В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем)




НазваниеВ семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем)
страница5/28
Дата публикации21.07.2013
Размер4.22 Mb.
ТипДокументы
lit-yaz.ru > Информатика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28

1.5.1. Первая координата: базы знаний. Факты, утверждения или правила - это логические формулы, которые не требуют доказательства для пользователя (если они соответствуют его пониманию действительности) и, следовательно, являются аксиомами предметной и проблемной областей. Сбор знаний и ввод их представлений в память Интеллсист как процесс составляет АП класса заданий (разработка БЗ). Из высказанной интерпретации представления знаний вытекают преимущества работы в ИП по сравнению с ПП. Запись знаний в форме логических формул алгебры логики сложна для не математика, но мы убедимся в том, что логические формулы пишутся в виде утверждений, которые транслируются, а формальные логические формулы возникают только на стадии внутреннего представления знаний. «Программист» АП должен владеть ЯПП, а не формулами алгебры логики.
В определении понятия знание имеется слово «факты» как один из сортов знания. Формализация факта может быть дана, например, записью Х = 59. Для БЗ факты - это пары <имя, значение>. Именем может быть не только термин, но и сложное или составное имя, например вызов функции. Значением может быть не только целое число, но и тексты, символы, вещественные числа и подпрограммы. Представление простейших фактов может описываться такими же простыми логическими суждениями. Утверждения о фактах имеют форму логического выражения. Простой пример задания утверждения может представляться отношением «Х < 101 и Х > 58». Такие утверждения задают свойства вещей. Аналогично задаются правила для построения утверждений о фактах. Например, «если Х > 0, то sin(Х)>0». Аналогично можно рассматривать метаправила как правила построения правил. Обычно трех указанных уровней достаточно для исследования и использования знаний. Метаправила являются избыточным средством. Конечно, если количество правил велико, тогда надо использовать средства метаправил, которые в конечном счете записываются как обычные правила. Таким образом, совокупность фактов, утверждений и правил, представленных логическими формулами, образует БЗ. Каждая формула представляет элемент БЗ, а совокупность формул, конъюнкция всех формул совокупности, - это БЗ. Из формы представления знаний и базы вытекают способы работы с БЗ.
Что же дает смена, дополнение или замена части БЗ? В случае смены БЗ мы получаем возможность для решения нового класса задач. Действительно, смена БЗ меняет область знаний (кардинально или частично) и тем самым меняет условия постановки заданий перед Интеллсист. Можно, в частности, предположить, что при смене БЗ не изменятся логические формулы, составляющие базу. Этот случай является весьма маловероятным в силу того, что каждая область знаний основана на своей аксиоматике даже в пределах одной и той же науки. Добавление нового элемента знания в базу приведет к уточнению знаний и, следовательно, к более точным ответам на запросы пользователей. Понятие уточнения знаний весьма расплывчато и требует специального рассмотрения (привлечения нового знания для разрешения этой проблемы). Наконец, замена части БЗ составляет промежуточное действие между полной сменой базы и добавлением в базу. Подобные рассуждения представляют интерес для информатики психологии (машинного поведения). Наша ближайшая проблема - это исследование свойств координаты нашего классификационного пространства Интеллсист. Количество точек на оси «база знаний» по крайней мере счетное (по числу всевозможных логических формул) или континуально (логическая формула - множество всех подмножеств имен и операций). Количество точек на оси «база знаний» определяется количеством баз независимо от того, как получены знания (сменой, дополнением или заменой элементов). Количество БЗ - равно количеству подмножеств логических формул из множества правильно построенных формул. Общее число подмножеств есть континуум. Можно по разному получить оценку рассматриваемой оси классификационного пространства. Так или иначе, но емкость пространства по этой координате достаточна для оценки свойств Интеллсист по сравнению со свойствами множества программ.
Возможно эта координата является самой емкой. Разработка Интеллсист в таком случае состоит из настройки Интеллсист - заполнения БЗ тем материалом, которым располагает специалист. Степень компетентности Интеллсист в данном случае полностью зависит от компетентности специалиста. В таком случае специалист занимается реализацией АП, которое можно именовать также и субъективным программированием. Специалист или коллектив специалистов вносит в Интеллсист свои знания, которые целиком зависят от их знаний свойств предметной и проблемной областей. Можно вполне основательно предположить, что другой специалист или другая группа специалистов будет иметь дело со своей БЗ. Тогда можно говорить о стиле решения проблем. Стиль зависит от группы специалистов.
БЗ зависит также и от возможности инструментария Интеллсист контролировать работу специалиста при вводе знаний в базу. Введение в базу одного элемента может привести к получению ответов близких или далеких к ответам, выведенным по одним и тем же запросам по БЗ без этого элемента. Конечно, надо ожидать возможности уточнения ответов от добавления БЗ новыми элементами. Так или иначе, но добавление элемента в базу определяет новую БЗ. Обнаружение свойств знаний и элемента знаний относительно остального знания должно быть непременным свойством инструментария. Технология разработки БЗ рассмотрена ниже в виде последовательности шагов.
Шаги для достижения указанной цели формирования конкретной БЗ составляют процедуру глобальной настройки Интеллсист. Их можно представить так.

