Название: Базы знаний интеллектуальных систем - Гаврилова Т.А.

Жанр: Информатика

Рейтинг:

Просмотров: 1257

• член группы (связь между фрагментом и названием — именем группы фрагментов; объединение фрагментов в группу позволяет инженеру знаний структурировать протоколы, при этом группа фрагментов получает уникальное имя);

• поименованная связь (связь между двумя фрагментами, имя связи выбирается инженером знаний);

• понятийная связь (поименованная связь между фрагментом и понятием; обычно используется, если фрагмент содержит определение понятий).

Редактор понятий помогает инженеру знаний организовывать предметные знания в виде набора понятий и связывающих их отношений. Каждое понятие имеет имя и может иметь атрибуты; каждый атрибут может иметь значение. Какие именно атрибуты используются — это определяет инженер знаний с учетом специфики предметной области. С помощью Редактора понятий инженер знаний может вводить произвольные отношения между понятиями и создавать иерархические структуры по тому или иному отношению. Существует единственное отношение (ISA), семантика которого «встроена» в Редактор. Если инженер знаний устанавливает это отношение между двумя понятиями, то имеет место наследование атрибутов.

ИМ-библиотекарь помогает инженеру знаний проводить анализ предметных знаний на эпистемологическом уровне. Основное назначение Библиотекаря состоит в том,чтобы помочь инженеру знаний выбрать одну или более ИМ, подходящих для исследуемой проблемной области (ПО). Помощь Библиотекаря проявляется в чисто информационном аспекте. Вначале Библиотекарь демонстрирует пользователю иерархию типов задач, для которых в библиотеке имеются ИМ. После того как пользователь выбрал интересующую его ИМ, ему демонстрируется ее краткое описание и список атрибутов, включающий в себя следующие атрибуты: «краткое описание», «определение», «структура задачи», «стратегии», «ПО-знания». Выбрав атрибут «определение», пользователь сможет увидеть на экране графическое изображение структуры вывода, элементами которой являются источники знаний и метаклассы. Как источники знаний, так и метаклассы имеют свои наборы атрибутов; инженер знаний может просмотреть их, указывая на соответствующий элемент.

Психосемантика

Помимо идеологии KADS на разработку СПЗ II поколения большое влияние оказали методы смежных наук, в частности психосемантики, одного из молодых направлений прикладной психологии [Петренко, 1988; Шмелев, 1983], перспективного инструмента, позволяющего реконструировать семантическое пространство памяти и тем самым моделировать глубинные структуры знаний эксперта (см. параграф 5.1). Уже первые приложения психосемантики в ИИ в середине 80-х годов позволили получить достаточно наглядные результаты [Кук, Макдо-нальд, 1986]. В дальнейшем развитие этих Методов шло по линии разработки удобных пакетов прикладных программ, основанных на методах многомерного шкалирования, факторного анализа, а также специализированных методов обработки репертуарных решеток [Франселла, Баннистер, 1987] (параграф 5.2). Примерами СПЗ такого типа являются системы KELLY [Похилько, Страхов, 1990], MADONNA [Терехина, 1988], MEDIS [Алексеева и др., 1989]. Специфика конкретных приложений требовала развития также «нечисленных» методов, использующих парадигму логического вывода. Примерами систем этого направления служат системы ETS [Boose, 1986] и AQUINAS [Boose, Bradshaw, Schema,1988]. Успехи СПЗ II поколения позволили значительно расширить рынок ЭС, который к концу 80-х оценивался в 300 млн долларов в год [Попов, 1991]. Тем не менее и эти системы были не свободны от недостатков, к важнейшим из которых можно отнести:

• несовершенство интерфейса, в результате чего неподготовленные эксперты не способны овладеть системой и отторгают ее;

• сложность настройки на конкретную профессиональную языковую среду;

• необходимость разработки дорогостоящих лингвистических процессоров для анализа естественно-языковых сообщений и текстов.

Третье поколение СПЗ — KEATS [Eisenstadt et al, 1990], MACAO [Aussenac-Gilles, Natta, 1992], NEXPERT-OBJECT [NEXPERT-OBJECT, 1990] - перенесло акцент в проектировании с эксперта на инженера по знаниям [Гаврилова, 1988; Gruber, 1989]. Новые СПЗ — это программные средства для аналитика, более сложные, гибкие, а главное использующие графические возможности современных рабочих станций и достижения CASE-технологии (Computer-Aided Software Engineering). Эти системы позволяют не задавать заранее интерпретационную модель, а формировать структуру БЗ динамически. Существуют различные классификации СПЗ — по выразительности и мощности инструментальных средств [Попов, 1988]; по обобщенным характеристикам [Boose, 1990]; в рамках структурно-функционального подхода [Волков, Ломнев, 1989]; интегрированная классификация предложена в работе [Гаврилова, Чер-винская, 1992].

Учитывая новейшие тенденции в инженерии знаний можно предложить следующую схему таксономии СПЗ, представленную на рис. 4.16.

Рис. 4.16. Классификация систем приобретения знаний

Однако и современные СПЗ не полностью лишены серьезных недостатков СПЗ I и II поколений, большая часть которых обусловлена отсутствием теоретической концепции проектирования БЗ. В результате эта область до настоящего времени справедливо считается скорее «искусством», чем наукой и основана на «ad hoc» технологии (то есть применительно к случаю).

4.5.2. Современное состояние

автоматизированных систем приобретения знаний

Анализ современного состояния программных средств приобретения знаний и поддержки деятельности инженера по знаниям позволяет выявить две группы проблем, характерных для существующих СПЗ:

• Методологические проблемы.

• Технологические проблемы.

А. Методологические проблемы

Основная проблема, встающая перед разработчиками, — отсутствие теоретического базиса процесса извлечения и структурирования знаний — порождает дочерние более узкие вопросы и казусы на всех этапах создания интеллектуальных систем. Даже тщательно проработанная методология KADS, описанная в предыдущем параграфе, страдает громоздкостью и явной избыточностью. Ниже перечислены наиболее общие из возникающих проблем в последовательности, соответствующей стадиям жизненного цикла (см. рис. 2.4):