Лекція Стратегії отримання знань



Скачати 122.07 Kb.
Дата конвертації30.12.2016
Розмір122.07 Kb.

Лекція 4. Стратегії отримання знань

Можна виділити три основні стратегії отримання знання при розробці ЕС


  • Видобуток знань. Без застосування обчислювальної техніки шляхом безпосереднього контакту інженера по знаннях і джерела знань (експерт, спец. література).

  • Надбання знань. З застосуванням ЕОМ за наявності незалежного програмного інструментарію

  • Формування знань. З використанням програм навчання за наявності репрезентативної вибірки прикладів прийняття рішень в предметній області.

Видобуток знань


Це процедура взаємодії аналітика з джерелом знань, під час якого стає зрозумілим процес роздумів фахівців при прийнятті рішень та структура їх уявлень про предметну область.

Труднощі видобутку знань


  • Організаційні нестиковки.

  • Невдалий метод видобутку, що не збігається зі структурою знань в предметній області.

  • Неадекватна модель або мова для представлення знань.

  • Невміння налагодити контакт з експертом.

  • Різнобій у термінології.

  • Відсутність цілісності системи знань під час видобутку фрагментів.

  • Спрощення бачення світу експерта.

Процес видобутку знань це довга і містка процедура, в якій інженеру по знаннях потрібно відтворити модель предметної області, якою користуються експерти для прийняття рішень.

Часто, розробники-початківці ЕС спрощують процес і експерт виконує функції інженера по знаннях. Це недоцільно робити з кількох причин:



  1. Знання експерта це результат багатьох прошарків досвіду, тобто при озвученні А->D, експерт може не вказувати весь ланцюжок роздумів А->B->C->D.

  2. Мислення є діалогічним, тому діалог інженера по знаннях і експерта є найбільш природною формою вивчення лабіринтів пам’яті експерта, в яких зберігаються знання невербального характеру (образів), і під час роз’яснень ці розмиті образи вербалізуються.

  3. Експерту складніше створити модель предметної області, оскільки він володіє більш глибинною та об’ємною інформацією.

Об’єкти реального світу пов’язані більш як 200-ма типами відношень (часові, просторові. причинно-наслідкові тощо). Ці відношення і зв’язки предметної області утворюють складну систему, з якої виділити основну – головну структуру зручніше інженеру по знаннях, який озброєний системною методологією.

Надбання знань


Це процес наповнення бази знань експертом з використанням спеціальних програмних засобів.

Формування знань


Процес аналізу даних і знаходження прихованих закономірностей з використанням спеціального математичного апарату та програмних засобів. Цей термін вживається в області Інженерія знань, яка займається розробкою моделей, методів та алгоритмів навчання.

До задач формування знань або машинного навчання відносять задачі прогнозування, ідентифікації, розшифрування мови, синтезу та методи навчання розпізнавання образів.

Щоб ці методи стали елементами технологій інтелектуальних систем необхідно вирішити ряд задач:


  • Забезпечити механізм з’єднання незалежно створених баз даних і баз знань інтелектуальних систем

  • Встановити відповідність між набором полів бази даних та множиною елементів декларативної компоненти бази знань.

  • Виконати перетворення результату роботи алгоритму навчання в спосіб представлення, що підтримується програмними засобами інтелектуальної системи.

Теоретичні аспекти видобутку знань


  • Психологічний

  • Лінгвістичний

  • Гносеологічний

Психологічний аспект


Є провідним, оскільки визначає успішність та ефективність взаємодії аналітика з основним джерелом знань – експертом професіоналом. Видобуток знань відбувається в процесі безпосереднього спілкування розробників системи

Спілкування це всі форм безпосередніх контактів між людьми, від дружніх до ділових. Спілкування – це процес вироблення нової інформації, спільної для людей, що спілкуються і породжує їх спільність.

Можна виділити основні рівні спілкування


  1. Рівень «маніпулювання», коли один суб’єкт розглядає іншого як засіб або перешкоду по відношенню до предмету своєї діяльності.

  2. Рівень «рефлексивної гри», коли під час процесу своєї діяльності людина враховує «контрпроект» іншого суб’єкту, але не визнає його цінності і прагне до реалізації власного проекту.

  3. Рівень «правового спілкування», коли суб’єкти визначають права на існування проектів діяльності один одного і пробують узгодити їх принаймні по кількох критеріях.

  4. Рівень «морального спілкування», коли суб’єкти внутрішнє приймають спільний проект взаємної діяльності.