1. Уточнение предметной и проблемной областей. На этом шаге формируются описания терминов, обозначающих типы, объекты и константы, операции и процедуры.

2. Сбор всей совокупности знаний в выбранных областях. Знания в данном случае составляют основу БЗ.

3. Ввод знаний (собранных текстов) в память Интеллсист с помощью инструментария создания Интеллсист. Вначале знания вводятся в текстовые файлы для последующей работы подсистем инструментария.

4. Составление словаря терминов по тексту знаний. Разработка словаря по текстам знаний целесообразнее автономной разработки словаря. В таком случае число ошибок в словаре будет минимизировано.

5. Отладка знаний при вводе их в БЗ. Определение непротиворечивости, независимости и полноты БЗ составляет основу для построения процедур отладки.

6. Сертификация и подтверждение БЗ. Этот шаг менее всего изучен относительно знаний. Вполне возможно, что процедура сертификации и подтверждения программ может быть перенесена на БЗ.

7. Тестирование БЗ. Здесь можно увидеть те же проблемы, что и на предыдущем шаге. Тестирование позволяет определять работоспособность знаний.

8. Проверка БЗ на примерах запросов. Как и многие другие шаги этот шаг строится по аналогии с процедурами обслуживании программ. Имеются самые различные вопросы прагматики знаний, которые можно разрешить путем пробных запусков Интеллсист на известных запросах с известными ответами.

9. Передача экземпляра БЗ в опытную эксплуатацию. Сложность систем с БЗ требует предварительной обкатки ее на реальных примерах до перехода к последнему шагу.

