AI-2010 Day 06 - part 2(2) (Лекции 2010 года (rtf))

Искусственный интеллект – IV курс – День 06, лекции № 11, № 12 12.10.2010.

Проблема знаний

В данном разделе курса речь идет о проблемах формирования, хранения и использования «знаний» (пока мы считаем, что «знания» – любая информация о системе и ее окружении) на всех этапах жизненного цикла системы искусственного интеллекта (системы ИИ)/интеллектуальной системы (ИС).

1.Терминологические замечания:

а) Предметная область (ПО) – «срез» действительности, со своими объектами, отношениями.

Проблемная область (ПО) – Предметная область + характерные задачи.

Примеры:

Предметная область – Лисп как язык для обработки списков

Проблемные области: автоматический синтез программ на Лиспе,

автоматизированное обучение приемам программирования на Лиспе.

б)Из психологии и педагогики нам известна триада: знания – умения – навыки.

Знания – усвоенные Понятия.

Умения – способность выполнять новые действия в новых условиях.

Навыки – действия, автоматизировавшиеся в процессе их усвоения и выполнения.

В работах по ИИ знаниями обычно называют и собственно знания, и умения, и навыки.

Поэтому говорят о: базах понятий, базах фактов, базах правил и т.п.

Вот, например, два определения из Интернет-ресурса «Тематическая служба толковых словарей» – http://www.glossary.ru.

Знания (в информатике) – вид информации, отражающей опыт специалиста (эксперта) в определенной ПО, его понимание множества текущих ситуаций и способы перехода от одного описания объекта к другому.

Знания о ПО подразделяются на:

-факты, относящиеся к ПО;

-закономерности, характерные для ПО;

-гипотезы о возможных связях между явлениями, процессами и фактами;

-процедуры для решения типовых задач в данной ПО.

Чтобы не вступать в противоречие с литературными источниками, мы согласимся с такой трактовкой (расширенной) термина знания.

в)Базы знаний (БЗ) в работах по ИИ часто не совсем корректно противопоставляются базам данных (утверждается, например, что базы знаний в отличие от баз данных имеют встроенный дедуктивный механизм вывода следствий из известных фактов и т.п.).

Для нас это феномены разноплановых уровней:

База знаний – (у нас) – совокупность «знаний» системы ИИ в компьютерном представлении. Средством представления «знаний» может быть, в частности, та или иная штатная база данных (в обычном смысле).

2.Некоторые острые аспекты проблемы знаний:

Проблема извлечения знаний

Извлечение знаний – процесс взаимодействия инженера по знаниям с источником знаний (экспертом), в результате которого становятся явными процесс рассуждений специалистов при принятии решения и структура их представлений о предметной области.

Проблема приобретения знаний

Приобретение знаний – автоматизированное построение базы знаний посредством диалога эксперта и/или инженера знаний со специальной программой формирования БЗ.

Экспертные знания – знания, которыми располагает специалист в некоторой проблемной области.

Эксперт – специалист в некоторой проблемной области.

Инженер знаний/Инженер по знаниям/Когнитолог – специалист по искусственному интеллекту, проектирующий и создающий базу знаний системы ИИ. Обычно инженер по знаниям выступает в роли «посредника» между экспертом и базой знаний

Проблема открытости знаний

Совокупность «знаний» системы ИИ неизбежно должна быть открыта для включения в нее новой информации, отражающей динамику проблемной среды и динамику поручаемых системе ИИ заданий.

Открытость может быть реализована по-разному:

- пополнение БЗ «хирургическим путем» (программист/администратор вносят изменения в тексты БЗ),

- обучение системы пользователем в рабочем режиме,

- самообучение системы (приспособление ее к новым условиям/задачам).

2