В семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем)




НазваниеВ семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем)
страница8/28
Дата публикации21.07.2013
Размер4.22 Mb.
ТипДокументы
lit-yaz.ru > Информатика > Документы
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   28
^
Естественный язык -> Формальный язык -> Естественный язык

(период ввода знаний и запросов) * (период вывода и показа решений)
Рассмотрим первую фазу - фазу ввода знаний и запросов. Вторая фаза - фаза вывода из памяти получаемых решений - остается не рассмотренной в окончательном объеме. Вывод решений будет производиться методами ИЛ (см. т.5). Ввод знаний и запросов ставит проблему выбора языка представления знаний. К этой проблеме и обратимся кратко еще раз.
Проблема ставится так: построить средства перевода текстов (таблиц и рисунков, вообще говоря) ЕЯ на ФЯ представления знаний. К ФЯ относятся известные ФЯ: SQL, Паскаль, Ада, Фортран и др. К ФЯ мы причисляем язык логических формул (фрагмент языка Лейбниц). Совокупность ФЯ определяет лингвистический багаж ВМ. Он реализуется на ВМ полностью, если решаемая проблема помещается в выделяемых ресурсах. (ЕЯ - лингвистический багаж человека.) Средства решения данной проблемы опираются на возможности МГР (см. том 2) для распознавания и грамматического разбора текстов. Общее решение проблемы состоит в построении промежуточного для ЕЯ и ФЯ языка, который именуется ЯПП.
Проблема 2. Проблема использования ЕЯ по правилам СиГ неразрешима. Причина неразрешимости проблемы или существование алгоритма вычисления смысла текстов, рассмотрена в т.2. Напомним, что основными препятствиями являются большие контексты понятий и словари из слов, значительный по объему словарь и большой объем грамматических категорий, неоднозначность слов, терминов и понятий, избыточность текстов ЕЯ и некоторые технические трудности анализа текстов ЕЯ. Именно в связи с этой проблемой построена СеГ. Языковые проблемы нашли разрешение. Здесь указанные проблемы служат только напоминанием о сложности создания Интеллсист нового поколения. Ниже дан обзор используемых языков представления знаний в инструментарии и Интеллсист.

