Страница 66

• И — исключение множества гипотез Г.

Элементы данных типа «стрелка», соответствующие отношению R,.,, будем называть отрицательными связями, остальные — положительными.

Работа системы MIR начинается с работы модуля О, затем модуль П строит множество гипотез Г на основе анализа положительных связей S с Г для подтвержденных признаков S. Множество гипотез Г используется модулем О для порождения нового множества признаков S1, связанных с гипотезами из Г положительными связями, и осуществления их тестирования. К подтвержденным признакам из S, применяется модуль П для порождения нового множества гипотез Г1. Выполняются операции Г: = Г È Г1 S: = S È S1. Этот процесс продолжается итеративно до стабилизации множества S и Г. Затем выполняется модуль И исключения гипотез из Г на основе анализа отрицательных связей для подтверждения симптомов и анализа положительных связей для обусловленных признаков, то есть таких неподтвержденных признаков, отсутствие которых имеет большее значение для принятия решения, чем их присутствие.

Если в результате выполнения модуля И во множестве гипотез осталось более одной гипотезы, то выполняется поиск дифференциальных признаков для подмножеств множества гипотез (дифференциальным признаком для некоторого множества гипотез называется значение свойства, характерное для одной гипотезы из множества и нехарактерное для других, или событие, связанное положительной связью с одной гипотезой из множества и не связанное таковой с другими). В результате этого процесса происходит исключение соответствующих гипотез. При необходимости процедура повторяется для оставшегося множества гипотез до его стабилизации.

После выполнения еще нескольких модулей осуществляется анализ полученного множества гипотез с целью поиска его минимального подмножества, связанного положительными связями со всеми подтвержденными признаками и тем самым объясняющего их. Это последнее множество и считается окончательным результатом.

Новые тенденции и прикладные

аспекты инженерии знаний

¨ Латентные структуры знаний и психосемантика

¨ Метод репертуарных решеток

¨Управление знаниями

¨ Визуальное проектирование баз знаний как инструмент познания

¨ Проектирование гипермедиа БД и адаптивных обучающих систем

5.1. Латентные структуры знаний и

психосемантика

Большинство систем приобретения знаний (обзор в п. 4.5) облегчают сложный и трудоемкий процесс формирования баз знаний и реализуют прямой диалог с экспертом. Однако выявляемые таким образом структуры знаний часто отражают лишь поверхностную составляющую знаний эксперта, не затрагивая их глубинной структуры. Этим же недостатком обладает большинство методов непосредственного извлечения знаний (параграфы 4.1.-4.3).

Для извлечения глубинных пластов экспертного знания можно воспользоваться методами психосемантики — науки, возникшей на стыке когнитивной психологии, психолингвистики, психологии восприятия и исследований индивидуального сознания. Психосемантика исследует структуры сознания через моделирование индивидуальной системы знаний [Петренко, 1988] и выявление тех категориальных структур сознания, которые могут не осознаваться (латентные, имплицитные или скрытые) [Петренко, 1983; Терехина, 1988; Шмелев, 1983].

5.1.1. Семантические пространства

и психологическое шкалирование

Основным методом экспериментальной психосемантики является метод реконструкции субъективных семантических пространств. Здесь психосемантика тесно сплетается с психолингвистикой и лингвистической семантикой — с методологией выявления значений слов, лексикографией, «падежной грамматикой» и структурными исследованиями [Апресян, 1977; Мельчук, 1974; Соссюр, 1977; Филлмор, 1983; Щерба, 1974]. Однако лингвистические методы в основном направлены на анализ текстов, отчужденных от субъекта, от его мотивов и замыслов.

Психолингвистические методы обращаются непосредственно к испытуемому. Большинство из них связано с различными формами субъективного шкалирования. Перед испытуемым ставится задача оценить «сходство знаний» с помощью некоторой градуированной шкалы, например от 0 до 5 или от 0 до 9. В этом случае исследователь получает в руки численно представленные стандартизированные данные, легко поддающиеся статистической обработке.

Психосемантика — как одно из молодых направлений современной психологии [Петренко, 1988; Шмелев, 1983] — сразу была оценена специалистами в области искусственного интеллекта как перспективный инструмент, позволяющий реконструировать семантическое пространство памяти как психологическую модель глубинной структуры знаний эксперта. Уже первые приложения психосемантики в ИИ в середине 80-х годов позволили получить достаточно наглядные результаты. В психологии семантические пространства выступают как модель категориальной структуры индивидуального сознания. При концептуальном анализе знаний структуру семантического пространства эксперта можно считать основой для формирования поля знаний. При этом отдельные параметры семантического пространства соответствуют различным компонентам поля (размерность пространства соотносится со сложностью поля, выделенные понятийные структуры с метапонятиями, содержательные связи между понятиями-стимулами — это суть отношения и т. д.).

Легче всего познакомиться с экспериментальной психосемантикой на примере, связанном с выявлением структуры и размерности семантического пространства знаний из некоторой предметной области [Петренко, 1988].

В основе построения семантических пространств, как правило, лежит статистическая процедура (например, факторный анализ [Аверкин, Батыршин, Блишун и др., 1986], многомерное шкалирование [Тиори, Фрай, 1985] или кластерный анализ [Дюран, Оделл, 1977]), позволяющая группировать ряд отдельных признаков описания в более емкие категории-факторы. Говоря на языке поля знаний, это — построение концептов более высокого уровня абстракции. При геометрической интерпретации семантического пространства значение отдельного признака отображается как точка или вектор с заданными координатами внутри n-мерного пространства, координатами которого выступают выделенные факторы. Построение семантического пространства, таким образом, включает переход к описанию предметной области на более высоком уровне абстракции, то есть переход от языка, содержащего большой алфавит признаков описания, к более емкому языку концептуализации, содержащему меньшее число концептов и выступающему своеобразным метаязыком по отношению к первому.