи маълумотларга асосланган ҳақиқий ҳақиқий вазиятларни кўрсатиш учун яратилган. Фрейм модели дунё ҳақидаги билимларнинг барча хилма-хиллигини қуйидагилар орқали намойиш этади:
•объектлар ва тушунчаларни белгилаш учун фойдаланиладиган фрейм-тузилмалар (қарз, гаров, вексель);
•фреймлар-роллар (менежер, кассир, мижоз);
•фреймлар-сценарийлар (банкротлик, акциядорлар йиғилиши ва бошқалар);
•фреймлар -вазиятлар (хатар, авария, қурилманинг ишлаш режими ва бошқалар).
Фрейм – бу фрейм номи, слотлар (номлар ва қийматлар) ва фрейм ёки тирқишлар билан боғланган бириктирилган процедуралардан ташкил топган структура. Фреймнинг асосий структуравий элементлари слотлар ёрдамида аниқланади. Жорий слот қийматлари бўшлиқларга жойлаштирилган. Ҳар бир фреймдаги слотлар сони тизим дизайнери томонидан белгиланади, баъзи слотлар эса тизимнинг ўзи томонидан муайян функцияларни бажариш учун белгиланади (тизим слотлари), бунга мисоллар: ушбу фреймнинг асосий уяси (AKO), бола фрейм слоти, фрейм яратилиш санасини аниқлаш учун уяси ва бошқалар.
Слот фрейм ичида ноёб номга эга; ҳар қандай ихтиёрий матн слоти номи сифатида фойдаланиш мумкин. Тизим слотлари номлари одатда сақланади ва турли тизимларда турли маъноларга эга бўлиши мумкин. Тизим слотларини шундай номлаш мумкин: AKO, RELATIONS ва бошқалар. Тизим слотлари фрейм тизимидаги билимлар базасини таҳрирлаш ва чиқишни бошқариш учун ишлатилади.
Слотда нафақат маълум бир қиймат, балки ушбу қийматни берилган алгоритм бўйича ҳисоблаш имконини берувчи процедура номи ҳам бўлиши мумкин. Бундай процедуралар бириктирилган ёки боғланган процедуралар деб аталади. Тегишли процедурани чақириш у жойлаштирилган уяга киришда амалга оширилади. Мисол учун, “ёш” слоти бошқа слотга сақланган туғилган сана ва жорий санадан ёшни ҳисоблайдиган процедура номини ўз ичига олиши мумкин.
Слот мураккаб турдаги маълумотларни ўз ичига олиши мумкин: массивлар, рўйхатлар, тўпламлар, фреймлар ва бошқалар. Слотнинг қиймати арифметик қиймат, матн қисми ва бошқалар бўлиши мумкин.
Расмий равишда, фрейм тузилиши хусусиятлар рўйхати сифатида тақдим этилиши мумкин:
(<фрейм номи>
< слот1_номи > (<слот1_маноси>) <слот1_маносининг_типи >
< слот2 _номи > (<слот2_маноси>) <слот2_маносининг_типи >
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
< слотN _номи > (<слотN_маноси>) <слотN_маносининг_типи >
«Ўқитувчи» объектига фрейм мисолини келтирамиз:
(Ўқитувчи
Ф.И.О. (Петров И.П.) символлар қатори
Илмий_даража (канд) символлар қатори
Илмий_унвон (доцент) символлар қатори
Лавозим (доцент) символлар қатори
Ёш (туғилган сана) процедура
Манзил Уй_манзили фрейм)
Шундай қилиб, фрейм 2.1. жадвалда келтирилган тузилишга эга.
Мавзу соҳаси маълумотлари тўплами декларатив ва процессуал билимларни бирлаштирган ягона фрейм тизимини ташкил этувчи кўплаб ўзаро боғланган фреймлар билан ифодаланиши мумкин. Бундай тизим, қоида тариқасида, умумий муносабатлар ёрдамида фреймлар бир-бирига боғланган иэрархик тузилишга эга. Юқори даражада барча фреймлар учун тўғри бўлган энг умумий маълумотларни ўз ичига олган фрейм мавжуд.
Жадвал 2.1
Фрейм тузилиши

