где Ki – имена атрибутов, характерных для данного слота; Li – значение этих атрибутов, характерных для данного слота; Rj – различные ссылки на другие слоты.

Каждый фрейм, как структура хранит знания о предметной области (фрейм–прототип), а при заполнении слотов знаниями превращается в конкретный фрейм события или явления.

Фреймы можно разделить на две группы: фреймы-описания; ролевые фреймы.

Рассмотрим пример.

Фрейм описание: [<программное обеспечение>, <программа 1С бухгалтерия, версия 7.5>, <программа 1С торговля, версия 7.5>, <правовая программа “Консультант +” проф.>].

Ролевой фрейм: [<заявка на продажу>, <что, установка и покупка программы 1С торговля, версия 7.5>, <откуда, фирма ВМИ>, <куда, фирма “Лукойл”>, <кто, курьер Иванова>, <когда, 27 октября 1998г.>].

Во фрейме-описании в качестве имен слотов задан вид программного обеспечения, а значение слота характеризует массу и производителя конкретного вида продукции. В ролевом фрейме в качестве имен слотов выступают вопросительные слова, ответы на которые являются значениями слотов. Для данного примера представлены уже описания конкретных фреймов, которые могут называться либо фреймами – примерами, либо фреймами – экземплярами. Если в приведенном примере убрать значения слотов, оставив только имена, то получим так называемый фрейм – прототип.

Достоинство фрейма – представления во многом основываются на включении в него предположений и ожиданий. Это достигается за счет присвоения по умолчанию слотам фрейма стандартных ситуаций. В процессе поиска решений эти значения могут быть заменены более достоверными. Некоторые переменные выделены таким образом, что об их значениях система должна спросить пользователя. Часть переменных определяется посредством встроенных процедур, называемых внутренними. По мере присвоения переменным определенных значений осуществляется вызов других процедур. Этот тип представления комбинирует декларативные и процедурные знания.

Фреймовые модели обеспечивают требования структурированности и связанности. Это достигается за счет свойств наследования и вложенности, которыми обладают фреймы, т.е. в качестве слотов может выступать система имен слотов более низкого уровня, а также слоты могут быть использованы как вызовы каких-либо процедур для выполнения.

Для многих предметных областей фреймовые модели являются основным способом формализации знаний.

2. Пример разработки экспертной системы.

Рассмотрим на конкретном примере организацию взаимодействия пользователя с экспертной системой. Предметная область этой экспертной системы – продажи бухгалтерских и правовых систем (режим диалога с пользователем для правильного выбора программного обеспечения). Предположим, что фрагмент базы знаний содержит следующий набор правил:

ТО лучше всего для вас подходит бухгалтерская программа 1С версия 6.0.

ЕСЛИ класс – бухгалтерские программы

И программа разработана под оболочку DOS.

ТО лучше всего для вас подходит система бухгалтерских программ “Бест”.

ЕСЛИ класс – бухгалтерские программы

И форма конфигурирования системы должна быть лояльной (т.е. пользователь может сам конфигурировать какие-либо входные или выходные документы)

И программа одноуровневая.

ТО лучше всего вам подходит бухгалтерская программа “Инфо Бухгалтер”.

ЕСЛИ класс – бухгалтерские программы

И форма конфигурирования системы должна быть лояльной (т.е. пользователь может сам конфигурировать какие-либо входные или выходные документы).

И программа разработана под оболочку Windows95.

И программа не одноуровневая.

ТО лучше всего для вас подходит система бухгалтерских программ “Турбо Бухгалтер”.

ЕСЛИ тип – правовые системы.

И пополнение информационной базы происходит еженедельно (минимум), посредством курьера.

ТО лучше всего вам подходит правовая программа “Гарант”.

ЕСЛИ тип – правовые системы

И пополнение информационной базы происходит ежемесячно (минимум), через покупку нового CD-ROM.

ТО лучше всего вам подходит правовая программа “Кодекс”.

ЕСЛИ тип – правовые системы.

И пополнение информационной базы происходит ежемесячно (минимум), через покупку нового CD-ROM или еженедельно (минимум), посредством курьера.

ТО лучше всего вам подходит правовая программа “Эталон”.

И форма конфигурирования системы должна быть жесткой (пользователь не будет иметь возможности сам конфигурировать какие-либо входные или выходные документы)

ТО лучше всего вам подходит правовая складская программа “Фолио”.

ЕСЛИ тип – складские программы.

И форма конфигурирования системы должна быть лояльной (т.е. пользователь может сам конфигурировать какие-либо входные или выходные документы)

ТО лучше всего вам подходит правовая программа склад “1С версия 7.5”.

Предположим, что перед пользователем стоит задача узнать какое обеспечение, из широкого спектра предлагаемого сейчас программного обеспечения ему наиболее подойдет, учитывая специфику ПК на который предполагается установить это ПО. С помощь некоторых базовых правил фирмы “Элком- Информ”, составлена некоторая экспертная система, которая поможет пользователю в его нелегком выборе. Сеанс диалога может иметь следующий вид:

ЭС: Какое программное обеспечение вы хотели бы приобрести? (правовое, бухгалтерское, складское).

Пользователь: Бухгалтерское

ЭС: Форма конфигурирования системы должна быть жесткой (пользователь не будет иметь возможности сам конфигурировать какие-либо входные или выходные документы)? (да, нет).

Пользователь: Нет.

ЭС: Форма конфигурирования системы должна быть лояльной (т.е. пользователь может сам конфигурировать какие-либо входные или выходные документы)?

Пользователь: Да

ЭС: Программа должна быть разработана под оболочку Windows95?

Пользователь: Да.

ЭС: Программа должна быть одноуровневая? (да, нет).

Пользователь: Нет.

ЭС: Программа должна быть не одноуровневая?

Пользователь: Да

ЭС: Лучше всего для вас подходит система бухгалтерских программ “Турбо Бухгалтер”.

Если пользователь заинтересуется, почему сделаны такие выводы, то экспертная система выдаст эти правила и укажет соответствие между ответами пользователя, правилами и ответом экспертной системы.

ЛОГИКА, МЕТОДОЛОГИЯ И ФИЛОСОФИЯ НАУКИ

ЗНАЧЕНИЕ ТЕОРИИ ФРЕЙМОВ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ

Современная теория фреймов применяется для структурирования и понимания системы знаний в разных областях науки. Формулирование основных принципов теории происходило параллельно и независимо в разных науках, поэтому сложно ответить на вопрос, какая область является источником формирования «фрейм-подхода». Необходимость структурировать знания существует в любой науке, поэтому понятие фрейма используется как инструмент. Положения теории фреймов описывают механизмы конструирования и восприятия действительности, поэтому их значение велико в исследовании предметов психологии, социологии, лингвистики.

