احصائيات 2016

الابحاث المستلمة: 73

الابحاث المقبولة: 32

الابحاث المرفوضة: 21

قيد التحكيم: 20

الدراسات المنشورة: 31

العروض المنشورة: 7

البحوث الجارية: 3

Google AdSense

المنطق الوصفي لتمثيل البيانات الببليوجرافية / د. طارق المالكي Print E-mail
العدد 44، ديسمبر 2016

 

المنطق الوصفي لتمثيل البيانات الببليوجرافية

 

د. طارق المالكي

جامعة الحسن الثاني، الأردن

This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it

 

المستخلص

تسعى هذه المقالة إلى إبراز أهمية قواعد المعرفة في المعاجلة الآلية للمعلومات تمثيلا واسترجاعا باستخدام ما يعرف بالمنطق الوصفي الذي يزاوج بين خاصيتين حيويتين الذكاء الاصطناعي والقدرة على توصيف مجال معين، ونظرا إلى الأهمية لما تمثله في استرجاع البيانات وتكشيفها أصدرت منظمة الويب العالمية مجموعة من المواصفات تهدف إلى إدماج قواعد المعرفة في منظومتها اللغوية.

 

الاستشهاد المرجعي

مالكي، طارق. المنطق الوصفي لتمثيل البيانات الببليوجرافية .- Cybrarians Journal.- العدد 44 (ديسمبر 2016) .- تاريخ الاطلاع <سجل تاريخ الاطلاع على البحث>.- متاح في: <أنسخ رابط الصفحة الحالية>

 


 

تعتبر قواعد المعرفة knowledge baseشكلا من أشكال الذكاء الاصطناعي، وتنهض بأداء وظيفتين أساسيتين: تتجلى الأولى في توصيف وتمثيل صوري لمجال معين، أما الوظيفة الثانية فهي القدرة على توليد معطيات جديدة انطلاقا من مقدمات معطاة... فلا تنحصر مهمة قواعد المعارف في تخزين المعطيات واسترجاعها عند الضرورة فحسب مثل قواعد البيانات Database، إنما تقوم بالتفكير الذكي في مخزون البيانات.

تكتفي قواعد البيانات ببَنية المعطيات وتخزينها في جداول متعالقة في حين أن قواعد المعارف تترجم هذه البيانات إلى شبكات دلالية تنظم تصورات المجال في بناء هرمي ثم تعليق بعضها ببعض، أما إذا أضفنا المنطق إلى تصوير هذه الشبكات فإن قاعدة المعرفة ستصبح أقرب إلى آلة شبيهة بالإنسان في تمثل المعطيات ومعالجتها.

mldr.gif

شكل 1: على اليمين شبكة دلالية وعلى اليسار جداول قاعدة بيانات

1.    المنطق الوصفي

يستعمل المنطق الوصفي في بناء قواعد المعرفة وتحيل كلمة 'الوصفي' إلى كون هذه الأداة تصف مجالا معينا بواسطة عبارات وصفية تقوم على ثلاثة عناصر:

أ-التصورات conceptsتمثل مجموعة من الأفراد تتقاسم خصائص مشتركة وهي محمولات أحادية  unary predicateتتخذ موضوعا واحدا مثل:

- 1-     انسان(طارق)

يمكن أن تكون التصورات إما ذرية atomicحينئذ تُمثل باسم، أو مركبة complexتتألف من ذرات تصورية مع مجموعة من الشروط تحدد شروط عضوية الأفراد التي تندرج تحتها.

ب-الأدوار rôlesتمثل العلاقات بين الأفراد وهي عبارة عن محمولات ثنائية  binary predicateتتخذ موضوعين مثل الفعل "يدرس" الذي يقتضي فاعلا ومفعولا:

- 2- يدرس(طارق،المنطق)

ج-الأفراد وتقابلها في منطق المحمولات بالثوابت ، وهي القيم الموضوعية التي تأخذها المحمولات مثل: 'طارق' في - 1- والقيمتان: طارق،المنطق في - 2-.

