Интеллектуальные информационные системы. Сферы использования ИИС. Модели представления знаний, страница 3

1. структурный (системный) – основан на алгоритмической декомпозиции;
2. объектный – связан с декомпозицией не процессов, а объектов, при этом каждый объект рассматривается как экземпляр своего класса.

Существует большое число средств проектирования в т.ч. графические: DFD, структурированные словари, таблицы решений, языки спецификации систем, стрелочные диаграммы (ERD), деревья целей, средства управления проектов (PER-диаграммы, диаграммы Ганта)

Практическое занятие №5 (03.11.03)

Объектно-структурный подход

Лекция 5 (04.11.03)

Оценка системы

Оценка м.б. произведена с точки зрения следующих критериев:

1. критерий пользователя – понятность и прозрачность работы системы;
2. критерий приглашенных экспертов – оценка советов решений, предлагаемых системой. Будет оцениваться подсистема объяснения и др.
3. критерий коллектива разработчиков – эффективность реализации, производительность, время отклика, непротиворечивость базы знаний, количество тупиковых ситуаций, анализ чувствительности программы в зависимости от внешних воздействий.

Стыковка системы

Архитектура – вписываемость системы в реально существующие системы на предприятии.

Внешним пользователям показывают, как работает система.

Поддержка системы (самостоятельно!!!)

3.Способы решения задач (см. книгу 16)

3.1.

Успех решения задачи заключается в форме представления задачи.

Этап представления задачи является важнейшим при решении задачи на ПК.

Среди форм представления задачи:

·  в пространстве состояний (строки, векторы, графы…)

·  сведение задачи к подзадачам

·  теоремы

·  комбинированное

а) Представление в пространстве состояний:

S0 – начальное состояние

F – множество операторов, переводящих одно состояние в другое

G – множество целевых состояний

Граф – геометрическая конфигурация, состоящая из множества V вершин, взаимосвязанных ребрами из множества E

Дерево – ориентированный граф, в каждую вершину которого входит 1 дуга. Исключение – корень дерева. Существуют родительские вершины и дочерние.

Примем, что корень дерева находится на нулевом уровне детализации. Вершины, порожденные корнем – на 1 уровне детализации и т.д.

Б) Сведение задачи к подзадачам:

Существуют два типа структур взаимосвязи задач:

1. и-структуры
2. и-или-структуры

1)  требуется решить все задачи

2)  подзадачи разбиваются на группы:

Любая А м.б. решена, если решены задачи В и С или задача D. Задача D будет решена, если будут решены H и I и т.п.

Вводится дополнительная вершина К (фиктивная)

3.2.  Поиск решений в пространстве состояний

Лекция 6 (18.11.03)

Текстологические методы инженерии знаний

Изучение учебников, монографий и др. источников профессиональных знаний

Текстологические методы наименее разработаны.

Задача извлечения знаний из текста – понимание текста и извлечение смысла текста.

При этом выделяют 2 смысловые структуры:

М1 – смысл, который пытался заложить автор, его модель мира

М2 – смысл, который постигает читатель в процессе интерпретации М1

При этом схема извлечения знаний из специальных текстов выглядит следующим образом:

V – вербализация текста

Принципиальная невозможность совпадения М1 и М2

М2 будет различно для 2-х человек, т.к. каждый имеет свои знания, опыт и т.п. человек, в данном случае, - инженер по знаниям.

Задача: как можно достичь максимальной адекватности М1 и М2?

Все компоненты погружены в языковую среду L

Тогда, Т=( α, β, γ, δ, θ)_L

Компоненты α, β и γ входят в модель мира М1

Сложность интерпретации специальных и научных текстов: все знания требуют контекста.

Контекст может быть:

1. микроконтекст – ближайшее окружение (абзац, смысл в конце абзаца, глава…).
2. макроконтекст – система знаний, связанная с предметной областью.

Центральное звено извлечения знаний – понимание текста.

Понимание – формирование второго текста, т.е. семантической (понятийной) структуры текста или попытка воссоздания семантической структуры М1 в процессе формирования модели М2

Интерпретация (шаги интерпретации):

1. осмысление и выдвижение предварительной гипотезы о смысле текста (предугадывание);
2. определение значений непонятных слов, т.е. спец. терминологии;
3. возникает общая гипотеза о знаниях, заключенных в тексте;
4. уточнение значения терминов и интерпретация отдельных фрагментов теста под влиянием общей гипотезы;

При уточнении значений терминов используется принцип дедукции.

5. формирование некоторой смысловой структуры текста за счет установления внутренних связей между отдельными ключевыми словами или фрагментами (формирование абстрактных понятий относительно конкретных понятий);
6. корректировка общей гипотезы  относительно содержащихся в тексте фрагментов знаний;
7. формирование общей гипотезы, т.е. получение М2 (заключительное увязывание фрагментов в единую семантическую структуру).

В тексте выделяются эксплицитные (явные) связи, которые выражаются во внешнем делении текста, и имплицитные связи (внутренние).

Прочтение не является 1 звеном в понимании текста.

Таким образом на процесс интерпретации и формирование М2 влияют:

·  α, β, γ, θ – почерпнутые из текста;

·  предварительные знания аналитика о предметной области ω;

·  общенаучная эрудиция ε;

·  личный опыт φ;

Таким образом, М2 = [(α, β, γ, θ), ω, ε, φ].

Алгоритм извлечения знаний из текста:

1. составление базового списка литературы для ознакомления с предметной областью;
2. выбор текста для извлечения знаний;
3. первое знакомство с текстом, или первое прочтение. Для определения смысла незнакомых слов – консультации со специалистом.
4. формирование гипотезы о макроструктуре текста;
5. компрессия текста – внимательное прочтение, с выписвыванием основных понятий и т.п.
6. определение связей между ключевыми словами, разработка макроструктуры текста в виде графа или сжатого текста (реферата);
7. формирование поля знаний на основании макроструктуры текста.

Практическое структурирование знаний

1. Алгоритм простейшего прагматического подхода

1 – определяет процесс трансформации X в Y

2 – выделяется набор ключевых слов N, проводится анализ знаний. В словарь терминов вписываются слова, обозначающие процессы, явления, действия и признаки.

3 – просеивание словаря N и выбор значимых для принятия решения понятий и их признаков. Желательно сформировать систематизированный набор понятий.

5 – связи, выявлены на 4, инженер структурирует и обобщает до метапонятий

7 – отношения выделяются как внутри каждого уровня, так и между уровнями пирамиды знаний; классификация знаний

8 – стратегии «перетряхивают» модель М, чтобы привести ее к исходным и выходным данным

Специальные методы структурирования

Методы выявления объектов, понятий и их атрибутов

Понятие (концепт) – обобщение предметов некоторого класса по их специфическим признакам.

Интенсионал – очерчивает понятие через взаимосвязь значимых признаков.

Экстенсионал – очерчивает понятие через перечисление отдельных экземпляров объекта.

Методы выявления понятий:

1. традиционные (основаны на математическом аппарате распознавания образов и классификаций)
2. нетрадиционные (методология инженерии знаний)

Методы выявления связей между понятиями:

1. сценарий – некоторая структура представления знаний.

Основа сценария – концептуальная организация памяти.

2. Методы: формальные, неформальные.

3. Методы выделения метапонятий