Ключевые слова: фрейм, фреймология, схема, структура, теория фреймов, знания, реальность.

История науки XX века характеризуется развитием множества направлений в различных областях знания. Вновь изменяется картина мира - понятие четырехмерного пространства-времени позволяет рассматривать действительность как относительную «величину». В физике ученые все более отходят от изучения видимого мира, выходят за границы верхних слоев атмосферы и границы ядра молекулы, изучают организацию околоземного пространства и разрабатывают нанотехнологии. Смелые предположения пи-сателей-фантастов реализуются в полетах человека в космос, достижениях робототехники, создании, или попытках создания, искусственного интеллекта. Удивительно быстрыми темпами развивается компьютерная индустрия, что влияет не только на дальнейший научный процесс, но также на структуру и организацию общества.

В психологии появляются новые течения, направленные на изучение глубинных механизмов психики, управляющих поведением человека - гештальтпсихология, когнитивная психология. Все большее значение приобретает практическая социология, которая с помощью вполне конкретных методик выявляет закономерности в социальных связях. В языкознании происходит взаимодействие различных подходов к изучению устройства и восприятия языка. Понимание языка рассматривается в неразрывной связи с социальной ситуацией, дискурсом и психологическим опытом человека. Характерная черта развития научной мысли ХХ столетия - возникновение множества междисциплинарных связей и пограничных наук, в результате чего специальные методы и термины, присущие ранее одной научной области, проникают в другую и приобретают иное значение. Этот процесс заимствования терминологии происходит во многом благодаря тому, что сами термины не имеют еще четко сформулированного определения и могут описывать совершенно разные предметы изучения.

С.И. Некрасов Н. С. Молчанова

Московский государственный технический университет гражданской авиации

[email protected]

НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ

Например, изначально в самом общем случае термин «фрейм» обозначает структуру, содержащую некоторую информацию. Такое понимание является основой для объяснения множества случаев его применения в различных областях. Так, в программировании фрейм означает некую область данных, которую обычный пользователь ПК называет «окно» или «страница». В психологии фреймом называется идеальный образ действительности, зафиксированный в памяти человека. В социологии - определенная модель поведения. Примеры фреймов можно найти в языкознании (парадигма), в библиографии (описание издания, форма сноски внизу страницы). В философии с фреймом соотносятся различные реальности: наука, повседневная жизнь, мифология и религия и т.д.

Как таковой науки фреймологии не существует, т.к. теории фреймов разрабатываются во множестве специальных научных отраслей, но предметом исследования являются несопоставимые явления - взаимоотношения индивидов в обществе, коммуникация в животном мире и мире человека, психические процессы в человеке, символьная организация коммуникации, научная деятельность, процессы в киберреальности, особенности понимания языка. Так, считается, что теория фреймов впервые разработана американским ученым Марвином Минским. В своей работе «Фреймы для представления знаний» (1979) он рассматривает фрейм с точки зрения восприятия человеком новых условий реальности и мышления в процессе адаптации к незнакомой ситуации. Необходимо оговориться, что автор разрабатывал теорию фреймов в рамках теоретических исследований в области искусственного интеллекта, т.е. каким образом в машинной модели реального мира должны быть представлены знания. Фрейм Минского представляет собой некую информацию, на основе которой человек строит прогнозы, а также соотносит свое поведение. Поэтому фреймом Минский называет некую совокупность определенным образом структурированных данных, в которых закодирована стереотипная ситуация. При этом он не различает человеческое мышление и искусственный интеллект, считая, что процесс мышления человека основан на наличии в его памяти большого набора разнообразных фреймов, из которого при необходимости отбирается соответствующий. Аналогичным образом строится искусственный интеллект. Границы фреймов, в которых заложена информация об идеальных ситуациях, представляются в виде вопросов. Ответы на эти вопросы достраивают фрейм конкретной ситуации в данных обстоятельствах и данный период времени. Т.к. вариантов конкретных ситуаций множество, то знания структурируются в разветвленную систему фреймов.

Разработанная в 1970-х годах М. Минским теория фреймов для представления знаний об окружающей действительности напоминает теорию семантического поля Й. Трира, Л. Вайсгербера и др. в лингвистике, сформулированную еще в 1930-е годы. В соответствии с этой теорией при исследовании языка выделяются изолированные семантические области (поля) лексики на основе различных отношений входящих в них языковых единиц (синонимические, родовидовые, «часть-целое» и т.д.).

Главная идея структурной семантики Трира и Вайсгербера заключается в том, что адекватное описание значения слова зависит от лексических единиц, входящих в то же семантическое поле данного языка, и от его (слова) семантических отношений с другими членами поля. Так, содержание и объем значений слов, входящих в семантическое поле обозначений интервалов в пределах суток, в русском языке отличается от содержания и объема тех же лексических единиц в немецком языке. Во многих ситуациях, когда в русском употребляется слово «утро», носители немецкого языка употребили бы слово Vormittag «предполуденное время», которое входит в семантическое поле вместе с лексическими единицами «утро», «послеполуденное время», «вечер» и «ночь». Таким образом, чтобы точно определить границы значения слов «утро» или «вечер», необходимо знать, какие отрезки времени суток существуют в данном языке как самостоятельные сущности, т.е. осознать объем и содержание всего семантического поля.

Семантические поля могут содержать одинаковые языковые единицы с множеством значений, пересекаться и быть связанными с другими семантическими полями, создавая таким образом языковую систему. При этом согласно разработанной Вайсгербером неогум-больдтианской лингвофилософской концепции концептуальные системы, лежащих в основе конкретных языков, неповторимы. В структурной семантике и связанной с ней теории семантического поля отдельные концепты, а также значения обозначающих их лексических единиц, рассматриваются не как объективно существующие, внеязыковые феномены, а как создаваемые языком «духовные объекты», структурирующие действительность.