أما كلمة 'المنطق' فتشير إلى كون هذه الأداة تختلف عن باقي الأشكال التمثيلية للبيانات (الشبكات الدلالية[1]،الأطر..) من حيث كونها تستند إلى أساس منطقي صوري.

إن المنطق الوصفي مَثله مثل منطق المحمولات من الدرجة الأولى يتركب من جانبين :جانب تركيبي Syntaxحيث تُبنى جميع العبارات التصورية السليمة باستعمال قواعد تركيبية محددة، ثم من جانب دلالي Semantics؛ ينهض هذا الجانب بمهمة إعطاء تأويل أو تفسير للتصورات والأدوار والأفراد التي تُبنى في مرحلة التركيب عن طريق تحديد مجال التأويل أي نموذج تتحقق فيه هذه التراكيب فبدون هذا التحقق تغدوا العبارات فارغة بدون معنى.

قبل الشروع في تحديد الجانبين لابأس أن نعطيَ مثالا لما نحن بصدد الحديث عنه؛ نفترض أننا بصدد وصف التصور الآتي: (الرجل السعيد هو رجل متزوج بأستاذة وجميع أولاده إما دكاترة أو أساتذة)

HppyMan = Humain ⊓~ Feminin⊓(∃married.Professor)⊓(∀HasChild.(Doctor⊔Professor))

في هذه العبارة وظفنا مجموعة من الروابط البولية التي أخذت فكرة عنها في دروس المنطق (منطق المحمولات ومنطق القضايا)؛ الرابط الأول يُأول بنفس معنى عملية التقاطع المجموعية، في حين أن الرمز يشير إلى عملية الإتحاد المجموعية، أما عملية النفي ∼فترمز إلى عملية الإتمام أو التكميل المجموعية... أما الرمز r.Cفيشير إلى تقييد بعضي على الدور، وأخيرا الرمز r.Cإلى تقييد كلي.

intersection.png

شكل 2

نفترض أن 'منير' هو هذا الرجل السعيد، ستصح هذه العبارة إذا وفقط إذا استُوفيت الشروط الآتية:

·         منير بشري 

Humain(منير)

·         ليس أنثى:

~ Feminin(منير)

·         متزوجا بأستاذة بمقتضى العلاقة المنطقية married.Professor، هنا يجب أن نشير إلى كون منير لا ينتمي إلى هذه العلاقة حتى يوجد شخص على الأقل سيرتبط بمنير وأن يكون هذا الشخص يمارس مهنة الأستاذية المعبر عنها بــ Professorونصوغ ذلك الصوغ الرمزي الآتي:

 (منير, س) ∈married.Professor   ∧ س ∈Professor

·         العلاقة  (HasChild.(Doctor Professorتتضمن دورا HasChild يربط بين شخصين؛ منير و شخص آخر ويشترط في هذا الشخص أن ينتميَ إما إلى فئة الأساتذة Professorأو فئة الدكاترة Doctor.

فيما سبق قمنا بتعريف قاعدة معارف خاصة بعائلة "الرجل السعيد" HppyMan، فحددنا الجانب الإصطلاحي لهذه القاعدة الذي يُسمى في أدبيات المنطق الوصفي بـ TBoxحيث قمنا بتوصيف صوري ودقيق لمفهوم "الرجل السعيد" عن طريق تحديد التصورات والعلاقات التي تكونه، ثم بعد ذلك انتقلنا إلى تعيين عناصر ماصَدق هذه المفهوم مفترضين أفرادا معينين تصدق عليهم هذه التصورات والأدوار (منير و س)، يرمز للجانب الماصَدقي من القاعدة في المنطق الوصفي بـ ABox.

حاصل القول أن قاعدة المعرفة KBتتكون من ركنين[2] أساسيين TBoxو ABox.

KB={ TBox, ABox }

يتوفر الجانب الإصطلاحي TBoxمن المنطق الوصفي على أدوات لغوية غنية تسمح للمستخدم بالتعبير عما يحتاجه في توصيف مجال مخصوص بترتيب عناصره في نظام هرمي كل تصور متضمن في تصور أعم مثل:

HasChild.Humain ⊑Humain

التي تعني أن الأفراد الذين يلدون بشرا هم بشر، حيث إن الرمز يشير إلى علاقة التضمن.

