Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Семинар № 8 Способы представления знаний.docx
Скачиваний:
20
Добавлен:
11.06.2023
Размер:
6.37 Mб
Скачать

4.Логическая модель.

Логическая форма представления знаний – представляет собой несколько утверждений и фактов (формулы). Знания — это набор таких формул, а процесс вывода новых знаний — это реализация процедур логического вывода.

Достоинства логической модели:

  • независимо от количества формул и процедур, логическая форма будет иметь только один вывод;

  • благодаря тому, что логическая модель использует математические формулы, которые обширно изучены к настоящему времени, методы модели можно точно обосновать

  • благодаря строгому представлению формул в виде процедур, можно однозначно реализовать метод, используя логические языки программирования (например:Prologue, Planner,Visual Prologue, Oz и другие)

  • благодаря особенностям процесса вывода новых знаний, в базе знаний можно хранить только множество аксиом, что в свою очередь существенно облегчает базу данных будущего искусственного интеллекта.

Недостатки логической модели:

  • из-за того, что факты(формулы) выглядят очень похоже, модель тяжело использовать для конкретных предметной области

  • из-за отсутствия определённости в некоторых сферах науки, в логическую модель тяжело добавить необходимое количество аксиом для корректной работы будущей системы;

  • вывод, полученный из верных аксиом может не иметь смысла со стороны человеческого разума. Программа может верно построить связи, но получить совершенно неверный вывод

  • каждая аксиома должна иметь строгий вывод, зачастую либо «да», либо «нет». Этого очень тяжело добиться в сфере гуманитарных наук, в связи с чем сложность разработки возрастает в геометрической прогрессии.

На данный момент данная модель используется в языке программирования Пролог, поэтому для того чтобы понять актуальность использования модели, в первую очередь надо выявить плюсы и минусы использования языка.

В Пролог сложно создавать практически полезные программы: отсутствие поддержки итеративного программирования и строгой типизации заставляет программиста использовать приёмы, заметно усложняющие создание и отладку программы. Предопределенный порядок обхода дерева решений делает почти невозможным автоматическое распараллеливание программ.

Один из возможных методов способных заменить логическую форму - нечеткая логика

Нечеткая логика инструмент для управления технологическими и индустриальными процессами, для интеллектуального домашнего хозяйства и электроники развлечения, в системах обнаружения ошибок и других экспертных системах. Разработаны специальные средства нечеткого вывода, например, инструментальное средство FuzzyCLIPS. Нечеткая логика была изобретена в Соединенных Штатах, и сейчас быстрый рост этой технологии начался в Японии, Европе и теперь снова достиг США.

Традиционно в представлении знаний выделяют формальные логические мо­дели, основанные на классическом исчислении предикативного порядка, ко­гда предметная область или задача описывается в виде набора аксиом.

В основе логических моделей лежит понятие формальной теории, зада­ваемой четверкой S = (B,F,A,R),где

  • B — счетное множество базовых символов (алфавит) теории S;

  • F — подмножество S, называемых формулами теории (под выражени­ями понимаются конечные последовательности базовых символов тео­рии S). Обычно существует эффективная процедура (множество синтак­сических правил), позволяющая строить из B синтаксически правильные выражения — формулы;

  • A — выделенное множество формул, называемых аксиомами теории S, т.е. множество априорно истинных формул;

  • R — конечное множество отношений r1,... ,rn между формулами, назы­ваемыми правилами вывода.

Наиболее распространенной формальной системой, которая используется для представления знаний, является исчисление предикатов первого поряд­ка. Алфавит исчисления предикатов состоит из следующего набора симво­лов:

  • знаков пунктуации {,(,,,),.,;,};

  • пропозициональных связок ¬, ˄, ˅,;

  • знаков кванторов , ;

  • символов переменных xk, к = 1, 2,...;

  • n-местных функциональных букв: fk, к ≥ 1, n ≥ 0 (fk0 называют кон­стантными буквами);

  • n-местных предикатных букв (символов): рkn, к ≥ 1, n ≥ 0.

  1. Процессы взаимодействия языковых и «энциклопедических» знаний. Формирование смыслового уровня сознания.