Ступінь професіоналізму аналітика характеризує вміння та прагнення спілкування на четвертому рівні

Спілкування можна поділити на:


  • Матеріальне-прагматичне

  • Духовно-інформаційне

  • Практично-духовне

Видобуток знань відноситься до духовно-інформаційного типу, де інформаційний аспект для аналітика з прагматичної точки зору є найважливішим.

Під час спілкування відбуваються великі втрати інформації при передачі від експерта до аналітика


Експерт

Аналітик


100% Знання експерта

90% Набуло словесної форми

80% Вербалізовано (озвучено)


70% Вислухано

60% Зрозуміло

24% Залишилося у пам’яті


Збільшити інформативність спілкування аналітика і експерта можна за рахунок використання психологічних знань. При видобутку знань розрізняють наступні структурні компоненти моделі спілкування

  • Учасники спілкування (партнери).

  • Засоби спілкування (процедура).

  • Предмет спілкування (знання).

Відповідно до такої структури виділяють три прошарки психологічного аспекту


  • Контактний

  • Процедурний

  • Когнітивний

Контактний прошарок


Психологи визначають, що на колективний процес суттєвий вплив має атмосфера в групі учасників. На результат спільної роботи більш впливає дружня атмосфера, ніж індивідуальні здібності окремих членів групи. Відносини мають бути не конкурентні, а кооперативні і атмосфера співробітництва, взаємодопомоги, зацікавленості.

На 100% прогнозувати успішність спілкування не можна, але можна виділити ряд факторів і особливостей характеру, що впливають на ефективність процедури. Це, насамперед, стать, вік, особистість, темперамент, мотивації.

Значення стать і вік не є критичними. Найкращі результати надають гетерогенні пари (чоловік/жінка) та різниця у віці в межах 5-20 років.

Під значенням особистість розуміють стійку систему психологічних рис, що характеризує індивідуальність людини:



  • Аналітичність

  • Доброзичливість

  • Хороша пам’ять

  • Увага, спостережливість

  • Уява

  • Зібраність, наполегливість

  • Комунікабельність

Темперамент. З часів Гіппократа розрізняють 4 класичні типи темпераменту: холерик, сангвінік, меланхолік, флегматик. Флегматики і меланхоліки повільніше засвоюють інформацію, тому для забезпечення психологічного контакту їх не можна підганяти з відповіддю. Ці типи засвоюють інформацію краще ніж холерики, в яких зазвичай, поверхневе засвоєння. Флегматиків слід спеціально наводити на роздуми, а меланхоліків варто підбадьорювати, оскільки їм притаманна занижена самооцінка. Успішними аналітиками виявляються сангвініки і холерики.

На ефективність колективного рішення має вплив мотивація – прагнення до успіху. Аналітик має знаходити різні стимули для експерта. Експерт надає аналітику самий дорогий продукт – знання, де хто з радістю, де хто достатньо важко.


Процедурний прошарок


Параметри прошарку описують безпосередньо процес проведення процедури видобутку знань

  • Ситуація спілкування: час, місце, тривалість.

  • Обладнання: допоміжні засоби, освітлення, меблі.

  • Професійні прийоми: темп, стиль, методи.

Ситуація спілкування


Бесіду з експертом краще проводити в невеликому приміщенні наодинці, оскільки сторонні люди порушують довірливість бесіди. Робоче місце експерта не є добрим вибором, оскільки його можуть відволікати телефонні дзвінки та співробітники.

На ефективність дуже впливає атмосфера замкнутого простору і усамітнення. Найкращою дистанцією є від 1.2-3 метри до 0.7-0.8 метри.

Тривалість спілкування: 1.5-2 години бажано в першій половині дня з 10 до 12 години. Стомленість від спілкування настає за 20-25 хвилин, тому варто робити перерви.

Обладнання

Допоміжні засоби:


Засоби для збільшення ефективності самого процесу видобутку знань. Активніше користуватися наочним матеріалом, використовувати вільний діалог і ігри, слайди, креслення, рисунки.

Засоби для протоколювання:


  • Запис бесіди відразу на папір. Недолік – заважає бесіді.

  • Запис на диктофон. Аналітик згодом може аналізувати хід сеансу і свої помилки. Недолік – може збентежити експерта.

  • Запам’ятовування з наступним записом бесіди. Недолік – аналітик має мати чудову пам’ять.

Поширеним є запис бесіди, але тут відбувається втрата знань.

Професійні прийоми аналітика (темп, стиль, методи)


Врахування індивідуального темпу експерта дозволяє аналітику зменшити напруженість процедури видобутку знань. Типовою помилкою є нав’язування власного темпу.