С.И. Некрасов, Н.С. Молчанова. Значение теории фреймов

Однако в лингвистике термин «фрейм» впервые был использован только в 1980-х годах Ч. Филлмором в рамках фреймовой семантики для определения системы понятий языка, понимание и употребление которого основывается на совокупности человеческих знаний и опыте в данный период времени. Если Трир и Вайсгербер говорили об объединении языковых единиц в семантические поля безотносительно к социальной ситуации, то Филлмор акцентирует внимание на специфике конкретных ситуаций, при которых возникают, употребляются и изменяются те или иные слова. Фрейм Филлмора представляет собой некую семантическую схему мира, элементы которого описываются определенными лексическими единицами. Так, в английском языке значения слов «shore» и «coast» (переводимые на русский как «берег») различаются в отношении границы между сушей и водой, рассматриваемой со стороны суши или со стороны воды. Утверждение «Мы скоро достигнем the coast» предполагает путешествие по суше, а «Мы скоро достигнем the shore» - путешествие по воде. Улавливание таких нюансов обусловлено способностью человека распознавать способы схематизации мира с помощью слов1.

Таких схем-фреймов образуется огромное множество в зависимости от культурных традиций, области человеческой деятельности, конкретных «закрытых» ситуаций, мотиваций говорящего и т.д. Отдельный фрейм как часть окружающей действительности структурирует и уточняет значение слова, которое будет использовано в коммуникации в определенном месте и определенный момент времени, а слово, сказанное в иной момент времени и ином месте, активирует другой фрейм, т.е. ту часть опыта и знаний, которая лежит за пределами вербального взаимодействия.

Несмотря на то, что использование и понимание языка в социальном контексте стало предметом изучения лингвистов во второй половине ХХ столетия, уже в 1930-х годах Ф. Бартлетт дал определение понятию «ментальная схема», схемы, представленной в памяти. Это понятие позже вошло в когнитивную психологию. Процесс восприятия реальности через речевую коммуникацию обусловлен знаниями, структурированными в памяти в виде значений языковых единиц, образов, представлений.

Схема Бартлетта тот же фрейм Минского, та же структура, содержащая знания об окружающей реальности, определяющая поведение человека и модифицирующая представления в зависимости от конкретных условий. Схема Бартлетта тот же фрейм Фил-лмора, то же семантическое поле, связанное с опытом, зафиксированным в памяти. В процессе коммуникации память, возбуждаемая словами или контекстом, затрагивает соответствующие фреймы, как искусственный интеллект Минского, фреймы, которые взаимодействуют друг с другом2. Таким образом, в прошлом веке ученые разных стран в разное время и в разных научных областях развивали если не одинаковые, то очень схожие теории.

Так, в философии науки теория научных революций Т. Куна также содержит элементы теории фреймов, а именно используемое им понятие «парадигма», под которой понимается совокупность базисных теоретических взглядов, классических образцов выполнения исследований, методологических средств, которые признаются всеми членами научного сообщества. Научная парадигма Куна есть часть научного опыта, ряд теорий, концепций и взглядов, которые определяют и структурируют мировоззрение ученого на данном этапе развития науки, в свою очередь ученый формулирует теории и разрабатывает подходы в рамках той же научной парадигмы, используя представленные в ней знания. Следовательно, научную парадигму можно рассматривать в качестве фрейма, определяющего восприятие и формирование научной реальности.

Уильям Джемс в своей книге «Принципы психологии» говорит, что существует, вероятно, множество реальностей, каждая из которых предполагает свой особый и отдельный стиль существования: мир физических вещей, мир науки, мир идеальных отношений, миры мифологии и религии, миры индивидуальных убеждений и др. В этом случае реальность можно рассматривать как «окаймление»3, т.е. наделение предмета или абстракции определенными свойствами (актуальность, размеры, цвет и т.д.) или заклю-

1 Колесник Н. В. Фреймовая семантика Ч. Филлмора // Язык, сознание, коммуникация: Сб. статей / Отв. ред. В. В. Красных, А. И. Изотов. М.: МАКС Пресс, 2002. Вып. 22. С. 63.

2 Дигоева Э. Язык и наука ХХ века / / http://www.darial-online.ru/1999_5/digoeva.shtml.

3 Шюц А. О множественности реальностей / / Социологическое обозрение. Том 3. № 2. 2003. С. 3.

16 НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ № 16(71) 2009

чение во фрейм особого стиля существования. Человек в процессе своей деятельности постоянно действует в рамках той или иной реальности, по необходимости следуя правилам и нормам, определяющим ее структуру.

Выбирая объект исследования, ученый входит в уже структурированный мир научного созерцания, переданный ему исторической традицией его науки. С этого мгновения он включен в дискурс, который охватывает результаты, полученные другими, проблемы, поднятые другими, решения, предложенные другими, методы, разработанные другими4. Этот теоретический фундамент отдельной науки является конечной областью смысла (в терминах А. Шюца), фреймом, в рамках которого следует разрабатывать специфические проблемы. Таким образом, ученый всегда должен помнить, что предмет его исследования находится в неразрывной связи с составляющими определенного научного поля.

В социологии почти одновременно с М. Минским фрейм рассматривал Ирвинг Гофман в своем эссе «Анализ фреймов» (1974). Однако у Гофмана фрейм предстает лишь как инструмент или метод описания социального поведения человека в процессе межличностной коммуникации, фрейм Гофмана вписывается в социологию и не претендует на существование в качестве отдельной науки «фреймологии» или теории. Гофман использует этот термин вслед за Грегори Бейтсоном, который в 1950-х годах описывал поведение высших приматов в драке. Бейтсон предположил, что имитирующие драку приматы обмениваются метакоммуникативными сигналами, с помощью которых определяют ситуацию либо как «реальную реальность», либо как «реальность понарошку». Эти сигналы, преобразуя эмпирическую реальность, способствуют процессу взаимодействия, связанного с пониманием содержания конкретной ситуации. Бейтсон использует термин «фрейм» для определения структурных особенностей коммуникации, а именно использование метакоммуникативных и металингвистических сообщений5.

Гофман называет фреймами «определения ситуации, основанные на управляющих событиями принципах организации и вовлеченности в события»6. Это понятие близко к введенному Ф. Бартлеттом понятию ментальной схемы, обуславливающей реакции индивида на определенную ситуацию, и понятию фреймовой семантики Ч. Филлмо-ра, объясняющей понимание языковых выражений при помощи указания на типичные ситуации словоупотребления.

