Страница 25

Традиционно семиотика включает (рис. 3.1):

• синтаксис (совокупность правил построения языка или отношения между знаками);

• семантику (связь между элементами языка и их значениями или отношения между знаками и реальностью);

• прагматику (отношения между знаками и их пользователями).

Рис. 3.1. Структура семиотики

3.1.2. Семиотическая модель поля знаний

Поле знаний Pz является некоторой семиотической моделью, которая может быть представлена как граф, рисунок, таблица, диаграмма, формула или текст в зависимости от вкуса инженера по знаниям и особенностей предметной области.

Особенности ПО могут оказать существенное влияние на форму и содержание компонентов структуры Pz.

Рассмотрим соответствующие компоненты Pz (рис. 3.2).

Синтаксис. Обобщенно синтаксическую структуру поля знаний можно представить как

П = (I,0,М),

где I — структура исходных данных, подлежащих обработке и интерпретации в экспертной системе;

О — структура выходных данных, то есть результата работы системы;

М — операциональная модель предметной области, на основании которой происходит модификация I в О.

Рис. 3.2. Структура поля знаний

Включение компонентов I и О в Р обусловлено тем, что составляющие и структура этих интерфейсных компонентов имплицитно (то есть неявно) присутствуют в модели репрезентации в памяти эксперта. Операциональная модель М может быть представлена как совокупность концептуальной структуры Sk, отражающей понятийную структуру предметной области, и функциональной структуры Sf, моделирующей схему рассуждений эксперта:

М = (Sk, Sf).

Sk выступает как статическая, неизменная составляющая Р, в то время как Sf представляет динамическую, изменяемую составляющую.

Формирование Sk основано на выявлении понятийной структуры предметной области. Параграф 3.4. описывает достаточно универсальный алгоритм проведения концептуального анализа на основе модификации парадигмы структурного анализа [Yourdon, 1989] и построения иерархии понятий (так называемая «пирамида знаний»). Пример Sk и Sf представлен на рис. 3.3 и 3.4.

Структура Sf включает понятия предметной области А и моделирует основные функциональные связи RA или отношения между понятиями, образующими Sk. Эти связи отражают модель или стратегию принятия решения в выбранной ПО. Таким образом Sf образует стратегическую составляющую М. Семантика. Семантика, придающая определенное значение предложениям любого формального языка, определяется на некоторой области. Фактически это набор правил интерпретации предложений и формул языка. Семантика L должна быть композиционной, то есть значение предложения определяется как функция значений его составляющих.

Рис. 3.3. Концептуальная составляющая поля знаний

Рис. 3.4. Функциональная составляющая поля знаний

Семантика языка L зависит от особенностей предметной области, она обладает свойством полиморфизма, то есть одни и те же операторы языка в разных задачах могут иметь свои особенности.

Семантику поля знаний Pz можно рассматривать на двух уровнях. На первом уровне PiZg есть семантическая модель знаний эксперта i о некоторой предметной области Og. На втором уровне любое поле знаний Pz является моделью некоторых знаний, и, следовательно, можно говорить о смысле его как некоторого зеркала действительности. Рассматривать первый уровень в отрыве от конкретной области нецелесообразно, поэтому остановимся подробнее на втором. Схему, отображающую отношения между реальной действительностью и полем знаний, можно представить так, как показано на рис. 3.5.

Рис. 3.5. «Испорченный телефон» при формировании поля знаний

Как следует из рисунка, поле PiZg — это результат, полученный «после 4-й трансляции» (если говорить на языке информатики).

• 1-я трансляция (Ii) — это восприятие и интерпретация действительности О предметной области gi-м экспертом. В результате Ii в памяти эксперта образуется модель Mgi как семантическая репрезентация действительности и его личного опыта по работе с ней.

• 2-я трансляция (Vi ) — это вербализация опыта i-го эксперта, когда он пытается объяснить свои рассуждения Si и передать свои знания Zi инженеру по знаниям. В результате Vi образуется либо текст Ti, либо речевое сообщение Ci

• 3-я трансляция (Ii) — это восприятие и интерпретация сообщений Ti или Сi j-м инженером по знаниям. В результате в памяти инженера по знаниям образуется модель мира Mgi.

• 4-я трансляция (Кj) — это кодирование и вербализация модели Mgi в форме поля знаний PijZg.

Более всего эта схема напоминает детскую игру в «испорченный телефон»; перед инженером по знаниям стоит труднейшая задача — добиться максимального соответствия Mgi и PijZg. У читателей не должно возникать иллюзий, что PZg отображает Os. Ни в коем случае, ведь знания — вещь сугубо авторизованная, следовало бы на каждой ЭС ставить четкий ярлык i-j, то есть «база знаний эксперта i в понимании инженера по знаниям j». Стоит заменить, например, инженера по знаниям j на h, и получится совсем другая картина.