На успішність результату впливає довжина фраз аналітика. Людина краще сприймає речення довжиною 7+- 2 слова. Зовнішня промова експерта є відтворенням внутрішньої промови (мислення) у поєднанні з невербальними засобами (інтонація, міміка, жести). Досвідчений аналітик має про це робити помітки у записах.

Невербальна компонента стилю спілкування є важливою для встановлення контакту, коли можна встановити межу «дружнього» спілкування.

Когнітивний прошарок (пізнання)


Когнітивні науки досліджують пізнавальні процеси людини з позиції можливостей їх моделювання.

Основні фактори когнітивного прошарку


  • Когнітивний стиль

  • Семантична репрезентативність поля знань і концептуальної моделі

Когнітивний стиль – це сукупність критеріїв вибору при рішенні задач і пізнання світу, що є специфічним для окремої людини, тобто система засобів та індивідуальних прийомів, якими користується людина для організації своєї діяльності. Визначає спосіб досягнення результатів.

Аналітику варто вивчити і прогнозувати власний когнітивний стиль та стиль експерта.


Важливими характеристиками є:


  • Полезалежність / поленезалежність

  • Імпульсивність / рефлективність

  • Ригідність / гнучкість

  • Когнітивна еквівалентність

Поленезалежність дозволяє людині акцентувати увагу на тих аспектах проблеми, що потрібні для вирішення конкретної задачі і відкидати все зайве, не залежати від оточуючого фону. Ця характеристика залежить від невербального інтелекту, аналітичності мислення, здібності до розуміння сенсу.

Властивість поленезалежності є обов’язковою для аналітика і бажаною для експерта, хоча полезалежні люди є більш контактними. Дослідження доводять успішність гетерогенних пар, де поленезалежними в більшості є чоловіки.



Імпульсивність – швидке прийняття рішення. Рефлективність – схильність до розмірковувань. Рефлективність корелює зі здібностями до формування понять та продуктивністю вирішення логічних задач.

Ригідність / гнучкість характеризує здібність людини до зміни точок зору у відповідності до ситуації. Ригідні люди не схильні змінювати свої уявлення та структуру сприйняття. Гнучкі люди легко пристосовуються до нових обставин. З віком спостерігається збільшення ригідності.

Когнітивна еквівалентність характеризує здібність людини до розрізнення понять та розділення їх на класи та підкласи. Чим вужче деталізація, тим більшу кількість понять від здатен виділити. В жінок діапазон когнітивної еквівалентності є вужчим за чоловіків.

Семантична репрезентативність. Це підхід, що виключає примушення експерта до певної моделі представлення (продукційної або фреймової) і змушує аналітика послідовно відтворювати модель світу експерта, використовуючи як неформальні методи так і математичний апарат.

Проблема семантичної репрезентативності орієнтована на досягнення когнітивної адекватності поля знань і концептуальної моделі. Оскільки в ланцюжку передачі інформації відбуваються трансформації

Предметна область або реальний світ  Інтерпретація експерта  Модель світу експерта  Вербалізація експертом  Вербальні і невербальні повідомлення експерта до аналітика  Інтерпретація аналітиком  Модель світу аналітика  Кодування знань у концептуальну модель.

Лінгвістичний аспект


Стосується досліджень мовних проблем, оскільки мова є основним засобом спілкування під час видобутку знань.

Можна виділити три прошарки:


Спільний код


Вирішує проблему гармонії між професійною термінологією експерта та повсякденною літературною мовою аналітика і складається з:

  • Загальна наукова термінологія

  • Спеціальні поняття з професійної літератури

  • Елементи повсякденної мови

  • Неологізми, що сформовані під час сумісної роботи

  • Професійний жаргон

Схема спілкування складається з двох компонентів:

  • V1 - мова, якою спілкується експерт

  • V2 – мова аналітика

Їх відмінність обумовлює мовний бар’єр в спілкуванні.

Мова аналітика складається:

Мова експерта:


  • Загальнонаукова мова

  • Спеціальна термінологія

  • Побутова мова

  • Неологізми, професійний жаргон

Спільний код має вигляд


Згодом спільний код перетворюється в семантичну сітку, що є праобразом поля знань предметної області. На цьому прошарку відбувається вивчення та керування процесом розробки спеціальної проміжної мови, що потрібна для взаємодії аналітика і експерта


Понятійна структура


Особливістю природного інтелекту та пам’яті є зв’язність всіх понять у єдиній понятійній структурі. Тому, для розробки бази знань потрібним є не словник, а швидше енциклопедія, в якій всі терміни містяться у словникових статтях з посиланням на інші терміни.