Проблема взаимоотношения языковых и энциклопедических знаний, непосредственно связанная  с ситуационным подходом и с образом  мира, активно обсуждается с различных  позиций представителями разных наук. Например, Дж. Тейлор указывает  на существование двух подходов к  трактовке значения. Один из таких  подходов разграничивает чисто языковой компонент значения и неязыковое энциклопедическое знание, при этом из самого признания автономности языковой способности вытекает противоположение языкового и концептуального  знания знанию энциклопедическому. Согласно второму подходу, значение слова  является изначально и в большой  мере энциклопедичным [Op. cit.: 281-282].

В качестве таких подходов в книге [Taylor 1995a] и  более подробно в статье [Taylor 1995b] сопоставляются: сетевая модель, предложенная Р. Лангакером [Langacker, 1988], и двухуровневая  модель, разработанная М. Бирвишем [Bierwisch 1981; Bierwisch & Lang 1989; Bierwisch & Schreuder 1992]. P. Лангакер исходит из того, что лексические единицы (особенно частотные) являются полисемантичными, т.е. имеют ряд взаимосвязанных значений (отсюда вытекает использование термина "сетевая модель"). Каждое из принятых значений характеризуется "энциклопедически", т.е. как относящееся к одной или более когнитивным областям (domains) — структурам знаний разных степеней сложности и детализированности. В отличие от этого, М. Бирвиш проводит четкое разграничение между чисто языковым значением слова и той интерпретацией, которую слово может получать по отношению к концептуальному знанию (термин "двухуровневый" относится именно к этому разграничению лексико-семантического уровня значения и неязыкового, концептуального уровня интерпретации). С точки зрения этой модели полисемия трактуется как следствие различных интерпретаций единой семантической репрезентации. По мнению Р. Лангакера, с позиций "энциклопедического" подхода к проблеме значения слова нельзя провести никаких принципиальных различий между "языковой семантикой" и "энциклопедическим знанием". Значение равнозначно концептуализации. Слово получает его семантическую ценность через соотнесение его с некоторым "профилем" имеющейся базы. Под профилем понимается та концептуальная сущность* к которой относится слово, а под базой — контекст, необходимый для концептуализации этого профиля. Так, слова радиус и гипотенуза обозначают сегменты линии, однако они не синонимичны, поскольку радиус в качестве базы предполагает понятие круга, а гипотенуза — понятие треугольника. Без знания о кругах и прямоугольных треугольниках семантическая ценность названных слов окажется пустой.

