Lectures_1-10 (1040446), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Понятно, что символ мо­жет несколько раз появляться в выражении, а может и не появляться (роль формальных вы­ражений в символическом языке аналогична роли слов в обычном языке) .2.Выделить подмножество таких выражений, которые будем называть формулами(обычно имеется хорошо разработанная процедура, позволяющая по данному выражениюопределить , является ли оно формулой).

С формулами не будем связывать никакого значения(смысла} ; никакого значения не будем связывать и с входящими в них буквами и символами .Все операции будут формализованы .3.группуИз бесконечного множества истинных формул (тавтологий) выделим небольшую(1 -10)так называемых аксиом теории (как правило , всегда имеется возможность эф­фективно выяснить , является ли данная формула аксиомой) . За аксиомы берутся некоторыетавтологии , из которых по формальным правилам выводятся все остальные тавтологии .4.Указать конечное множество отношений между формулами, которые называют пра­вилами вывода .

Правила вывода сопоставляют некоторым последовательностям формул но­вые формулы . Записывают правила вывода в форме фигуры , где формулы , стоящие над чер­той называются посылками , а формулы , стоящие под чертой , называется следствием посылокпо данному правилу вывода . С помощью правил вывода из аксиом получаются новые истин­ные формулы , называемые теоремами.Доказательством (выводом) называется конечная последовательность формул А1 , А2,...,Ап такая, что каждаяAkесть либо аксиома теории, либо непосредственное следствие ка­ких-либо nредыдущих формул по одному из правил в ыв ода . Теоремой н азывается такая фор­мула А теории , что существует в ывод, в котором последней формулой является формула АТеоремы, как правило, выражаются равенствами, импликациями и эквивалентностями.

Дока­зател ь ство теорем пре в ращается в п оследо в ательность таких формул , и построение фор­мальных доказательств можно nоручить ЭВМ .К МПЗ предъявляются требования полноты и непроп~ воречивости.1 о_Классификация моделей знанийЗНАНИЯМодель представления з нанийЗнания ,используемыечеловекомиспользуемые1. однородность nредста вления;2. nростота пониманиякомnьютеромдля обработкиМоделиПродукционныеМоделиФреймо в ыена базе лоmкимоделисеманп~ческоймодели(логические)11 .Знания,Требования:сетиЛогические, продукционные, сетевые, фреймовые МПЗ1.Логическая МПЗЛоrмческие МПЗ2..-это модели , основанные на правилах формальной лоrики .Проду кционная МП ЗМПЗ , основанные на правилах, являются наиболее распространенными и более80%ЭС используютименно их. Продукционная модель основана на правилах, позволяющая представить знания в видепредложений типа •Если (условие) , то ~ействие)·.3.Фрей мовая МПЗФреii\мовая МПЗ базируется на понятии функционального программирования-rоособа составnенияпроrрамм , в которых единственным де.tствием является вызов функции, единственным rоособом рас­членения проrрамм на части является введение именм дnя функции и задание дnя этоrо имени выра­жения, вычисляющего значение функции, а единственным правилом композиции-оператор суnерпоэ1+­ции других фунхций.4.Семантичес кие сетиТермин •семантическая· означает ·смысловая•, а сама семантика-наука , устанавливающая отноше­ния между символами и объектами, которые они обозначают.

т. е . наука. определяющая смысл зна­ков .Инженерия з нани й в ИС1.Методы инженерии знаний.Теоретические аспекты получения знаний.Методы извлечения явных знаний .Методы выявления скрытых знаний.2.Проблемы структурирования знаний.З.Проблема сборки знаний в единую модель предметной области .ВступлениеВыявление и сбор нужных знаний-центральный вопрос , который встает перед разрабоl'-!ика­ми не только ЭС , но и друrмх, относящихся к системам с интеллектом . Проблема в том, чтоэксперт и , вообще говоря, любой человек несет в себе огромное количество «скрытых» зна­ний, то есть знаний, которые им не осознаются и часто проявляются в сложных ситуациях, ко­гда, возможно , решается вопрос жизни и смерти. Это знания нашего бессознательного с Я :t,которые мы получаем , рождаясь на свет.

По некоторым оценкам они составляют до70%нашего общего знания . Мы пользуемся им , не задумываясь , не осознавая, как мы уnравляемруками, ногами и всем прочим , часто выгюлняя одновременно неасолько действий. С детствамы тренируем руки , ноги и другое , доводя алгоритмы управления до автоматизма. Высочай­ших успехов спортсмены добиваются тоже благодаря немыслимым по сложности трениров­кам . Теперь же мы задались целью создать машинный интеллект, который был бы сопоставимс нашим и даже выше его, хотя бы только рациональный и для узких сфер деятельности .

Ина­че мы не можем доверять машине принятие решений и многое другое. Нам необходим весьобъем знаний и скрытых, и явных, но разбросанных по разным источникам, который бы обес­печивал решение задач , ранее решаемых только высококлассными специалистами .1.Методь1 инженерии знанийСложность проблемы привела к разработке целого арсенал а методов, обобщеннаякл асси фикация которых при веден а н а рис.1.ИН*ll!нермяжанмА( Струiка~ан"8)nопученме~ананмй!~r-ИG""·-в...,.nече~"""нм""'е,......,!ФорммроевниеПрмобретен ие~1сгtроцессныА)~81:iРис.1.1. Теорети ческие ас пект ы~:i:(объеm~ыА)\1>1 0 методов})втQ.о::а!GВМ3УаАЬНW8 J l>10 методое1.