10. Передача экземпляра БЗ на постоянную эксплуатацию. Этот шаг как и все предыдущие не исключает возврата к предыдущим шагам в тех случаях, когда обнаруживаются ошибки некоторого сорта. Каждый шаг представляет собой новую проблему, от решения которой зависит успех или неудача построения конкретной БЗ.
Общее определение понятия знание было рассмотрено в т.1, оно требует уточнения в связи с рассмотрением БЗ. На первый взгляд может показаться, что БД и БЗ различаются существенно. При внимательном изучении структур разнообразных баз можно обнаружить значительное их сходство. Действительно, исходными структурами любых баз являются данные таких типов как целые, вещественные, строковые, символьные, процедурные и структурные (массивы и записи). Однако БЗ должны содержать полную информацию об атрибутах рассматриваемых типов данных, например внешние имена или размерности данных. Различия БД и БЗ уже рассматривались в томе 5 (п. 1.4) и будет еще рассмотрены позже (п. 4.7.5).
^ 1.5.2. Вторая координата: языки профессиональной прозы. ЕЯ весьма обширен. Попытка перевода с него на другой ЕЯ обречена на неудачу из-за разнообразия профессий у человека и соответствующего разнообразия ЯПП. Анализ и понимание смысла слова из фразы ЕЯ может потребовать обширного контекста (может быть всего или дополнительного текста) для распознавания смысла этого слова. Это является главным препятствием использования ЕЯ при вводе знаний в Интеллсист. Именно в связи с этим весьма затруднен процесс автоматизации перевода с одного ЕЯ на другой. Именно в связи с этим рассматривается только части ЕЯ, которые будем именовать ЯПП (в некоторых публикациях их именуют языками деловой прозы). В связи с этим целесообразно рассматривать языки специалистов конкретной специальности как части ЕЯ (см. подробно в томе 2 о СеГ).
Число ЯПП равняется числу профессий или областей знания. По крайней мере число ЯПП равно числу наук (их чуть более 300). Вполне возможно, что число языков больше числа профессий, так как каждая профессия может подразделяться на отделы, которые базируются на различных научных дисциплинах или направлениях или на различных лексиконах. Более того, каждый специалист может создавать собственную школу учеников, воспитанных на своих идеях. Каждый ЯПП позволяет генерировать свой класс Интеллсист. Каждая Интеллсист этого класса будет воспринимать пользователя данной школы. Остальные пользователи могут применять инструментарий только в том случае, если они понимают ЯПП данного пользователя. Каждый (а может быть не каждый) пользователь заинтересован в распространении его знаний. Необходимо учитывать тот факт, что знания продаются и покупаются как товар. У пользователя имеется интерес в продаже его знаний. Другая ситуация возникает тогда (это замечено в скобках), когда пользователь непосредственно сам готов применять свои знания для продажи их в разнообразных формах консультаций. Сам пользователь должен определить, что является наиболее выгодным, а что наносит вред его специальности.
Вопросы согласования различных ЯПП остается открытым и во многом зависит от круга решаемых задач. Введение еще одного термина в лексикон позволит расширить знания в базе путем ввода дополнительных фраз-знаний пользователя. При расширении лексикона или при любом его изменении имеющиеся знания могут тот час же подвергнуться изменениям. Изменения можно вводить путем редактирования содержимого имеющихся текстовых файлов. Эта работа продуктивнее по сравнению с работой над созданием новых файлов с фразами-знаниями. Таким образом, ЯПП изменяет облик экземпляра Интеллсист по двум направлениям: состав лексикона и состав файла с фразами-знаниями.
ЯПП определяется как часть ЕЯ, использующая лексикон профессии, весьма ограниченный по размеру контекст и совокупность специальных формальных или формализованных языков. Использование ЯПП накладывает ограничения на применение ЕЯ, на определение понятия избыточности текстов и на грамматический строй языка общения специалиста с Интеллсист. Сразу оценим количество ЯПП. Скорее всего их столько сколько профессий. Возможно, что число ЯПП больше числа профессий, так как каждая профессия может подразделяться на отделы, которые базируются на различных научных дисциплинах или направлениях. Более того, каждый специалист может создавать собственную школу учеников, воспитанных на новых идеях, использующих новые формальные или формализованные языки.
ЯПП определяется лексиконом профессии, ФЯ Лейбниц и правилами введения избыточности в тексты ЯПП, которая определяет меру близости ЯПП к ЕЯ. Лексикон профессии включает термины операций и операндов. Термины операций в значительной части фиксированы и зависят от состава операций языка Лейбниц. Дополнительная к этому часть операций определяется специалистами по текстам знаний данной специальности. Термины операндов в значительной части определяются специалистами по текстам знаний. Стандартная часть лексикона операндов возможна, поскольку ЯПП происходит от ЕЯ и, следовательно, использует общеупотребительные слова для именования разнообразных вещей. При другом толковании операций и операндов можно говорить об объектах и действиях над объектами. Имена объектов и действий в данной профессии и составляют лексикон данного ЯПП.
Работа с ЯПП включает следующие процедуры: формирование лексикона, трансляцию лексикона, выбор представлений текстов через термины лексикона, а также формирование или выбор способов представления знаний для эффективного функционирования Интеллсист. Формирование лексикона как работа напоминает работу с таблицами идентификаторов. Сложность алгоритма формирования лексикона заключается в том, что различные словосочетания могут включать одинаковые слова, тогда возникает проблема распознавания словосочетаний.
Вопросы работы с ЯПП включают также проблемы представления знаний в базе и представления самой БЗ. Обычно размер лексикона оценивается числом 10 000 слов, размер текстовых файлов оценивается числом 2-5 мегабайта, размер БЗ оценивается числом 1-3 мегабайта. Эти цифры характеризуют современное представление о знаниях специалистов. Введение знаний в форме учебников, пособий и руководств увеличивает указанные размеры на один порядок. А поскольку все науки и специальности взаимосвязаны, то размеры должны быть увеличены еще на два-три порядка. Такова оценка сложности всей совокупности знаний, которые должны обеспечить решение задач пользователей различных специальностей.
Совокупность знаний в каждых предметной и проблемной областях представляется на ЯПП, который состоит из фраз, соединенных в абзацы. Абзац это вполне законченная мысль. Иногда фраза не умещает одну законченную мысль, поэтому используется понятие абзаца. Так или иначе, но фраза или абзац переводятся в конечном счете после трансляции исходного текста на ФЯ Лейбниц. В таком случае, фраза может быть частью логической формулы. Абзац же должен быть полной логической формулой, если фраза таковой не является. Итак, фраза (или абзац) - это аксиома, элементарное знание, элемент БЗ, «команда» системы логического программирования или АП. Совокупность абзацев - это полное знание, БЗ или логическая «программа» класса задач. Запрос - это исходное данное, абзац (или фраза) для описания задания для Интеллсист, вопрос, требующий ответа. Вывод ответа на запрос по БЗ - это выполнение логической программы по исходному данному. Такова интерпретация функционирования Интеллсист и составных компонентов БЗ. Интерпретация фразы (и абзаца) текстом ФЯ связана с распознаванием ее структуры. Здесь важно учитывать то, что фраза - это один из следующих вариантов:

1. запись фактов типа 2 > 1 или Х =5;

2. запись утверждения о фактах типа Х > 0 и У > 0;

3. запись правила вывода фактов или утверждений о фактах типа:

Х > 0 -> sin (Х) > 0.

Подобные фразы в совокупности определяют содержание БЗ.
Работа создателей базовых Интеллсист с грамматикой ЯПП включает следующие процедуры: формирование стандартной части лексикона, создание транслятора текстов знания или запросов, выбор представлений текстов и лексикона, а также формирование или выбор способов внутреннего представления знаний для эффективного функционирования Интеллсист. Пользователя касается только процедуры составления своего лексикона и записи знаний на ЯПП. Формирование лексикона как работа напоминает работу с терминологическими словарями или таблицами терминов.
Опять возникает вопрос о том, что дает смена, дополнение или замена части лексикона, определяющего конкретное ЯПП? Относительно смены лексикона выше было высказано смелое предположение, что его смена приведет к рассмотрению нового класса задач. Дополнение лексикона скорее всего расширяет класс решаемых задач, уточняет знания и ответы Интеллсист на запросы пользователя. Замена части лексикона по результатам решения заданий занимает промежуточное положение (между заменой класса заданий и уточнением ответов). Вопрос сам по себе интересен и требует специального рассмотрения в рамках изучения свойств лексикона и ЯПП. Доступ прямого пользователя к ВМ должен знаменоваться постепенным внедрением средств естественного (национального) языка в качестве средства общения в системе человек-ВМ. Вторая координата имеет конечное число точек.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28

Похожие:

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) iconВопросы к зачету по дисциплине
Гаскаров Д. В. Интеллектуальные информационные системы. Учеб. Для вузов. – М.: Высш. Шк – 431 с: ил

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) iconВ проточной части устройства (или трубопровода)
Разработан метод численного решения системы четырех дифференциальных уравнений характеристики, описывающих неустановившиеся течения...

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) iconС. П. Соколова интеллектуальные информационные системы
Методические указания предназначены для студентов специальности 351400 «Прикладная информатика (в экономике)»

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) icon«системы автоматизированного проектирования», 2008 Дисциплина: «Интеллектуальные...
Предмет исследования и основные направления исследований в области искусственного интеллекта

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) iconРеферат по экологической психологии на тему: Новые ценностные системы...
Теория Дарвина о борьбе за существование и выживании наиболее приспособленных как способе образования новых видов жизни использовалась...

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) iconИнтеллектуальные информационные системы рекомендуемая литература
Гаврилова Т. А., Хорошевский И. Ф. 2000. Базы знаний интеллектуальных систем. – Спб.: Питер, 2000

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) icon3. Логистические системы Литература 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11,...
Понятие логистической системы является частным по отношению к общему понятию системы. Система (греч. «целое, составленное из частей,...

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) iconВопросы к экзамену по курсу «Интеллектуальные информационные системы»
Ии связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически...

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) iconМодель адаптивной системы стереозрения для подвижного робота
Т. е такие системы, которые в зависимости от сложности распознавания окружающего мира и поставленных задач будут адаптироваться по...

В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем) iconЗадачи школы: Создание системы социально педагогической, психологической,...
Цель школы: Создать условия для выстраивания системы воспитания в школе на основе гуманизации и личностно-ориентированного подхода...



Образовательный материал



При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
lit-yaz.ru
главная страница