^ 2.2. Языки в интеллектуальных системах
Появление нового языка в ПП касается всех пользователей ВМ и вызывает их естественное сопротивление внедрению нового языка. Консерватизм в программировании всегда играл положительную роль. ИП связано также с появлением нового языка - ЯПП (см. т.2). Кроме этого языка имеется еще спектр ФЯ, которые связаны с ИП и которые предназначены для специалистов (системных программистов, знаниеведов, операторов). Пользователи Интеллсист не касаются ФЯ никоим образом (если конечно они не думают изменить свою квалификацию). Мы рассмотрим кратко весь спектр ФЯ, непосредственно или косвенно связанных с ИП.
В спектре языков можно упомянуть и ЯПП. У этого языка имеется формальная часть и формальная основа. Язык построен на базе языка логических формул, определенном в языке Лейбниц. Для пользователя Интеллсист это обстоятельство ускользает, он остается наедине с частью ЕЯ. Формальная основа языка служит для автоматического контроля правильности записей при трансляции текстов.
Метаязыки (это следующая категория ФЯ) по сущности своей являются формальными и используются для формулировок некоторых ФЯ. Ими пользуются системные программисты. Для разработки инструментария Интеллсист применяются порождающие и распознающие формальные грамматики для определения ФЯ. При определении порождающей грамматики используется метаязык Бэкуса-Наура [Хомский61, Гинзбург70], а при определении распознающей грамматики - метаязык графа языка [Красилов78] и метаязык Марков.
При конструировании инструментария Интеллсист используется конечный ФЯ, которым является словарь. Лексикон - это в соответствии с общим определением языков и есть конечный язык терминов. В лексиконе имеется постоянная стандартная часть - терминологический базовый словарь, который фиксирует наборы слов и их синонимов, используемый для формирования терминов. Они не зависят от конкретных предметных или проблемных областей, они присущи всем предметным и проблемным областям. Например, термины сложение (+) или равенство (=), истина (true) или ложь (false) являются общеупотребительными, поэтому они внесены в стандартный словарь.
Языки данных или БД используются в Интеллсист вместе с БЗ и составляют средство общения подсистемы Интеллсист и СУБЗ. Весьма вероятно, что эти языки будут виртуальными и не доступными для применений человеком. Мы отмечаем и виртуальные языки, поскольку их наличие гарантирует самоконтроль информации при вводе, обмене и выводе.
Язык Лейбниц предназначен для неявного описания структуры БЗ и используется системным программистом. С его помощью создается описание памяти МЛВ, МАВ, БЗ и процессора настройки структуры. Этот ФЯ используется на этапе генерации Интеллсист и не доступен явно пользователю Интеллсист. Надо заметить, что неявно язык доступен пользователю Интеллсист в части логических формул (о чем упоминалось выше). Косвенность можно представить так. Имеется в языке Лейбниц формализм логических формул. С его помощью реализуется транслятор ЯПП на ФЯ логических формул. Тексты знания после трансляции будут выверяться в конечном счете по формализму логических формул. Имеется у каждого пользователя интуитивное представление о логических формулах, этого достаточно для формулировки знаний на ЯПП. Некоторые отклонения от формализма будут уточнены простыми вопросами Интеллсист, на которые пользователь сможет ответить не изучая ФЯ Лейбниц даже в части логических формул. Из записей на языке Лейбниц выбираются понятия (имена элементов БЗ), которые пополняют лексикон.
Языки программирования будут использованы теми, у кого предметная и проблемная области связаны с программированием. Это единственное кажущееся отступление от общего правила: пользователю Интеллсист знание ФЯ не обязательно. Язык программирования - это язык программиста-профессионала, ЯПП программиста. Заметим, что языки программирования используются для заполнения библиотеки подпрограмм - базы алгоритмического знания. Библиотеку обычно разрабатывают специалисты-программисты.
Наконец, в качестве языков реализации инструментария Интеллсист и самих Интеллсист могут использоваться самые разнообразные ФЯ программирования и представления данных. Например, язык Паскаль и Си или язык ассемблера на ПЭВМ или в другой системе для эффективного программирования и доступа к средствам ВМ - это ФЯ программистов, занимающихся реализацией Интеллсист. Конечно же, такие языки не касаются пользователей Интеллсист ни с какой стороны. Его может представлять только интерес, удовлетворяющий его любопытство. Отчасти это не так. Интеллсист может по заказу программиста генерировать программы на известном ему языке.
Итак, пользователь Интеллсист или ИП должен хорошо владеть языком своей профессии (ЯПП), а создатели ИИС и Интеллсист должны знать указанные выше ФЯ, включая новый язык - язык Лейбница. Любой ФЯ можно заменить ЯПП, используя при этом транслятор этого языка на ФЯ. ЯПП включает командные фразы, с помощью которых можно записывать алгоритмы. Создателей Интеллсист также можно освободить от знания ФЯ, но это дело самих создателей Интеллсист.
При разработке Интеллсист используется семь видов языков представления данных, знаний и программ. Перечислим последовательно все языки.
1. В качестве языка описания используется ЕЯ, независимо от того, какого сорта Интеллсист. Для них необходимо используются и математические тексты, которые можно считать частью ЕЯ.

2. Языком генерации БЗ в системе является язык Лейбниц. Это ФЯ, средствами которого описываются предметная и проблемная области, знания и запросы. Язык Лейбниц позволяет описывать типы данных, логические формулы и спецификации процедур. Язык Лейбниц включает в себя язык лексиконов, который "запаян" в меню инструментария. Конечно, язык Лейбниц можно представить фрагментом ЕЯ. В данном описании мы не будем рассматривать это обстоятельство. Процедуры генерации Интеллсист с помощью языка Лейбниц не рассматриваются, поэтому сам язык также не рассматривается подробно (см. т.2).

3. Языки представления данных в памяти ВМ. Этот сорт языков использует средства языков программирования. Они используются по мере необходимости. Кроме этого, для представления ссылок на подпрограммы используется язык Вызов (см. т.2).