Гофман развертывает систему микросоциологических описаний, фреймов, которые постоянно изменяются под влиянием социальной реальности. Системы фреймов не заданы как строгие алгоритмы восприятия, происходит постоянное фреймирование реальности, т.е. при соотнесении реальной ситуации с идеальным образом, заключенным во фрейм, границы данного выбранного фрейма деформируются в соответствии с субъективным восприятием, внешними обстоятельствами и условиями, в соответствии со стилем существования той реальности, в которой происходит социальное взаимодействие. Но в отличие от Г. Бейтсона, который полагал фреймирование психологическим процессом, Гофман рассматривает его в качестве свойства организации событий и восприятия. Фрейм у Гофмана служит для контекстуализации социального взаимодействия и указания на его структурные характеристики, приобретая тем самым некую двойственность. Фрейм - это одновременно «матрица возможных событий», в основе которой лежит «расстановка ролей» взаимодействующих субъектов, и «схема интерпретации», являющаяся частью любого восприятия7.

Тот факт, что М. Минский и И. Гофман одновременно и независимо друг от друга разрабатывают «свои» схожие по сути теории фреймов, говорит о возможной преемственности не только между науками одной области (только гуманитарной или только технической), но и между науками разных циклов - гуманитарного и технического. Однако искусственный интеллект является узкой областью исследования, хотя и основанной на

4 Там же. С. 29.

5 Вахштайн В. «Практика» vs. «фрейм»: альтернативные проекты исследования повседневного мира // Социологическое обозрение. Том 7. № 1. 2008. С. 82.

6 Батыгин Г. С. Континуум фреймов: социологическая теория Ирвинга Гофмана // Гофман И. Анализ фреймов: эссе об организации повседневного опыта: Пер. с англ. / Под ред. Г.С. Батыгина и Л.А. Козловой; вступ. статья Г.С. Батыгина. М.: Институт социологии РАН, 2003. С. 43.

7 Вахштайн В. Социология повседневности: от «практики» к «фрейму» / Социологическое обозрение. Том 5. № 1. 2006. С. 71.

С.И. Некрасов, Н.С. Молчанова. Значение теории фреймов...

знании о психологических и социальных процессах, но строго нацеленной на создание машинной модели реального мира. Социология, цель которой выявить закономерности и механизмы межличностного взаимодействия в различных социальных группах, в этом отношении предоставляет больше возможностей для использования и разработки научной терминологии и принципов «фреймологии». У М. Минского много допущений и оговорок относительно применения теории фреймов: в каждом конкретном случае его теория дополняется либо структурными составляющими, либо организационными характеристиками, либо вариантами, связанными с обстоятельствами, намерениями ролевых субъектов, психологическими особенностями. Поэтому теорию фреймов Минского часто называют лишь «фрейм-подходом» к изучению проблемы представления знаний.

Значение теории фреймов в ее современном многогранном формулировании сложно переоценить. Несмотря на различия в терминологии, начальные положения теории формировались учеными с начала ХХ века в самых разных научных областях. Основные принципы теории фреймов можно применить в любой области науки для систематизирования знаний о различных предметах действительности на основе психологического, социального и языкового опыта человека. Универсальность теории фреймов основана на том, что любое знание необходимо классифицировать, структурировать, схематизировать, облечь в форму. История науки представляет собой множество воззрений и знаний, сформированных в течения, направления, школы, концепции, которые имеют свои характеристики и границы, отделяющие одни теории от других. Любое знание формулируется в теорию в рамках определенной картины мира, содержащей научные и философские представления о действительности, которые дробят и структурируют само ее [картины мира] содержание. Наиболее последовательно теория фреймов раскрывается в социологии и когнитивной психологии, т.к. здесь фрейм рассматривается не только как статичная структура знаний, определяющая взаимосвязь между элементами системы, но и как изменяющаяся в процессе восприятия схема культурного опыта.

1. Колесник Н. В. Фреймовая семантика Ч. Филлмора // Язык, сознание, коммуникация: Сб. статей / Отв. ред. В. В. Красных, А. И. Изотов. М.: МАКС Пресс, 2002. Вып. 22.

2. Дигоева Э. Язык и наука ХХ века // http://www.darial-online.ru/1999_5/digoeva.shtml.

3. Шюц А. О множественности реальностей // Социологическое обозрение. Т. 3. № 2. 2003.

4. Вахштайн В. «Практика» vs. «фрейм»: альтернативные проекты исследования повседневного мира // Социологическое обозрение. Том 7. № 1. 2008.

5. Батыгин Г. С. Континуум фреймов: социологическая теория Ирвинга Гофмана // Гофман И. Анализ фреймов: эссе об организации повседневного опыта: Пер. с англ. / Под ред. Г.С. Батыгина и Л.А. Козловой; вступ. статья Г.С. Батыгина. М.: Институт социологии РАН, 2003.

6. Вахштайн В. Социология повседневности: от «практики» к «фрейму» / Социологическое обозрение. Том 5. № 1. 2006.

Список литературы

ROLE OF THE FRAME THEORY IN CONTEMPORARY SCIENCE

Moscow state technical university of civil aircraft

[email protected]

S. I. Nekrasov N. S. Molchanova

The frame theory is used for structuring and interpretation of knowledge system in different scientific fields. The main ideas of the theory were formulated in different sciences separately. Therefore it is difficult to determine in what field the “frame-work” was formed first. The notion of “frame” is used as an instrument due to necessity to structure scientific knowledge and cultural experience. The ideas of the frame theory describe the processes of designing and perception of the social reality. Therefore they are important in scientific research of psychology, sociology, linguistics.

Key words: Frame, framology, scheme, structure, frame theory, knowledge, reality.

Теория фреймов

- это парадигма для представления знаний с целью использования этих знаний компьютером. Впервые была представлена Минским как попытка построить фреймовую сеть, или парадигму с целью достижения большего эффекта понимания. С одной стороны Минский пытался сконструировать базу данных, содержащую энциклопедические знания, но с другой стороны, он хотел создать наиболее описывающую базу, содержащую информацию в структурированной и упорядоченной форме. Эта структура позволила бы компьютеру вводить информацию в более гибкой форме, имея доступ к тому разделу, который требуется в данный момент. Минский разработал такую схему, в которой информация содержится в специальных ячейках, называемых фреймами, объединенными в сеть, называемую системой фреймов. Новый фрейм активизируется с наступлением новой ситуации. Отличительной его чертой является то, что он одновременно содержит большой объем знаний и в то же время является достаточно гибким для того, чтобы быть использованным как отдельный элемент БД. Термин «фрейм» был наиболее популярен в середине семидесятых годов, когда существовало много его толкований, отличных от интерпретации Минского.

Чтобы лучше понять эту теорию, рассмотрим один из примеров Минского, основанный на связи между ожиданием, ощущением и чувством человека, когда он открывает дверь и входит в комнату. Предположим, что вы собираетесь открыть дверь и зайти в комнату незнакомого вам дома. Находясь в доме, перед тем как открыть дверь, у вас имеются определенные представления о том, что вы увидите, войдя в комнату. Например, если вы увидите к-л пейзаж или морской берег, поначалу вы с трудом узнаете их. Затем вы будете удивлены, и в конце концов дезориентированы, так как вы не сможете объяснить поступившую информацию и связать ее с теми представлениями, которые у вас имелись до того. Также у вас возникнут затруднения с тем, чтобы предсказать дальнейший ход событий. С аналитической точки зрения это можно объяснить как активизацию фрейма комнаты в момент открывания двери и его ведущую роль в интерпретации поступающей информации. Если бы вы увидели за дверью кровать, то фрейм комнаты приобрел бы более узкую форму и превратился бы во фрей кровати. Другими словами, вы бы имели доступ к наиболее специфичному фрейму из всех доступных.Возможно,б что вы используете информацию, содержащуюся в вашем фрейме комнаты для того чтобы распознать мебель, что называется процессом сверху-вниз, или в контексте теории фреймов фреймодвижущим распознаванием. Если бы вы увидели пожарный гидрант, то ваши ощущения были бы аналогичны первому случаю. Психологи подметили, что распознавание объектов легче проходит в обычном контексте, чем в нестандартной обстановке. Из этого примера мы видим, что фрейм - это модель знаний, которая активизируется в определенной ситуации и служит для ее объяснения и предсказания. У Минского имелись достаточно расплывчатые идеи о самой структуре такой БД, которая могла бы выполнять подобные вещи. Он предложил систему, состоящую из связанных между собой фреймов, многие из которых состоят из одинаковых подкомпонентов, объединенных в сеть. Таким образом, в случае, когда к-л входит в дом, его ожидания контролируются операциями, входящими в сеть системы фреймов. В рассмотренном выше случае мы имеем дело с фреймовой системой для дома, и с подсистемами для двери и комнаты. Активизированные фреймы с дополнительной информацией в БД о том, что вы открываете дверь, будут служить переходом от активизированного фрейма двери к фрейму комнаты. При этом фреймы двери и комнаты будут иметь одинаковую подструктуру. Минский назвал это явление разделом терминалов и считал его важной частью теории фреймов.

Минский также ввел терминологию, которая могла бы использоваться при изучении этой теории (фреймы, слоты, терминалы и т. д.) . Хотя примеры этой теории были разделены на языковые и перцептуальные, и Минский рассматривал их как имеющих общую природу, в языке имеется более широкая сфера ее применения. В основном большинство исследований было сделано в контексте общеупотребительной лексики и литературного языка.

Как наиболее доступную иллюстрацию распознаванию, интерпретации и предположению можно рассмотреть две последовательности предложений, взятых из Шранка и Абельсона. На глобальном уровне последовательность А явно отличается от В.

A John went to a restaurant

He asked the waitress for a hamburger

He paid the tip & left

B John went to a park

He asked the midget for a mouse

He picked up the box & left

Хотя все эти предложения имеют одинаковую синтаксическую структуру и тип семантической информации, понимание их кардинально различается. Последовательность А имеет доступ к некоторому виду структуры знаний высшего уровня, а В не имеет. Если бы А не имело такой доступ, то ее понимание сводилось бы к уровню В и характеризовалось бы как дезориентированное. Этот контраст является наглядным примером мгновенной работы высшего уровня структуры знаний.

Была предложена программа под названием SAM , которая отвечает на вопросы и выдает содержание таких рассказов. Например, SAM может ответить на следующие вопросы, ответы на которые не даны в тексте, с помощью доступа к записи предполагаемых событий, предшествующих обеду в ресторане.

Did John sit down in the restaurant ?

Did John eat the hamburger ?

Таким образом, SAM может распознать описанную ситуацию как обед в ресторане и затем предсказать оптимальное развитие событий. В нашем случае распознавание не представляло трудностей, но в большинстве случаев оно довольно непростое и является самой важной частью теории.

Рассмотрим другой пример:

C He plunked down $5 at the window .

She tried to give him $ 2.50 , but he wouldn’t take it .

Он интересен тем, что у большинства людей он вызывает цикл повторяющихся неправильных или незаконченных распознаваний и реинтерпретаций.

В случаях с многозначными словами многозначность разрешается с помощью активизированного ранее фрейма. Для этих целей необходимо создать лексикон к каждому фрейму. Когда фрейм активизируется, соответствующему лексикону отдается предпочтение при поиске соответствующего значения слова. В контексте ТФ это распознавание процессов, контролируемых фреймами, которые, в свою очередь, контролируют распознавание входящей информации. Иногда это называется процессом сверху - вниз фреймодвижущего распознавания.

Применение этих процессов нашло свое отражение в программе FRAMP , которая может суммировать газетные сводки и классифицировать их в соответствие с классом событий, например терроризм или землетрясения. Эта программа хранит набор объектов, которые должны быть описаны в каждой разновидности текстов, и этот набор помогает процессу распознавания описываемых событий.

Манипуляция фреймами

Детали спецификации Ф и их репрезентации могут быть опущены, так же как и алгоритмы их манипуляции, потому что они не играют большой роли в ТФ.

Такие вопросы, как размер Ф или доступ к нему, связаны с организацией памяти и не требуют специального рассмотрения.

Распознавание

В литературе имеется много рассуждений по поводу процессов, касающихся распознавания фреймов и доступа к структуре знаний высшего уровня. Несмотря на то, что люди могут распознать фрейм без особых усилий, для компьютера в большинстве случаев это довольно сложная задача. Поэтому вопросы распознавания фреймов остаются открытыми и трудными для решения с помощью ИИ.

Размер фрейма

Размер фрейма гораздо более тесно связан с организацией памяти, чем это кажется на первый взгляд. Это происходит потому, что в понимании человека размер фрейма определяется не столько семантическим контекстом, но и многими другими факторами. Рассмотрим фрейм визита к доктору, который складывается из подфреймов, одним из которых является комната ожидания. Таким образом мы можем сказать, что размер фрейма не зависит от семантического содержания представленного фрейма / такого, как, например, визит к врачу / , но зависит от того, какие компоненты описывающей информации во фрейме / таком, как комната ожидания / используются в памяти. Это означает, что когда определенный набор знаний используется памятью более чем в одной ситуации, система памяти определяет это, затем модифицирует эту информацию во фрейм, и реструктурирует исходный фрейм так, чтобы новый фрей использовался как его подкомпонент.

