Концептуальный граф ( CG ) — это формализм для представления знаний . В первой опубликованной статье о CG Джон Ф. Сова использовал их для представления концептуальных схем, используемых в системах баз данных . [1] Первая книга о CG применила их к широкому кругу тем в области искусственного интеллекта , компьютерных наук и когнитивной науки . [2]
С 1984 года модель развивалась по трем основным направлениям: графический интерфейс для логики первого порядка , диаграммное исчисление логики и модель представления знаний и рассуждений на основе графов . [2]
При таком подходе формула в логике первого порядка (исчислении предикатов) представляется в виде маркированного графа.
Линейная нотация, называемая форматом обмена концептуальными графами (CGIF), была стандартизирована в стандарте ISO для общей логики .
Диаграмма выше является примером формы отображения для концептуального графика. Каждый блок называется концептуальным узлом , а каждый овал называется узлом отношения . В CGIF этот CG будет представлен следующим утверждением:
[Cat Elsie] [Sitting *x] [Mat *y] (agent ?x Elsie) (location ?x ?y)
В CGIF скобки заключают информацию внутри узлов концептов, а круглые скобки заключают информацию внутри узлов отношений. Буквы x и y, которые называются метками кореференции , показывают, как связаны узлы концептов и отношений. В CLIF эти буквы сопоставляются с переменными, как в следующем утверждении:
(exists ((x Sitting) (y Mat)) (and (Cat Elsie) (agent x Elsie) (location x y)))
Как показывает этот пример, звездочки на метках кореференции *xи *yв CGIF соответствуют экзистенциально квантифицированным переменным в CLIF, а вопросительные знаки ?xи ?yсоответствуют связанным переменным в CLIF. Универсальный квантификатор, представленный @every*zв CGIF, будет представлен forall (z)в CLIF.
Рассуждение можно осуществить, переведя графики в логические формулы, а затем применив механизм логического вывода .
Другое направление исследований продолжает работу над экзистенциальными графами Чарльза Сандерса Пирса , которые были одним из источников концептуальных графов, предложенных Совой. В этом подходе, разработанном, в частности, Дау (Дау 2003), концептуальные графы являются концептуальными диаграммами, а не графами в смысле теории графов , и операции рассуждения выполняются операциями над этими диаграммами.
Ключевые особенности GBKR, графической модели представления знаний и рассуждений, разработанной Чейном и Мунье, а также группой из Монпелье, можно обобщить следующим образом: [3]
COGITANT и COGUI — это инструменты, реализующие модель GBKR. COGITANT — это библиотека классов C++ , реализующая большинство понятий и механизмов рассуждений GBKR. COGUI — это графический пользовательский интерфейс, предназначенный для построения базы знаний GBKR (он интегрирует COGITANT и, среди многочисленных функций, содержит транслятор из GBKR в RDF/S и наоборот).