4. Языки запросов. Этот сорт языков предназначен для формирования заданий для работы Интеллсист. Имеется три языка задания вариантов запроса: шаблон, анкета и ЯПП, используемый для передачи машине логических выражений. Язык анкеты предназначен для опроса пользователя о состоянии исследуемого предмета, для которого необходимо поставить диагноз. Содержание пунктов анкеты выдается на экран, пользователь записывает ответы. Каждый ответ воспримется для обработки. Например, да - указанный признак имеется, нет - данный признак отсутствует, ? - о признаке ничего нельзя сказать. Вопрос анкеты показывается в стандартизованном виде термином. Следует обратить внимание на тот факт, что задание запроса логическим выражением шире по возможностям, чем анкетная формулировка запроса. В этом случае диагноз будет значительно точнее. Запрос может быть задан логической формулой ФЯ. Но этот случай является частью случая использования ЯПП.

5. Языки БЗ. Поскольку элемент знания представляет собой логическую формулу, то в качестве средств записи знаний может использоваться язык Лейбниц. Однако, как было оговорено, знания будут представлены деловой или профессиональной прозой.

6. Языки реализации Интеллсист. Эти языки зависят от технических средств реализации. Для рассматриваемых Интеллсист, в частности, используется язык программирования Паскаль, Дельфи Паскаль, Си и язык макроассемблера для построения программ машины интерпретации логических операций. В данной монографии указанные языки не описываются, они широко известны.

7. Язык управления работой Интеллсист используется в качестве языка управления язык меню, который выполняет две функции: вызова всех подзадач системы и организация диалога пользователя с системой. Потенциально же ЕЯ может использоваться вместо языка меню. Однако это целесообразно в том случае, когда будет использовано аудиопрограммирование работ Интеллсист. Сама проблема использования ЕЯ требует специального рассмотрения. Вообще, на каждом шаге может использоваться ЕЯ. Однако имеется еще значительное число проблем для полного перехода на ЕЯ в качестве основного средства общения с ВМ. Сделанная при разработке Интеллсист попытка использования ЕЯ оказалась весьма полезной. Исследование этого вопроса необходимо продолжить. Кроме указанных языков в инструментарии используются языки сценариев и ФЯ, задаваемые пользователем в форме порождающих или распознающих грамматик. Для представления порождающих грамматик используется метаязык Марков, а для представления распознающих грамматик - ассемблерный язык МГР (см. т.2).
Все указанные языки либо известны, либо описаны в соответствующих разделах, либо упоминаются для соблюдения условностей, приводящих к установлению контакта с читателем. Если у него имеется другое представление об этих языках, то читатель осуществит адаптацию к измененным их наименованиям. Это не составит ему труда, но должно утвердить мнение о том, что для Интеллсист какая-либо квалификация языков является несущественной. Все указанные языки прямо или косвенно, но содержательно, определяют средства формирования знаний или заданий для Интеллсист.