Вышеперечисленные операции также остаются открытыми вопросами в ТФ.

Рош предложил три уровня категорий представления знаний: базовую, субординатную и суперординационную. Например в сфере меблировки концепция кресла является примером категории основного уровня, а концепция мебели - это пример суперординационной категории. Язык представления знаний подвержен влиянию этой таксономии и включает их как различные типы данных. В сфере человеческого общения категории основного уровня являются первейшими категориями, которые узнают человек, другие же категории вытекают из них. То есть суперординационная категория - это обобщение базовой, а субординатная - это подраздел базовой категории.

суперординатная идеи события

базовая события действия

субординатная действия прогулка

Каждый фрейм имеет свой определенный так называемый слот. Так, для фрейма действие слот может быть заполнен только к-л исполнителем этого действия, а соседние фреймы могут наследовать этот слот.

Некоторые исследователи предположили, что случаи грамматики падежей совпадают со слотами в ТФ, и эта теория была названа теорией идентичности слота и падежа. Было предложено число таких падежей, от 8 до 20 , но точное число не определено. Но если агентив полностью совпадает со своим слотом, то остальные падежи вызвали споры. И до сих пор точно не установлено, сколько всего существует падежей.

Также вызвал трудность тот факт, что слоты не всегда могут быть переходными. Например, в соответствие с ТФ можно сказать, что фрейм одушевленный предмет может иметь слот живой , фрейм человек может иметь слот честный , а фрейм блоха не может иметь такой слот, и он к нему никогда не перейдет.

СФ иногда адаптируются для построения описаний или определений. Был создан смешанный язык, названный KRYPTON , состоящий из фреймовых компонентов и компонентов предикатных исчислений, помогающих делать к-л выводы с помощью терминов и предикатов. Когда активизируется фрейм, факты становятся доступными пользователю. Также существует язык Loops , который объединяет объекты, логическое программирование и процедуры.

Существуют также фреймоподобные языки, которые за исходную позицию принимают один тип данных в памяти, к-л концепцию, а не две / напр фрейм и слот / , и представление этой концепции в памяти должно быть цельным.

Объектно - ориентированные языки

Параллельно с языками фреймов существуют объектно - ориентированные программные языки, которые используются для составления программ, но имеют некоторые св-ва языков фреймов, такие, как использование слотов для детальной, доскональной классификации объектов. Отличие их от языков фреймов в том, что фреймовые языки направлены на более обобщенное представление информации об объекте.

Одной из трудностей представления знаний и языка фреймов является отсутствие формальной семантики. Это затрудняет сравнение свойств представления знаний различных языков фреймов, а также полное логическое объяснение языка фреймов.

Теория фреймов относится к психологическим понятиям, касающимся понимания того, что мы видим и слышим. Эти способы восприятия трактуются с последовательной точки зрения, на их основании осуществляется концептуальное моделирование.

Для осознания того факта, что заданная информация в этих областях имеет единственный смысл, человеческая память должна быть способна увязывать эту информацию со специальными концептуальными объектами. Иначе информацию не удастся систематизировать.

В основе теории фреймов лежит восприятие фактов посредством сопоставления информации, полученной извне с конкретными элементами и значениями, а также с рамками, определениями для каждого концептуального объекта в нашей памяти.

Структура, представляющая эти рамки, называется фреймом. Так как между различными концептуальными объектами существуют некоторые аналогии, то образуется иерархическая структура с классифицирующими и обобщающими свойствами типа “абстрактное - конкретное”.

Сложные объекты эквивалентны фреймовым сетям. Каждый фрейм дополняется связанными с ним факторами и процедурами, обеспечивающими выполнение запросов друг к другу.

Теория фреймов, скорее, теория постановки задач, чем результативная теория.

Марк Мински, в 1975 году в своей работе “ Framework for Representing Knouledge in the Phychology of Computer Vision ” описал основы теории фреймов.

Суть теории: когда человек попадает в новую ситуацию, он вызывает в своей памяти основную структуру, именуемую фреймом. Фрейм (рамка) – это единица представления знаний, запомненная в прошлом, детали которой могут быть изменены согласно текущей ситуации. Каждый фрейм может быть дополнен различной информацией, которая может касаться способов применения данного фрейма, последствий этого применения, действий, которые необходимо выполнить, если не оправдается прогноз. Каждый фрейм можно рассматривать как сеть, состоящую из нескольких вершин и отношений.

Верхний уровень – факт, касающийся состояния объекта, который считается истинным.

Следующие уровни – множество терминальных слотов, которые должны быть заполнены конкретными значениями и данными.

В каждом слоте задаётся условие, которое должно выполняться при установлении соответствия между значениями (слот или сам его устанавливает или создаётся более мелкая составляющая фрейма.)

Простое условие называется меткой и может содержать требования, например, чтобы соответствие устанавливал пользователь, чтобы было достаточно полное описанное значение, чтобы был указатель специальной составляющей фреймов.

Сложные условия указывают отношения между фактами, соответствующими нескольким терминалам. Соединив множество фреймов, являющихся отношениями, можно построить фреймовую систему. Наиболее важный результат такого построения проявляется в возможности преобразования фреймов в одной системе. Фреймы используются для экономичного проведения различных расчетов и обработки изображений.

При анализе видимого объекта различные фреймы родной системы описывают его с различных углов зрения и преобразование от одного фрейма к другому показывает результат перехода от одного пункта наблюдения к другому. Что касается фреймов, не связанных со зрительными ощущениями, то различие между фреймами одной системы указывает на какие-либо действия, причинно-следственные отношения или изменение концептуальной точки зрения и т. п. В одной системе, различные фреймы могут иметь общие терминалы. Это серьезный момент, на который следует обратить внимание, поскольку благодаря ему, возможно связывание информации, полученной с различных точек зрения.