Фрейм номи
Слот номи	Слот маноси	Слот маълумотлари турининг маноси

Мерос кўрсаткичлари юқори даражадаги фреймдан қайси слот атрибути маълумотлари шу фреймдаги бир хил номдаги слотлар томонидан мерос қилиб олинганлигини кўрсатади. Мерос кўрсаткичлари иерархик типдаги фрейм тизимларига хосдир. Мерос AKO-ҳаволалари (A-Kind-Of) орқали содир бўлади. AKO уяси иерархиянинг юқори даражасидаги фреймга ишора қилади, у ердан бир хил слотларнинг қийматлари мерос қилиб олинади.
Муайян тизимларда мерос кўрсаткичлари турли йўллари билан ташкил этилиши мумкин: U(Unique) - слотнинг қиймати мерос қилиб олинмайди; S(Same) - слот қиймати мерос қилиб олинади; R(Range) - уянинг қиймати бир хил номдаги асосий фрейм уясида кўрсатилган қийматлар оралиғида бўлиши керак; O(Override) - агар жорий слотда қиймат бўлмаса, у юқори даражали кадрдан мерос қилиб олинади.

Расм 2.2. “Талаба” тушунчасини тавсифловчи фрейм модели
Масалан, 2.2 расмдаги фреймлар тармоғида “талаба” тушунчаси иэрархиянинг юқори даражасида жойлашган “бола” ва “инсон” фреймларининг хусусиятларини мерос қилиб олади. Демак, “Талабалар ширинликларни яхши кўрадими?” деган саволга, жавоб “ҳа”, чунки барча болалар бу хусусиятга эга, бу “болалар” фреймсида кўрсатилган. Мулкий мерос қисман бўлиши мумкин, чунки ўқувчиларнинг ёши ўз фреймсида аниқ кўрсатилгандек, болалар доирасидан мерос бўлмайди.
Маълумотлар тури кўрсаткичи слот қийматининг турини кўрсатади. Энг кўп ишлатиладиган турлари: фрейм - фрейм кўрсаткичи; real, integer, Boolean, text, table, expression, lisp - реал, бутун, мантиқий матн тури, жадвал, ифода, боғланган процедура ва бошқалар.
Слот қиймати белгиланган маълумотлар турига ва мерос ҳолатига мос келиши керак. Слот учун мисол фреймсида қийматларни олишнинг бир неча йўли мавжуд:
• фрейм-мисолдан стандарт бўйича (стандарт қиймат);
• AKO уясида кўрсатилган фреймдан хусусиятларни мерос қилиб олиш орқали;
• слотда кўрсатилган формула бўйича;
• бириктирилган процедура орқали;
• фойдаланувчи билан мулоқотдан аниқ;
• маълумотлар базасидан.
Фреймларда бириктирилган процедураларнинг икки тури мавжуд: демон-процедуралари ва хизматкор-процедуралари.
Тегишли слотга киришда демонлар (процедуралар) автоматик равишда ишга тушади. Демонларнинг турлари процедурани бошлаш шарти билан боғлиқ. Агар слотга киришда слот қиймати ўрнатилмаган бўлса, IF-NEEDED шартига эга бўлган демон ишга тушади. Слотни ўзгартиришга уринилганда IF-ADDED демони ишга тушади. IF-REMOVED демони слот қийматини олиб ташлашга уринилганда ишга тушади. Бошқа турдаги демонлар ҳам бажарилиши мумкин. Хизматкор-процедуралари аниқ бажарилади.
Слотнинг қиймати LISP да ёрдамчи дастур ёки объектга йўналтирилган дастурлаш тилларида усул деб аталадиган бириктирилган процедура бўлиши мумкин. Қўшилган процедура бошқа фреймдан юборилган хабар томонидан ишга туширилади. Демонлар ва унга бириктирилган процедуралар декларатив билимлар билан ягона тизимга бирлаштирилган процессуал билимдир.
Сўнгги йилларда фрейм тизимлари объектга йўналтирилган тилларда амалга оширилди, аммо бу тилларда бириктирилган процедураларни амалга ошириш учун воситалар мавжуд эмас, шунинг учун объектга йўналтирилган тилни бошқа билимларни қайта ишлаш воситалари билан интеграциялаш (масалан, PROLOG тили билан) мажбурий, шарт. Бундан ташқари, фрейм моделига асосланган билимларни тақдим этишнинг KL (1) оиласи каби махсус тиллар мавжуд.