Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Лекція Представлення знань І вивід на знаннях При вивченні інтелектуальних систем виникає питання, що ж таке знання І чим вони різняться

Скачати 208.54 Kb.

Лекція Представлення знань І вивід на знаннях При вивченні інтелектуальних систем виникає питання, що ж таке знання І чим вони різняться




Скачати 208.54 Kb.
Сторінка1/5
Дата конвертації03.06.2017
Розмір208.54 Kb.
ТипЛекція
  1   2   3   4   5

Лекція 1. Представлення знань і вивід на знаннях


При вивченні інтелектуальних систем виникає питання, що ж таке знання і чим вони різняться від традиційних даних, яким оперують ЕОМ. Отже,

Дані – це окремі факти, що характеризують об’єкти, процеси та явища предметної області, а також їх властивості. Під час обробки на ЕОМ дані трансформуються, проходячи через наступні етапи:

  1. Дані, як результат вимірювання або спостереження.

  2. Дані, що містяться на машинних носіях інформації (тексти, таблиці, числа, протоколи).

    Психоло́гія (від грецького ψυχή (psyché) - душа, дух; λόγος (logos) - вчення, наука) - наука, що вивчає психічні явища (мислення, почуття, волю) та поведінку людини, пояснення яких знаходимо в цих явищах.

    Протоко́л - (фр. protocole, пізньолат. protocollum з пізньогрец. Πρωτόκολλον (Πρώτο+κολλάω) - перший, передній+приклеюю) - перший лист, приклеєний до звитку папіруса чи нотаріального документа, на якому була написана дата.

    Характер (термін «характер» - грецького походження, він означає «риса», «ознака», «відбиток»)- це сукупність відносно стійких індивідуально-своєрідних якостей особистості, що виявляються у поведінці, діяльності та ставленні до людей, колективу, до себе, речей, роботи і тощо.

    Інтелектуал - людина розумової праці[Джерело?]. «Інтелектуалом» також називають[Хто?] освічену, начитану людину з високо розвиненим інтелектом[Джерело?].

    Тради́ція - досвід, звичаї, погляди, смаки, норми поведінки і т. ін., що склалися історично і передаються з покоління в покоління; звичайна, прийнята норма, манера поведінки, усталені погляди, переконання когось; узвичаєння, узвичаєність, неписаний закон.

    Предме́тна о́бласть (ПрО) - множина всіх предметів, властивості яких і відношення між якими розглядаються в науковій теорії. В логіці - гадана область можливих значень предметних змінних логічної мови.

    Носі́й інформа́ції (англ. data medium) - матеріальний об'єкт природного або штучного походження, який здатен містити, зберігати і передавати інформацію.



  3. Впорядковані структури даних (діаграми, графіки, функції).

    В програмуванні та комп'ютерних науках структу́ри да́них - це способи організації даних в комп'ютерах. Часто разом зі структурою даних пов'язується і специфічний перелік операцій, що можуть бути виконаними над даними, організованими в таку структуру.



  4. Дані у комп’ютері, що представлені мовою опису даних.

  5. Бази даних на машинних носіях інформації.

Знання – це закономірності предметної області (принципи, закони, зв’язки), що набуті під час практичної діяльності та професійного досвіду, і в подальшому дозволяють фахівцям вирішувати задачі в цій області.

Зако́н (англ. law, англ. act, нім. Gesetz n) - нормативно-правовий акт вищої юридичної сили, що регулює найважливіші суспільні відносини шляхом встановлення загальнообов'язкових правил, прийнятий в особливому порядку (законодавчим), або безпосередньо народом.

Профе́сія (фах) - відокремлений («окреслений») у рамках суспільного поділу праці комплекс дій та відповідних знань, що вимагає відповідної освіти.

Під час обробки на ЕОМ знання, так само, як і дані трансформуються в кілька наступних етапів:



  1. Знання у пам’яті людини, як результат спостереження та мислення.

  2. Знання, що перенесені на матеріальні носії (книги, підручники, довідники).

  3. Сформоване поле знань – це умовний опис основних об’єктів предметної області, їх властивостей і закономірностей, що пов’язують ці об’єкти.

  4. Знання, що описано і закладено у моделі представлення знань (продукційна модель, семантична сітка, фрейми).

    Підру́чник (калька з пол. podręcznik) - книжка, у якій системно викладено інформацію з певної галузі знань і яку використовують в системі освіти на різних рівнях, а також для самостійного навчання. Різновид навчального видання.

    Сема́нтика мовна (давніше семасіологія) - розділ мовознавства, пов'язаний з лексикологією; вивчає значення (теж у діахронному, іст. перекрої) слів і їх складових частин, словосполук і фразеологізмів. Слово походить від грецького слова σημαντικός (семантікос), «значимий», з σημαίνω (семаіно), «значити, вказувати» та також від σήμα (сема), «знак, позначка, символ».

