Методы выявления объектов, понятий и их атрибутов

Специальные методы структурирования

Используя представленный на рис. 4.10 алгоритм, инженер по знаниям может испытывать необходимость в применении специальных методов структурирова­ния на разных шагах алгоритма. При этом, естественно, для таких простых и оче­видных шагов, как определение входных и выходных понятий или составление словаря, никаких искусственных методов предлагаться не будет.

Понятие или концепт - это обобщение предметов некоторого класса по их спе­цифическим признакам. Обобщенность является сквозной характеристикой всех когнитивных психических структур, начиная с простейших сенсорных образов.

Так, понятие «автомобиль» объединяет множество различных предметов, но все они имеют четыре колеса, двигатель и массу других деталей, позволяющих пере­возить на них грузы и людей. Существует ряд методов выявления понятий пред­метной области в общем словаре терминов, который составлен на основании се­ансов извлечения знаний. При этом важно выявление не только самих понятий, но и их признаков.

Возвращаясь к терминологии, введенной в параграфе 1.3, на этом этапе опреде­ляются также интенсионалы и экстенсионалы понятий предметной области. Интенсионал очерчивает понятие через взаимосвязь значимых признаков, а экстенсионал - через перечисление конкретных экземпляров объекта.

Если задача выделения реальных объектов А связана только с наблюдательнос­тью и лингвистическими способностями эксперта и инженера по знаниям, то оп­ределение метапонятий В требует от них умения проводить операции обобщения и классификации, которые никогда не считались тривиальными.

Поспелов Д. А. [Поспелов, 1986] предложил ряд подходов к созданию основ тео­рии обобщения и классификации применительно к ситуационному управле­нию и искусственному интеллекту в целом, а также выделил ряд особенностей задач формирования понятий. Среди них особое место занимает выявление прагматически значимых признаков для формирования понятий, способствую­щих решению задачи.

Сложность заключается в том, что для многих понятий практически невозможно однозначно определить их признаки, это связано с различными формами репре­зентации понятий в памяти человека.

Все методы выявления понятий мы разделили на:

• традиционные, основанные на математическом аппарате распознавания обра­зов и классификации;

• нетрадиционные, основанные на методологии инженерии знаний.

Если первые достаточно хорошо освещены в литературе, то вторые пока менее из­вестны.

Пример 4.8

Интересный эксперимент по выявлению понятий описан в работе [Кук, Макдональд, 1986].

Тридцати студентам, имеющим права на вождение автомобиля, предложили составить словарь терминов предметной области с помощью четырех методов:

1. Формирование перечня понятий (17 %).

2. Интервьюирование специалистов (35 %).

3. Составление списка элементарных действий (18 %).

4. Составление оглавления учебника (30 %).

Цифры в скобках характеризуют продуктивность соответствующего метода, то есть показывают, какой процент понятий из общего выявленного списка (702 тер­мина) был получен соответствующим методом. Для классификации понятий были привлечены еще два участника эксперимента, которые разделили 702 выявленных по­нятия на семь категорий (методом сортировки карточек). Таблица 4.5 отражает чис­ленные данные концептуализации.

Таблица 4.5. Данные концептуализации

Категории	Процент от общего числа терминов	Процент от общего числа терминов, полученный соответствующим методом
Перечень понятий	Интервьюирование	Список операций	Составление оглавления
Объяснение		5,5	7,2	7,0	4,9
Общие правила	22,0	43,6	18,9	36,8	4,9
Режимные правила	9,0	9,8	8,4	11,6	6,6
Понятия	42,0	18,4	38,9	8,5	77,7
Процедуры	9,0	5,1	9,5	25,6	1,2
Факты	9,0	15,0	12,5	8,9	1,2
Прочие понятия	3,0	2,6	4,6	1,6	3,5

В целом результаты показали, что для выявления непосредственно концептов наиболее результативными оказались методы интервьюирования и составления оглавления учебника. Однако наибольшее число общих правил было порождено в методе списка действий. Таким образом, еще раз подтвердилось утверждение о том, что нет «лучшего» метода, есть методы, подходящие для тех или иных ситуа­ций и типов знаний.

Интересно, что число правил - продукций «если - то» - составило небольшой процент во всех четырех методах. Это говорит о том, что популярная продукци­онная модель вряд ли является естественной для человеческих моделей репрезен­тации знаний.

Дата добавления: 2015-07-02