Робота аналітика у цьому прошарку полягає у побудові зв’язаних фрагментів і є підготовкою до етапу концептуалізації.

Робота по складанню словника потребує легкості маніпулювати термінами і широкого словникового запасу аналітика, тому що він самостійно розробляє словник ознак. Чим ширше і повніше є понятійний код, тим повнішою є база знань. Аналітик знає про труднощі відносно вербалізації образів і уявлень, тому варто підказувати експерту слова та вирази для побудови нових лексичних конструкцій.

Здібність до словесної інтерпретації залежить від статі аналітика. Жінки традиційно надають більшої значущості невербальним компонентам і мають ширший вербальний запас ознак. Це стосується сприйняття не лише у повсякденному середовищі, а й у професійному. Залежно від статі алфавіти для вербалізації ознак суттєво різняться.


Словник користувача


Професійний рівень кінцевого користувача нажаль не дозволяє застосувати спеціальну мову предметної області у повному об’ємі. Тому, виникає потреба у формуванні окремого словника для створення дружнього інтерфейсу з користувачем.

Для розробки користувацького інтерфейсу потрібна додаткова доробка словника спільного коду з метою збільшення доступності і прозорості системи.

Деколи розробляються два словники термінів: для професіоналів і для нефахівців літературною мовою без вживання спеціальних термінів.

Гносеологічний аспект


Гносеологія – розділ філософії, що пов’язаний з теорією відображення дійсності у свідомості людини. Пізнання супроводжується створенням нових понять і теорій. При створенні бази знань експерт іноді вперше формулює деякі закономірності. Гносеологічний аспект об’єднує методологію отримання нового знання.

Процес пізнання скеровано на створення внутрішньої інтерпретації навколишнього світу у свідомості людини. Під час бесіди експерта з аналітиком можуть народжуватися нові знання, усвідомлюється ряд закономірностей та співвідношень предметної області.


Гносеологічний ланцюжок


Факт – Узагальнений факт – Емпіричний закон – Теоретичний закон

Такий підхід узгоджується зі структурою знання, яке має два рівні:



  • Емпіричний. Спостереження, явища.

  • Теоретичний. Закони, абстракції, узагальнення.

Основними критеріями аспекту є внутрішня узгодженість, системність, об’єктивність, історизм.

Внутрішня узгодженість


Складність емпіричних знань полягає у тому, що факти не узгоджуються між собою, визначення є протирічать, критерії розмиті і аналітику непотрібно згладжувати ці недоліки емпірики.

Характеристики: модальність, протиріччя, неповнота.

  • Модальність знання – це можливість існування в різних категоріях, тобто частина закономірностей є можливою, інша є обов’язковою тощо.

  • Протиріччя емпіричного знання – це природній наслідок основних законів діалектики і є відправною точкою у роздумах експерта.

  • Неповнота емпіричного знання пов’язана з неможливістю повного опису предметної області. Задача аналітика полягає в обмеженні «неповноти» певними межами, тобто потрібно ввести ряд обмежень і припущень, що спрощують проблему.

Системність


Системно-структурний підхід до пізнання орієнтує аналітика на розгляд любої предметної області з позиції закономірностей системного цілого і взаємодії його складових. Всі процеси і явища можна розглядати як множину дрібніших підмножин (ознак, деталей) і навпаки, любий об’єкт можна розглядати як елемент вищого класу узагальнень. Системний підхід дозволяє побачити ієрархічну організацію знань.

Об’єктивність


Процес пізнання є суб’єктивним і залежить від особливостей суб’єкта, починається з опису фактів і збільшується в міру зростання ідеалізації об’єктів. Об’єктивність знання потребує глибини розуміння проблеми.

Розуміння – це процес роз’яснення об’єкта з точки зору суб’єкта. Це складний процес, що відбувається в глибині людської свідомості і потребує мобілізації всіх інтелектуальних і емоційних здібностей людини. Отже, аналітик має зосередитися на розумінні проблеми.



Люди, що успішно вирішують інтелектуальні задачі, більшу частину часу витрачають на розуміння їх природи, і навпаки, якщо відразу шукати рішення, то його можна й не знайти.

Історизм


Цей критерій пов’язаний з розвитком, оскільки пізнання теперішнього є пізнанням минулого. Аналітик має розглядати процеси з врахуванням часових змін, як зв’язок з минулим і майбутнім.




База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка