Методы выделения метапонятий и детализация понятий (пирамида знаний)

Методы выявления связей между понятиями

Концепты не существуют независимо, они включены в общую понятийную структуру с помощью отношений. Выявление связей между понятиями при раз­работке баз знаний доставляет инженеру по знаниям немало проблем. То, что знания в памяти - это некоторые связные структуры, а не отдельные фрагменты, общеизвестно и очевидно. Тем не менее, основной упор в существующих моделях представления знаний делается на понятия, а связи вводят весьма примитивные (в основном причинно-следственные).

В последних работах по теории ИИ все больше внимания уделяется взаимосвязанности структур знаний. Так, в работе [Шенк, Бирнбаум, Мей, 1989] введено понятие сценария (script) как некоторой структуры представления знаний. Основу сценария составляет КОП (концептуальная организация памяти) и мета-КОПы - некоторые обобщающие структуры.

Сценарии, в свою очередь, делятся на фрагменты - или сцены (chunks). Связи между фрагментами - временные или пространственные, внутри фрагмента - самые различные: ситуативные, ассоциативные, функциональные и т. д.

Все методы выявления таких связей можно разделить на две группы:

• Формальные.

• Неформальные (основаны на дополнительной работе с экспертом).

Неформальные методы выявления связей придумывает инженер по знаниям для того, чтобы вынудить эксперта указать явные и неявные связи между понятиями. Наиболее распространенным является метод «сортировка карточек» в группы Волков, Ломнев, 1989; Rabbits, Wright, 1987], широко применяемый и для формирования понятий. Другим неформальным методом является построение замкнутых кривых. В этом случае эксперта просят обвести замкнутой кривой связанные друг с другом понятия [Olson, Reuter, 1987]. Этот метод может быть реализован как на бумаге, так и на экране дисплея. В этом случае можно говорить о привлечении элементов когнитивной графики [Зенкин, 1991]. После того как определены связи между понятиями, все понятия как бы распада­ются на группы. Такого рода группы представляют собой метапонятия, присвоение имен которым происходит на следующей стадии процесса структурирования.

Процесс образования метапонятий, то есть интерпретации групп понятий, полученных на предыдущей стадии, как и обратная процедура - детализация (разукрупнение) понятий, - видимо, принципиально не поддающиеся формализации операции. Они требуют высокой квалификации экспертов, а также наличия способностей к «наклеиванию» лингвистических ярлыков. Если на рис. 4.11 показаны схемы обобщения и детализации на тривиальных примерах, то в реальных предметных областях эта задача оказывается весьма трудоемкой. При этом неза­висимо от того, формальными или неформальными методами были выявлены понятия или детали понятий, присвоение имен которым или интерпретация их - всегда неформальный процесс, в котором инженер по знаниям просит эксперта дать название некоторой группе понятий или отдельных признаков.

Рис. 4.11. Обобщение и детализация понятий

Это не всегда удается. Так, в системе АВТАНТЕСТ [Гаврилова, Червинская, 1992] при образовании метапонятий, полученных методами кластерного анализа, интерпретация заняла несколько месяцев и не может считаться удовлетворитель­ной. Это связано с тем, что формальные методы иногда выделяют «искусствен­ные» концепты, в то время как неформальные обычно - практически исполь­зуемые и потому легко узнаваемые понятия.

Методы построения пирамиды знаний обязательно включают использование на­глядного материала - рисунков, схем, кубиков. Уровни пирамиды чаще возника­ют в сознании инженера по знаниям именно как некоторые образы. Построение пирамиды знаний может быть основано и на естественной иерархии предметной области, например связанной с организационной структурой пред­приятия или с уровнем компетентности специалистов (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Пирамиды знаний

Дата добавления: 2015-07-02