    Семантична мережа - інформаційна модель предметної області, що має вигляд орієнтованого графа, вершини якого відповідають об'єктам предметної області, а ребра задають відносини між ними. Об'єктами можуть бути поняття, події, властивості, процеси.



  5. Бази знань на машинних носіях інформації.

Отже, знання – це добре структуровані дані про дані.

Існує багато способів визначення терміну «поняття», серед яких:



Інтенсіонал поняття (гіпернім) – це визначення поняття через співвідношення з поняттями вищого рівня абстракції з вказанням специфічних властивостей.

Абстра́кція (лат. abstractio - відвернення, відволікання) - одна з основних операцій мислення, а також метод наукового дослідження, що полягає в тому, що суб'єкт, відокремлюючи які-небудь ознаки об'єкту, що вивчається, відволікається від інших, не враховуються його неістотні сторони і ознаки.

Озна́чення, ви́значення чи дефіні́ція (від лат. definitio) - роз'яснення чи витлумачення значення (сенсу) терміну чи поняття. Слід зауважити, що означення завжди стосується символів, оскільки тільки символи мають сенс що його покликане роз'яснити означення.

Поня́ття - форма мислення, яка відображає істотні властивості, зв'язки і відношення предметів і явищ в їхній суперечності і розвитку; думка або система думок, що узагальнює, виділяє предмети деякого класу за визначеними загальними і в сукупності специфічними для них ознаками.

Інтенсіонали формулюють знання про об’єкти.

Екстенсіонал поняття (гіпонім)– це співвідношення поняття об’єкту з поняттями низького рівня абстракції або перелік факторів, які відносяться до об’єкту, що визначається.

Для прикладу визначимо поняття «комп’ютер»



Інтенсіонал: комп’ютер, це електронний обчислювальний пристрій, який можна купити за 300-1000 $ і вирішувати за його допомогою широке коло завдань, і зокрема, спілкування в Інтернет.

Екстенціонал: комп’ютер – це IBM PC, Macintosh.

Для збереження даних використовують Бази Даних. Вони мають великий об’єм і відносно невелику вартість зберігання інформації.

Для збереження знань використовують Бази Знань. Тут, характерним є невеликий об’єм, але дорогі інформаційні масиви. База знань є основою для любої інтелектуальної системи.

Зберігання інформації - 1. Забезпечення належного стану інформації та її матеріальних носіїв. 2. Комплекс заходів, спрямований на забезпечення збереження повноти і цілісності сформованих даних про певну інформацію, створення і підтримання належних умов для їх використання, а також запобігання несанкціонованому доступу, поширенню і використанню.

Ба́за зна́нь, БЗ (англ. Knowledge base, KB) - це особливого роду база даних, розроблена для управління знаннями (метаданими), тобто збором, зберіганням, пошуком і видачею знань. Розділ штучного інтелекту, що вивчає бази даних і методи роботи із знаннями, називається інженерією знань[джерело не вказане 1251 день].


Знання можна класифікувати за різними ознаками.

За рівнем завдання:


Поверхневі знання (нульовий рівень). Це знання про очевидні взаємозв’язки між окремими подіями і фактами в предметній області.

Наприклад, Якщо натиснути кнопку вимикача – загоряється лампочка. Якщо болить голова – потрібно вибити таблетку знеболюючого.



Глибинні знання (метазнання). Це абстракції, аналоги, схеми, які відбивають структуру та природу процесів у предметній області. Вони пояснюють явища і можуть використовуватися для передбачення поведінки системи.

Наприклад, принципова електрична схема проводки та лампочки, знання законів в фізиці. Знання лікарів та фізіологів про причини та види головних болів, а також методи їх лікування.

Сучасні інтелектуальні системи, що базуються на знаннях (наприклад, експертні системи) в основному працюють з поверхневими знаннями.

Еле́ктрика (від грец. ήλεκτρον - бурштин; раніше також громови́на ) - розділ фізики, що вивчає електричні явища: взаємодію між зарядженими тілами, явища поляризації та проходження електричного струму.

Передбачення в науці - футурологічний метод визначення, опису об'єктів, явищ фізичної реальності, соціальних процесів, які ще не існують на момент дослідження, але можуть з'явитися і бути виявленими та вивченими в майбутньому.

Терап́ія (синонім: лікування) - процес, бажаною (але не завжди досяжною) метою якого є полегшення, зняття чи усунення симптомів (компенсація, купірування) і проявів того чи іншого захворювання, патологічного стану чи іншого порушення життєдіяльності, нормалізація порушених процесів життєдіяльності і одужання, відновлення здоров'я (санація).