Рис. 2. Связь фрейма с дополнительной информацией

Основные особенности фреймовой теории проявляются в возможности прогнозирования и включения других процессов. Несколько терминалов одного фрейма обычно заранее определяются значениями по умолчанию. Следовательно, даже когда не задана подробная информация, касающаяся некоторого места, данный фрейм все равно будет довольно информативен. Этот метод можно широко использовать для представления информации общего характера, анализа множества сходных задач, отработки техники решения задач логическими методами, а также он может служить, полезным средством распространения фреймовых систем. Поскольку значение по умолчанию не связано жестко с терминалом, его можно легко заменять на новую информацию, например для более точного согласования с соответствующей ситуацией. Следовательно, значение по умолчанию может использоваться в качестве переменной, либо в специальных случаях выводов на основании фактов, либо в общепризнанных случаях. Кроме того, оно может использоваться вместо логических ограничителей.

Фреймовые системы связаны с информационно-поисковыми сетями. Если фрейм-кандидат не соответствует текущей проблеме, другими словами, если установление соответствия с терминалом не вполне отвечает условию метки, такая сеть задает другой фрейм. С помощью подобной межфреймовой структуры можно представлять знания, касающиеся фактов, сходств и другой информации, полезной для понимания. Когда некоторый фрейм выбирается в качестве единицы представления некоторого состояния, то в процессе согласования во все терминалы каждою фрейма подставляются такие значения, чтобы выполнялись условия в соответствующих местах. Подобный процесс согласования управляется информацией, дополняющей фрейм (эта информация касается обработки непредвиденных ситуаций), а также целью системы в текущий момент времени. Далее, в случае если процесс согласования закончился неуспехом, использование полученной при этом информации представляет определенный интерес.

Данное изложение может показаться трудным для понимания, поэтому поясним его на простом примере.

На рис. 2 показана связь фрейма с дополнительной информацией. Фрейм этою типа описывает только одни концептуальный объект, а дополнительная информация - это специфичная конкретная информация для каждого фрейма. Важным в данном примере является то, что имеется некоторый физический объект, называемый комнатой, некоторый концептуальный объект, называемый состоянием внутри этой комнаты, а также то, что дополнительная информация касается не только этих объектов, но и специфического управления ими.

На рис. 3 показан пример фреймового представления составной арки. В данном случае фрейм представлен в виде семантической сети. Однако, поскольку фрейм состоит из множества терминальных слотов, то отношения между ними описываются с помощью их значений. Условия, ограничивающие значения, также добавляются к соответствующему слоту. Кроме итого, поскольку детали А, В и С представлены другими фреймами, то слот фрейма арки дополнен указателями этих фреймов.

На рис. 3 показан пример фреймовой системы, касающейся углов зрения арки. В данном случае за первый угол зрения принят вид спереди на арку. Если повернуть ее на 90° по часовой стрелке, как показано на позиции 2, будут видны только детали А и В. Когда мы рассматриваем некоторый объект, например под углом зрения 2, то вызвав из памяти фрейм угла зрения 1, можно предположить, что данный объект является аркой. Таким способом компенсируется тот факт, что деталь С не видна, если при повороте на 90 о этого объекта против часовой стрелки его вид совпадает с фреймом угла зрения 1, предположение было правильным. В противном случае вызывается другой фрейм и проводится его сопоставление. В данном случае может быть использован указатель сходства.

Ниже рассмотрены основные свойства фреймов.

(1) Базовый тип. При эффективном использовании фреймовой системы, подобной показанной на рис. 4, можно добиться быстрого понимания сущности данного предмета и его состояния, однако для запоминания различных позиций в виде фреймов необходима память. Поэтому только наиболее важные объекты данного предмета запоминаются в виде базовых фреймов, на основании которых строятся фреймы для новых состояний. При этом каждый фрейм содержит слот, оснащенный указателем подструктуры, который позволяет различным фреймам совместно использовать одинаковые части. Такая подструктура не изменяется при изменении угла зрения. Благодаря этому свойству возможно представление и использование информации, полученной и различное время и с различных участков, в качестве независимой информации, связанной с данным углом зрения (т.е. в качестве знаний).

(2) Процесс сопоставления. Процесс, в ходе которого проверяется правильность выбора фрейма, называется процессом сопоставления. Обычно этот процесс осуществляется в соответствии с текущей целью и информацией (значениями), содержащейся в данном фрейме. Другими словами, фрейм содержит условия, ограничивающие значения слота, а цель используется для определения, какое из этих условий, имея отношение к данной ситуации, является релевантным.

В итоге процесс сопоставления фрейма осуществляется следующим образом:

1) сначала с помощью предположения и интуиции выбирается некоторый базовый фрейм; с помощью знаний, основанных на выявленных особенностях, релевантности или с помощью подфреймов, предполагаемых наиболее релевантными, данный фрейм сам подтверждает или не подтверждает свою релевантность. При этом в соответствии с текущей целью определяется, какое ограничение слота следует использовать при сопоставлении. При подтверждении процесс сопоставления завершается.

В противном случае:

2) если в данном фрейме имеется слот, в котором возникла ошибка, касающаяся, например, условия согласованности с информацией, заданной по умолчанию, то необходима информация, обеспечивающая присваивание надлежащего значения данному слоту. Например, если в процессе сопоставления фрейма “угол зрения 1”, показанного на рис. 4, в качестве информации задаются только детали А, В, то для данною фрейма необходима информация, касающаяся детали С. Присваивание требуемой информации данному слоту должно не противоречить ограничениям слота и ожиданиям. Если сопоставление оканчивается неуспехом даже при следующих обстоятельствах (в качестве примера):

Поле зрения справа,

Должна быть видна деталь С; если не видно, повернуть вправо на 90 о,

Деталь А подпирается деталью В,

Нет соединения В с А, то

3) в качестве последнего шага управление передаётся другому надлежащему фрейму из этой системы. Если и этот фрейм не подходит, то управление передаётся соответствующему фрейму из другой фреймовой системы. В таком процессе используется информация о преобразовании (например о перемене угла зрения, изменении места и т. п.). Если и это сопоставление оканчивается неуспехом, то это означает, что задача не имеет решения.

Рассмотренный выше процесс сопоставления касался только одного фрейма, но и в сложных визуальных или текстовых объектах аналогичный процесс следует вводить в полный процесс обработки.

(3) Иерархическая структура. Фрейм обычно соответствует представлению общего понятия с классификационной иерархической структурой; как показано на рис. 5. Особенность такой иерархической структуры заключается в том, что информация об атрибутах, которую содержит фрейм верхнего уровня, совместно используется всеми фреймами нижних уровней, связанных с ним. Например, атрибут “животное передвигается” является общим и для птиц, и для канарейки, которая находится на самом нижнем уровне.

