Э_2. Установление связей и закономерностей

Э_1. Описание и обобщение фактов

Историзм (S34)

Этот критерий связан с развитием. Познание настоящего - есть познание поро­дившего его прошлого. И хотя большинство экспертных систем дают «горизон­тальный» срез знаний - без учета времени (в статике), инженер по знаниям дол­жен всегда рассматривать процессы с учетом временных изменений - как связь с прошлым, так и связь с будущим. Например, структура поля знаний и база зна­ний должны допускать подстройку и коррекцию, как в период разработки, так и во время эксплуатации ЭС.

Рассмотрев основные критерии научности познания, попытаемся теперь описать его структуру. Методологическая структура познания может быть представлена как некоторая последовательность этапов [Коршунов, Манталов, 1988]. Параметры {S3i} органически вписываются в эту структуру познания, которая может быть представлена как последовательность этапов, описанных далее с по­зиций инженера по знаниям:

• Э_1: описание и обобщение фактов;

• Э_2: установление логических и математических связей, дедукция и индукция законов;

• Э_3: построение идеализированной модели;

• Э_4: объяснение и предсказание явлений.

Тщательность и полнота ведения протоколов во время процесса извлечения и пунктуальная «домашняя работа» над ними - вот залог продуктивного первого этапа познания pi материал для описания и обобщения фактов.

На практике оказывается трудным придерживаться принципов объективности и системности, описанных выше. Чаще всего на этом этапе факты просто собирают и как бы бросают в «общий мешок»; опытный инженер по знаниям часто сразу пытается найти «полочку» или «ящичек» для каждого факта, тем самым подспуд­но готовясь к этапу концептуализации.

В памяти эксперта все понятия увязаны и закономерности установлены, хотя ча­сто и неявно задача инженера - выявить каркас умозаключений эксперта. Рекон­струируя рассуждения эксперта, инженер по знаниям может опираться на две наиболее популярные теории мышления - логическую и ассоциативную. При этом если логическая теория благодаря горячим поклонникам в лице математи­ков широко цитируется и всячески эксплуатируется в работах по искусственному интеллекту, то вторая, ассоциативная, гораздо менее известна и популярна, хотя имеет также древние корни. Так, Р. Фейнман в своих «Лекциях по физике» отме­чает, что в физике по-прежнему преобладающим является вавилонский, а не гре­ческий метод построения знаний. Известно, что древневосточные математики умели делать сложные вычисления, но формулы их не были логически увязаны. Напротив, греческая математика дедуктивна (например, «Начала» Евклида).

Традиционная логика формирует критерии, которые гарантируют точность, валидность, непротиворечивость общих понятий рассуждений и выводов. Ее осно­вы заложены еще в «Органоне» Аристотеля в 4 в. до н. э. Большой вклад в разви­тие логики внес Джон Стюарт Милль (1806-1873).

Инженер по знаниям и сам использует операции традиционной логики и выде­ляет их в схеме рассуждений эксперта. Это следующие операции:

• определение;

• сравнение и различение;

• анализ;

• абстрагирование;

• обобщение;

• классификация;

• категоризация;

• образование суждений;

• умозаключение;

• составление силлогизмов и т. д.

Однако красота и стройность логической теории не должны заслонять того, что человек редко мыслит в категориях математической логики [Поспелов, 1989].

Теория ассоциаций представляет мышление как цепочку идей, связанных общи­ми понятиями. Основными операциями такого мышления являются:

• ассоциации, приобретенные на основе различных связей;

• припоминание прошлого опыта; пробы и ошибки со случайными успехами;

• привычные («автоматические») реакции и пр.

Однако эти две теории не исчерпывают всего многообразия психологических школ. Большой интерес для инженерии знаний может представлять гештальтпсихология. Одним из ее основателей является выдающийся немецкий психолог М. Вертгеймер (1880-1943). Под гештальтом (нем. Gestalt) понимается прин­цип целостности восприятия - как основа мышления. Гештальт-психологи ста­раются во всем выделять некий целостный образ или структуру как базис для по­нимания процессов и явлений окружающего мира. Эта теория близка теории фреймов и объектному подходу и направлена на постижение глубинного знания, которое характеризуется стабильностью и симметрией. При этом важен так на­зываемый «центр ситуации», относительно которого развивается знание о пред­метной области.

Для инженера по знаниям это означает, что, выявляя различные фрагменты зна­ний, он не должен забывать о главном, о гештальте фрагмента, который влияет на остальные компоненты и связывает их в некоторую структурную единицу. Геш­тальтом может быть некий главный принцип, или идея, или гипотеза эксперта, или его вера в силу каких-то отдельных концепций. Этот принцип редко форму­лируется экспертом явно, он всегда как бы за «кадром», и искусство инженера по знаниям обнаружить этот основной гештальт эксперта.

В гештальт-теории существует закон «стремления к хорошему гештальту», со­гласно которому структуры сознания стремятся к гармонии, связности, простоте. Это близко к старинному классическому принципу «бритвы Оккама» - «сущно­сти не должны умножаться без необходимости» - и формулируется как принцип прегнантности Вертгеймера [Вертгеймер, 1987]: «Организация поля имеет тен­денцию быть настолько простой и ясной, насколько позволяют данные условия». Рассуждения о гештальте подводят вплотную к третьему этапу в структуре позна­ния.

Дата добавления: 2015-07-02