СтруктураананиА(nрод~и)~1tПредсrаеnенмеФреМмы:rСеt.4антмческме 00""1~счмсnеми• ВЫСU3Ыва~nrp!!AlllCllTOB1-ro !1Ор!!дполя инженерии знанийполу чения знани йИнженеру по знаниям необходимо чеnсо понимать природу и особенности процесса из­влечения знаний. Из множества аспектов проблематики получения знаний выделяют три ос­новных: психологический, лингвистический и методологический (rносеолоrический).Считается, что психологический аспект является ведущим из трех аспектов из влече­ния зн аний , поскольку он определяет успешность и эффективность вза имодействия инженерапо знаниям с источником знаний первого типа-экспертом.

Психологический аспект выделя­ется еще и потому, что извлечение з наний происходит чаще всего в процессе непосредствен­ного общения разработчиков ЭС , а законы психологии общения, к сожалению, часто недооце­ниваются или игнорируются начин а ющими инженерами по зна ниям .Упрощенно выделяют следующие структурные компоненты: участники общения (парт­неры), средства общения (процедура), предмет общения (знания).В соответствии с этой структурой выделяют три «СЛОЯ» психологических проблем ,воз н икающих при из влечении знаний :контактный (проблемы взаимодействия партнеров);процедурный (проблемы грамотного проведения процедуры извлечения);когнитивный (проблема получения знания как такового).На взаимоде йствие партнеров влияют следующие их параметры:демографическ ие (пол, возраст, национальность, обра зование) ;личностные (особенности личностного портрета , темперамент, мотивация).На проведение процедуры извлеч ения влияют профессиональные п араметры :ситуация (место, время, продолжительность);оборудование (вспомогательные средства , освещенность , мебель) ;профессиональные приемы (те мп и громкость речи , мимика , поза, интонации) .Наименее исследованы проблемы когнитивного слоя , связанные с изучением пространства памяпt эксперта и реконструкцией его понЯпtйной структуры и модели рассуждений .Линrвистический аспект касается исследования языковых проблем, так как язык-этоосновное средство общения в процессе извлечения знаний .Гносеологический аспект извлечения знаний объединяет методологические проблемыполучения нового научного знания, поскольку при создании БЗ эксперт часто впервые форму­лирует некоторые закономерности , до того момента составлявшие его личный опыт.Внутренняя согласованность эмпирического знания характеризуется понятиями мо­дальности , nропtворечивоспt и неполноты .

Модальность знания означает возможность егосуществования в различных категориях. Возможные противоречия не всегда должны разре­шаться в поле знаний, а напротив , именно они служат чаще всего оmравной точкой в рассуж­дениях экспертов. Неполнота знания связана с невозможностью полного описания ПрО.Системность ориенпtрует инженера по знаниям на рассмотрение любой ПрО с позицийзакономерностей системного целого и взаимодействия составляющих его частей .Процесс познания глубоко субъективен, то есть он существенно зависит от особенностейсамого познающего субъекта , поэтому более корректно говорить о глубине понимания , чем обобъективности знания .

Таким образом , инженер по знаниям должен сосредоточиться на по­нимании проблемы .Историзм связан с развитием и изменением представлений о ПрО с течением времени .Методоло~еская структура познания может быть представлена как некоторая последовательность этапов :•описание и обобщение фактов ;•выявление связей между фактами , формулирование правил и закономерностей;• построение модели ПрО;•объяснение и прогнозирование явлений .1.2.Методы извлечения явных знанийРассмотрим обобщенную классификацию этих методов (рис.2).Первый класс образуют методы, которые ориентированы на непосредственный контактинженера по знаниям с экспертом (источником знаний) ,второй класс•текстологические методы, основанные на приобретении знаний из доку­ментов и специальной литературы .Коммуникативные методы разделяются на пассивные и активные.

В пассивных мето­дах ведущую роль играет эксперт , в активных- инженерпо знаниям . При решении конкретныхзадач , как правило , используются как пассивные , так и активные методы . Активные методы , всвою очередь , делятся на индивидуальные и групповые . В групповых методах знания полу­чают от множества экспертов , в индивидуальных-от единственного. Индивидуальные методыполучили более широкое nрименение на практике.Методы извлеченияявных знаний(Текстологические)(коммуникативные)(Пассивные )Наблюдение(АктивныеГрупповыеПротокол(Индивидуальные)( Анкетирование« мысnей8СЛХ»)1ЛекцииКру глы й столРолевыеиРис .)2. Классификацияы(,~-И~нт~е~р_в_ь_ю~__)1(Эксnертные иrры)методов извлечения данныхПассивные коммуникативные методы включают наблюдение, анализ протоколов «мыс­лей вслух » , процедуры извлечения знаний из лекций .Метод наблюдения является одним из наиболее применяемых на начальных этапахразработки экспертных систем . Его суть заключается в фиксировании всех действий эксперта,его реплик и объяснений .

При этом аналитик не вмешивается в работу эксперта , а тольконаблюдает за процессом решения реальных задач либо за решением проблем, имитирующихреальные задачи. Наблюдения за процессом решения реальных задач позволяют инженеру познаниям глубже понять nредметную область. Однако эксперт в этом случае иа~ытывает боль­шое психологическое наnряжение , понимая, что осуществляет не только свою профессио­нальную деятельность, но и демонстрирует ее инженеру по знаниям. Наблюдение за имита­цией процесса снимает это напряжение , но приводит к снижению полноты и качества извлека­емых данных .

Характеристики

Список файлов лекций