أما الجانب الماصَدقي ABoxفي المنطق الوصفي فينهض بمهمة توصيف ملموس للمجال المراد توصيفه بإسناد الوقائع إلى TBoxويقابل مجال المعطيات في قواعد البيانات مثل:

HppyMan(منير)    ,  HasChild(منير, محمد) ,  Doctor (محمد) , married(منير,سعاد)

2.    تراكيب ودلالة المنطق الوصفي

1.2-التركيب:

في إشارة سابقة قلنا أن التركيب في المنطق الوصفي يقرر مجموعة من القواعد التي تسمح بتركيب عبارات تصورية سليمة انطلاقا من تصورات ذرية[3] ، سنقف فيما يأتي على كيفية انشاء تصورات مركبة من أخرى ذرية والقواعد المتحكمة في ذلك:

تعريف1:

يتم بناء الصيغ التصورية في المنطق الوصفي انطلاقا من مجموعة التصورات NC  و مجموعة من الأدوار NR، فإذا كان Cو Dتصورين ينتميان إلى المجموعة NCو rدور من المجموعة NR  ، فإننا يمكن صياغة التصورات الآتية:

C D ,   C D  ,  C  , r.C   ,  r.C

مثال 1: من التصورين الآتيين : بشر  Humainو أستاذ Professeurيمكن بناء تصور جديد باستعمال عملية التقاطع  ProfesseurHumain

وتعني الصيغة المتكونة عن عملية التقاطع بشر أساتذة.

مثال 2 : من التصور 'بشر' 'Humain' ودور 'له سن أكبر من 20 سنة '  يمكن إنشاء تصور جديد  'الانسان الراشد هو الذي سنه أكبر من 20':

AdultHumain = Humain ⊓HasAge. ≥20

مثال 3 : ينقسم البشر Humainإلى صنفين ذكورMasculainوإناث Feminin:

Humain = {Masculain Feminin }

نفي الذكورة Masculainيؤدي إلى تصور الأنوثة:

Feminin  = Masculain

2.2-الدلالة

الدلالة هي الطبقة المعنوية التي تنضاف إلى الطبقة التركيبية المتكونة من الصيغ التصورية التي قمنا ببنائها في قسم التركيب سنقف في هذا المحور عند الكيفية التي نسند فيها المعنى إلى العبارات.

تعريف 2.

يمكن تمثيل القسم الدلالي من المنطق الوصفي بزوج ),.ΙΙ(=Ιيتكون من مجموعة غير فارغة تسمى بمجال التأويل Ι∆، ودالة .Ιتربط كلُ تصور بمجموعة من الأفراد في المجال Ι∆، وكلُ دور بمجموعة أزواج في المجال Ι∆× Ι∆بحيث إن كلَ تصور ودور يحقق الشروط الآتية:

(C ⊓D)Ι= CΙ ∩ DΙ , (C ⊔D)Ι= CΙ ∪DΙ ,

∼CΙ= Ι  \ CΙ

(∃r.C)Ι={ x ∈  Ι / ∃y . (x,y)∈rΙ   ∧y ∈C }

(∀r.C)Ι={ x ∈  Ι / ∀y . (x,y)∈rΙ   → y ∈C }

 

مثال:إذا افترضنا أن eatدور  ينتمي إلى مجموعة الأدوار و التصورين Plantو SheepMeatفإن العبارة الآتية المتولدة من تركيبهما تعتبر تصورا:

- 3-         ∃eat.(Plant ⊔SheepMeat)

هذا المركب التصوري يُؤَول في التأويل الآتي ),.ΙΙ(=Ι،  الذييُسمى في أدبيات المنطق الوصفي بنموذج لــ (-- 3)، ويتكون النموذج من المجال Ι∆:

Ι      ={الخس ، لحم الغنم ، منير    }

ومن دالة التأويل .Ι التي تُسند لكل تصور أو دور من العبارة - 3عنصرا أو عناصر في المجال Ι∆   :

Plant