В число наиболее широко обсуждаемых в последние годы проблем входят соотношение языковых и энциклопедических знаний в пересечении с проблемой трактовки значения слова как включающего или не включающего знание о мире, а также проблема оправданности или несостоятельности трактовки лексикона как отдельного модуля. С позиций изложенной в этом параграфе концепции специфики слова как единицы лексикона, в свою очередь трактуемого в качестве средства доступа к единой информационной базе человека, все эти проблемы следует рассматривать в едином комплексе с обязательным учетом особенностей функционирования языкового/речевого механизма. Отсюда вытекает условность самого понятия "ментальный лексикон": это конструкт, выделяемый в целях более детального научного описания, но в реальности существующий в неразрывном взаимодействии со всеми психическими процессами, одним из продуктов функционирования которых он является. С этой точки зрения сама постановка вопроса о полной автономности лексикона и независимости протекающих в нем процессов от других составляющих речевого механизма индивида представляется неправомерной. То, что языковые знания оказываются "пустыми" без знаний о мире, наглядно демонстрируется случаями "замкнутого круга" в словарных дефинициях. Постоянное взаимодействие языковых и энциклопедических знаний — несомненный факт, а их противопоставление или установление каких-либо приоритетов являются неоправданными, ибо эти виды знания функционируют по принципу взаимодополнительности. В то же время имеется путь решения проблемы соотношения значения слова и знаний о мире: образ мира у человека в значительной мере строится через слово и именно через слово в процессах общения и речемыслительной деятельности в такой индивидуальной картине мира "высвечивается" некоторый фрагмент во всем многообразии его сущностей, признаков, связей и отношений. Это оказывается возможным вследствие того, что усваиваемое через общение слово имеет общесистемное значение, понятное носителям языка, у каждого из которых по мере овладения языком формируется системность психологической структуры значений, перестраивающаяся под воздействием ряда внешних и внутренних факторов. Общесистемное значение бытует в совокупном знании-переживании, которое было названо выше КЗ^, и получает описание в К32 как "зарегистрированной" части этого знания (см. подробно 1.1)10. Общесистемное значение слов у индивидов по сравнению с нормативными описаниями лексико-семантической системы языка оказывается в той или иной мере отклоняющимся по принципу "недолет/перелет", тем не менее оно является функционально достаточным для взаимопонимания при общении и для использования в "речи для себя", поскольку обеспечивает доступ к образу мира во всем богатстве продуктов перцептивных, когнитивных и аффективных (эмоционально-оценочных) процессов, отображаемых в психологической структуре значения. Таким образом мы приходим к тому, что в индивидуальном лексиконе хранятся словоформы и значения слов, в совокупности выступающие в роли средства доступа к информационной базе человека, которая, в свою очередь, обеспечивает становление психологической структуры значения слова на стыке общесистемного значения и всего комплекса знаний и переживаний, без которых словоформа остается просто некоторой последовательностью звуков или графем, а общесистемное значение не дает выхода на некоторый фрагмент индивидуальной картины мира. Такое разграничение общесистемного значения, отображаемого в лексико-семантической системе языка как компонента ЯЗЫКА2, и психологической структуры значения как атрибута ЯЗЫКА^ объясняет, почему значение слов в первом случае более или менее успешно поддается лексикографическому описанию, а во втором стимулирует скептические высказывания, поскольку то, что лежит за словом у индивида, выводит в необъятную систему знаний, переживаний, связей и отношений; последнее находит отображение в психологической структуре значения слова, которая тем не менее вовсе не приравнивается к энциклопедическому знанию (так же, как лексикон в целом не тождественен информационной базе человека, средством доступа к которой он является).

Смыслообразование есть постепенный процесс, в ходе которого, при

взаимодействии различных уровней сознания, формируются единицы смысла – от ощущений, представлений, базовых потребностей и непроизвольных установок до концептов, категорий, ценностно-смысловых конструктов, убеждений, высших потребностей, произвольных установок и программ. Исходя из анализа ряда источников, так или иначе

затрагивающих структуру

сознания, в

том

числе [Братусь Б. С.,

Соколова Е. Е. 2005,

Головин С. Ю. 2003,

Иванов А. В. 1994,

Леонтьев Д. А. 2002, Петровский А. В. 1996,

Поршнев Б. Ф. 1974], можно

представить иерархию уровней сознания, где каждый уровень (подсознательное, сознание и надсознательное (сверхсознание)) является структурой, компоненты которой так или иначе участвуют в процессе смыслообразования. В свою очередь, каждый уровень соотносится с когнитивной, аксиологической и праксеологической сферами, которые включают те или иные компоненты смысла.

2. Уровень осознанных смыслов (сознание) является высшим уровнем психического отражения. Как отмечает Л. С. Выготский, «смыслообразующая деятельность значений приводит к определенному смысловому строению самого сознания», и далее – «сознание в целом имеет смысловое строение» [Выготский Л. С. 1982: 165]. Речь идет, повидимому, о том, что, с одной стороны, сознание способно абстрагироваться от предметного или знакового выражения смысла и становиться носителем «чистых смыслов» и смысловых конструктов, а с другой, оно достаточно легко вписывает объекты реальности в имеющиеся смысловые системы.

Здесь, собственно, и совершается смыслообразование в объективном и субъективном ракурсах - в осознании мира вне субъекта и в перспективе субъекта. Следует отметить, что единицы смысла уровня сознания во многом основаны на образцах, вырабатываемых социумом, и в то же время они служат источником формирования убеждений и мировоззрения личности.

Сознание включает в себя когнитивно-рациональную, ценностносимволическую и мотивационно-поведенческую сферы. Объектом осознания в первом случае (когнитивно-рациональная сфера) выступают внешняя природная и социальная реальность, во втором (ценностносмысловая сфера) – мир образов, символов и ценностей, в третьем (мотивационно-потребностная сфера) - мир в преломлении человеческой жизнедеятельности и преобразования действительности.