Если бы человеческая память имела подобную структуру, то можно было бы систематизировать и запоминать схожие понятия, избегать лишних сложностей, касающихся информации об атрибутах, и добавлять новые понятия или знания в соответствующие позиции в этой иерархии (обучение). При этом упрощалось бы обнаружение противоречий в знаниях и управление последовательностью, и если можно было бы понять, что это птица даже без использования конкретных знаний (например, что это “курица”), то заметно повысилась бы гибкость системы, например, появилась бы возможность получения выводов на основании знании о птицах и животных. (Следует отметить, что такая иерархическая структура свойственна не только для представления знаний фреймами. Например, в языке представления знаний, объединяющем фреймы и продукционные системы, иногда используется часть такой структуры в качестве базы данных продукционной системы. В данном случае такую систему также можно назвать фреймовой, однако, хотя она значительно мощнее продукционной системы, по своей универсальности она уступает универсальной фреймовой системе.)

(4) Межфреймовые сети. Запоминание концептуального объекта, имеющего классификационную иерархическую структуру, легко поясняется фреймовой моделью, однако, как уже было сказано выше, если “процесс сопоставления” окончился неуспехом, возникает необходимость поиска фрейма, подобного предыдущему. Такой поиск, осуществляемый с использованием указателей различия, возможен благодаря соединению фреймов, описывающих объекты с небольшими различиями, с данными указателями и образованию сети подобных фреймов.

На рис. 6 показан пример так называемой сети Уинстона. Если при сопоставлении фрейма “стул” выяснилось, что объект слишком велик и у него отсутствует спинка, то с помощью указателя различия ищется фрейм “стол”. Если окажется, что объект слишком широк и отсутствует спинка, можно выполнить эффективный поиск фрейма “скамейка” с помощью другого указателя различия.

В данном примере были рассмотрены указатели различия, однако семантические сети можно строить с помощью всевозможных других указателей и с их помощью с высокой эффективностью выполнять различные выводы. (В таких случаях следует считать, что фреймовая система включает семантическую сеть.)

(5) Значение по умолчанию. Когда человек рассматривает нечто и думает о том, что бы это значило, или мысленно представляет себе что-то и думает, что бы это значило, то данный процесс можно представить как распределение конкретных значений между терминальными слотами фрейма. При этом в случай мысленного представления пределы, касающиеся распределения этих значений, широки. В таких случаях предполагаемое значение называется значением по умолчанию. Например, при чтении предложения “Таро взял мяч” воображение читателя рисует не абстрактный мяч, а вполне конкретный, например мяч для игры в теннис или гольф. Кроме того, этот мяч должен в его сознании обладать определенными атрибутами, например, размером, цветом и массой, значения которых подразумеваются по умолчанию. Несомненно эти значения вызываются ассоциативно па основании личного опыта читателя. Подобные значения по умолчанию слабо связаны со слотами и далее они постепенно заменяются на достоверную информацию.

Это основывается на следующем предположении: “Пока не распределены терминальные значения, решение о занесении в долговременную намять не принимается. До этого момента во фрейме хранится значение по умолчанию, хотя и слабо связанное с ним”. Выводы, получаемые на основании значений по умолчанию, называются выводами по умолчанию. По этим выводам можно продолжить получение вывода и восполнить недостатки заданной информации. Эта функция обычно расширяет возможности системы, в то же время существует опасность получения неправильных выводов на основе ошибочных представлений.

Вывод по умолчанию выполняет весьма важную функцию при распознавании образов или речи. Например, если видна только часть образа, то, заменив оставшиеся части значениями по умолчанию, можно обрисовать полный образ. Точно также, используя значение по умолчанию, можно восстановить смысл контекста, из которого выхвачены отдельные предложения. В качестве примера рассмотрим следующий текст:

Ханако приглашена на день рождения Таро.

Она полагала, что он любит заводить юлу.

Она направилась в свою комнату и потрясла копилку.

Копилка не издала никакого звука.

Из подобного текста мы можем без труда восстановить полное содержание. Для этого необходимо понять в целом, о чем говорится в приведенных предложениях. Можно легко понять, что главной темой первого предложения является некий день рождения. Сосредоточившись вокруг фрейма, касающегося дня рождения, и действуя далее подобным образом, можно подходящим способом присваивать значение слотам и выстроить цепочку фреймов:

день рождения ® подарок ® юла ® юлы нет ® купить ® деньги ® копилка ®

® потрясти ® звука нет ® денег нет ® обратиться к матери ® и т. д.

Здесь выделенные места или значения по умолчанию устанавливают связь между фреймами, в приведенных предложениях они отсутствуют. Когда используется такой способ вывода, предполагается, что кроме значений по умолчанию, существуют эффективно действующие межфреймовая сеть и демоны.

(6) Отношения “абстрактное - конкретное” и “целое - часть”. Рассмотренная выше иерархическая структура основывается на отношениях “абстрактное-конкретное”, однако помимо такого типа структур существуют и другие, основанные на отношениях “целое - часть”.

Отношения “абстрактное-конкретное” характерны тем. что на верхних уровнях, как показано на рис. 5, расположены абстрактные объекты (концепты), а на нижних уровнях-конкретные объекты, причем объекты нижних уровней наследуют атрибуты объектов верхних уровней. Эти отношения еще называют отношениями типа IS-A или KIND-OF . Такие названия объясняются формами записи “канарейка IS-A птица” (канарейка есть птица) и “канарейка KIND-OF птица” (канарейка - это разновидность птиц).

Ещё одно отношение “целое- часть” касается структурированных объектов и показывает, что объект нижнего уровня является частью объекта верхнего уровня. Например стена является структурным элементом аудитории, однако она не является аудиторией, поэтому объект “стена” не наследует атрибут “аудитория”, являющийся объектом верхнего уровня. Скорее наследование атрибутов выполняется на основании отношения IS-A типа “тело – стена - стена аудитории - стена аудитории А”. Заметим, что в теории фреймов Минского рассматривались оба типа этих отношений, однако разделения их, подобно приведенному здесь, сделано не было.

Практическое применение во фреймовых системах получили лишь отношения “абстрактное - конкретное”. Тем не менее иногда требуется описывать и управлять структурированным объектом, например в САПР, поэтому в таких случаях не обойтись без обработки отношений типа “целое - часть”. При этом составляющие системы описываются отношениями IS-A, а структура - отношениями PART-OF. Однако в отношениях тина PART-OF нельзя использовать наследование атрибутов, из-за чего не видны преимущества модели представления знаний фреймами. В таких случаях необходимы другие методы.