Фізіоло́гія (грец. φυσιολογία - природознавство)- це наука про життєві процеси, діяльність окремих органів та їх системи і в цілому всього організму. Основним у фізіології є експериментальний метод дослідження, який обґрунтував англійський учений Френсіс Бекон.

Електри́чна схе́ма - це технічний документ, що містить у вигляді умовних графічних зображень чи позначень інформацію про будову виробу, його складові частини та взаємозв'язки між ними, дія якого ґрунтується на використанні електричної енергії.

Експе́ртна систе́ма - це методологія адаптації алгоритму успішних рішень однієї сфери науково-практичної діяльності в іншу. З поширенням комп'ютерних технологій це тотожна (подібна, заснована на оптимізуючому алгоритмі чи евристиках) інтелектуальна комп'ютерна програма, що містить знання та аналітичні здібності одного або кількох експертів щодо деякої галузі застосування, і здатна робити логічні висновки на основі цих знань, тим самим забезпечуючи вирішення специфічних завдань (консультування, навчання, діагностування, тестування, проектування тощо) без участі експерта (фахівця в конкретній проблемній галузі). Також визначається як система, яка використовує базу знань для вирішення завдань (видачі рекомендацій) у деякій предметній галузі. Цей клас програмного забезпечення спочатку розроблявся дослідниками штучного інтелекту в 1960-ті та 1970-ті і здобув комерційне застосування, починаючи з 1980-х. Часто термін система, заснована на знаннях використовується як синонім експертної системи, однак можливості експертних систем ширші за можливості систем, заснованих на детермінованих (обмежених, реалізованих на поточний час) знаннях.

Це пов’язано насамперед з тим, що важко розробити універсальну методику для виявлення і отримання глибинних знань, формування чіткої структури та можливості працювати з ними.

За рівнем деталізації:


В цьому разі до уваги береться ступінь деталізації знань. Кількість рівнів детальності залежить від специфіки задачі, обсягу наявних знань і обраної моделі представлення знань.

Наприклад, користувач запитує в експертної системи, як здійснити певну операцію. У разі найвищого рівня детальності система видає загальний план дій.

Пра́ця - цілеспрямована діяльність людей зі створення матеріальних і духовних благ, необхідних для задоволення потреб кожного індивіда і суспільства в цілому.

Кількість - в Арістотелівській логіці друга з 10 категорій (класів, розрядів, які спрощують процес розумового визначення будь-якої речі), побічна обставина матеріальних речей , за допомогою якої вони поширюються в просторі, вимірюються якоюсь математичною нормою і здатні бути поділеними на окремі частини.

Можливість - це дія, що може відбутися або ні (можливо, приїду, а, можливо, і ні). Можливість можна забезпечити чи покладатись на «авось» та якось буде. Альтернатива дає шанс, але не гарантує без відповідних дій забезпечення результату і адекватності та конструктиву діяльності.

Загальний план - поняття в кінематографі, телебаченні і (меншою мірою) фотографії, що визначає такий розмір зображення, коли людські фігури зображаються повністю разом з предметами, що їх оточують. Така композиція показує дію в цілому в навколишньому середовищі.

Якщо цього є недостатньо, система може спуститися на рівень нижче і розписати операцію детальніше.


За способом представлення в алгоритмах:


Процедурні знання. Були історично першими.

Істо́рія (від дав.-гр. ἱστορία - оповідь, переказ про відоме, досліджене минуле) або діє́пис - наука, яка вивчає минуле людства, покладаючись при цьому на письмові та матеріальні свідчення минулих подій.

Процедурні знання розчиняються в алгоритмі, де чітко вказано план дій від А до Я.

Алгори́тм (латинізов. Algorithmi за араб. ім'ям узб. математика аль-Хорезмі) - набір інструкцій, які описують порядок дій виконавця, щоб досягти результату розв'язання задачі за скінченну кількість дій; система правил виконання дискретного процесу, яка досягає поставленої мети за скінченний час.

Процедурні знання керують даними, а для їх зміни – потрібно змінувати програму.

Декларативні знання. З розвитком ШІ пріоритет даних змінюється і більша частина знань зосереджується в структурах даних (таблиці, списки), де будуються взаємозв’язки між об’єктами. Розробнику лишається тільки вірно сформулювати завдання. Роль декларативних знань збільшується.

Сьогодні, знаннями вважаються речення, які наближені до природної мови, написані у форматі моделі представлення знань і є зрозумілими для нефахівця.


  1   2   3   4   5


Скачати 208.54 Kb.

  • Знання можна класифікувати за різними ознаками.
  • За рівнем деталізації
  • За способом представлення в алгоритмах