^ 2.3. Классы проблем пользователя
Прежде всего кратко рассмотрим известные понятия запроса, вопроса, задачи и проблемы. Под запросом обычно понимают просьбу извлечения набора новых (неизвестных пользователю Интеллсист) фактов или утверждений о фактах. Наше понимание запроса несколько шире общепринятого. Под запросом мы понимаем выдачу задания для Интеллсист, которое представляет собой содержательно вопрос, задачу или проблему. Запрос в таком контексте понимается как синоним термина задание, поскольку ответчиком во всех случаях является Интеллсист.
Вопрос - это логическое выражение, определяющее мысль, направленную на уточнение или для выявления условий истинности данного выражения. Любой вопрос может содержать дополнительное исходное знание, которое будет использовано для его разрешения или построения ответа. Ответ на поставленный вопрос - это новое знание, новое уточняющее или дополняющее знание в соответствии с поставленным вопросом. Поиск ответа предполагает использование БЗ (и лексикона). Ответ может стимулировать новые вопросы. Такой цепной процесс вопрос - ответ - вопрос может продолжаться до получения окончательного ответа, когда будут получены новые факты. Любой познавательный процесс в любой отрасли знания характеризуется именно такой цепочкой. Обычно в соответствии с грамматикой русского языка вопрос представляется вопросительным предложением. Более того, часто требуется, чтобы они не являлись утверждениями или отрицаниями, они должны быть правильно поставленным или корректным, а также не содержащим противоречий или повторов. Для Интеллсист любая форма предложения является вопросом, если предложение (или их совокупность) подается в разделе запросов. Предложение (простой вопрос), а точнее абзац (сложный вопрос), может быть некорректным, с повторами и содержать отрицания. Вопрос может быть истинным или ложным. Вопросительных знаков рекомендуется избегать, поскольку любой абзац, в частности выраженный фразой, считается заведомо истинным утверждением. На многие вопросы можно ждать ответа в виде фразы «да» или фразы «нет». Важным обстоятельством для ответов на вопросы является то, что ответ содержит либо заключение об его истинности, либо условия истинности вопроса. А это значит, что ответ, представленный не в форме новых фактов, стимулирует рождение новых вопросов, поскольку сами условия при дополнительном знании могут разрешиться новыми фактами так, что совокупность вопросов приводит в конечном счете к ответу «да» или «нет».
Задача - это формулировка запроса в виде фразы или фраз типа «дано А, найти Б». Во фразе под А понимаются утверждения относительно известных величин, а под Б утверждения об искомых величинах и связях их с известными. На А и Б не накладываются какие-либо ограничения ни структурного свойства (скаляр, матрица, запись или таблица), ни лексического свойства (число, строка, наборы чисел или строк). Решением задачи являются альтернативы совместных фактов, формулы или программа решения задачи. Понимание задачи является привычным и известным. Среди утверждений в А или Б должны содержаться сведения о методах решения задачи. Сам метод решения может быть выведен аналитически до составления запроса с конечной задачей.
Проблема - это сложный теоретический или практический запрос, требующий изучения и разрешения, возникающий в противоречивых ситуациях и передаваемый Интеллсист для разрешения. Обычно проблемы настораживают исследователей возможной их неразрешимостью или сложностью. Математиками (да и «практиками») устанавливаются неразрешимые проблемы, которые останавливают исследователей в продолжении поиска ответов на главные вопросы. Имеет смысл использовать Интеллсист для попыток разрешения проблемы или для определения условий истинности или тривиальности проблемы. Условия позволяют определить пути дальнейших поисков или исследований.
Разрешение задания - это получение ответа от Интеллсист на запрос, выражающий вопрос, задачу или проблему. Промежуточным результатом могут быть выражения-формулы или программа для перебора исходных (вообще говоря) числовых данных и получения числовых же результатов. Конечным результатом является либо утверждение об истинности или противоречивости задания, либо альтернативный набор совместных фактов, представленных записями элементарных знаний.
Классификация проблем пользователя (см. также том 5, п.3.4) осуществлена в соответствии с классификацией знаний на семь видов. Каждый вид знаний - свой класс проблем. Формулировки проблем связывается с некоторым языком. Языком записи проблем может быть ФЯ логического исчисления, неформальный ЯПП и др. Одна и та же формулировка проблемы в различных языках может иметь различные ответы (условия разрешения). Необходимо строго относиться к языку, в котором формулируется проблема. Кстати, только что сформулированное утверждение представляет собой проблему, сущность которой состоит в выявлении свойств языков, влияющих на процессы разрешения проблем.
^ Класс А проблем - это все постановки проблем, которые сводятся к вопросам, требующим ответов «да», «нет» или «не знаю». Другие формулировки проблемы типа А - это доказать теорему, установить истинность утверждения и соответствие проблемы знаниям. Третья формулировка состоит в требовании установления некоторого факта, выраженного исходным утверждением. Простейший пример проблемы: «Действительно ли, что Волга впадает в Каспийское море?». Самая сложная математическая проблема современности - это теорема Ферма о существовании n > 2, x, y, z таких, что x**n + y**n = z**n, которая решена недавно.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   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