Бронфельд Г.Б., к.т.н., доцент НГТУ им. Р.Е.Алексеева, г.Н.Новгород Во время этого доклада может возникнуть дискуссия с предложениями конкретных действий. Используйте PowerPoint для записи предложений по ходу обсуждения: Во время демонстрации щелкните правой кнопкой мыши Выберите Записная книжка Выберите вкладку Действия Вводите замечания по мере поступления Нажмите кнопку ОК по завершении доклада В результате в конец презентации автоматически будет добавлен слайд Действия со списком внесенных предложений. ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОГО НАЛОЖЕНИЯ ЗНАНИЙ

«Сатурация» - захлебывание человечества в знаниях Уже в 60-х годах число ученых превышало в 10 раз кол-во всех ученых, живущих когда-то на Земле Число публикаций растет так быстро, что научный результат нередко дешевле получить, чем найти его в публикациях Объем необходимой специалисту информации удваивается каждые лет В 60-х годах предполагалось, что при текущих темпах роста ученых - к 2020 г. все взрослое население Земли будет занято научными исследованиями, а затраты на их проведение – равно объемам ВВП промышленного развитых стран мира

РЕШАЕМАЯ ЗАДАЧА: Работа с текстовыми документами Текст - изложенное в письменной или печатной форме, логически стройное авторское сочинение или высказывание, а также официальные документы, акты и прочее. Нас интересует научно-техническое направление знаний

Что такое решение задачи ? «… правильно сформулированных изобретательских задач не бывает. Если абсолютно правильно сформулировать изобретательскую задачу, она перестанет быть задачей: ее решение сделается очевидным или же будет ясно, что задача не поддается решению при имеющемся уровне науки и техники …для правильного понимания задачи необходимо ее сначала решить: изобретательские задачи не могут быть сразу поставлены точно. Процесс решения, в сущности, есть процесс корректировки задачи» Альтшуллер « То же верно и для научно-исследовательской задачи» Лукин

Что такое решение задачи ? «Найти решение задачи - это значит установить связь между заранее дифференцированными объектами или идеями (... предпосылкой и заключением)... связь мы представляем себе … как наведение м о с т а над глубокой пропастью, разделяющей две идеи, далеко отстоящие друг от друга… как бы при помощи цепи: доказательство предстает перед нами как в з а и м о с в язь аргументов, как цепь … длинная цепь - выводов. Вся цепь … не более прочна, чем ее слабейшее з в е н о,.. Возникает диаграмма, графическое представление взаимосвязи математических выводов» Пойа

Фазы творческого процесса 1. Подготовка - принятие и усвоение условий и требования задачи; первые попытки, в.ч. на основе опыта пользователя. 2. Созревание - в значительной степени неосознаваемый процесс, в ходе которого без целенаправленных усилий со стороны пользователя происходит разработка или поиск основных идей решения. 3. Вдохновение (озарение) - мгновенное («подобно вспышке») понимание основных связей; приводит к формулированию идеи решения или готового ответа. 4. Проверка - проверка адекватности результатов предыдущего этапа условиям задачи; если найденное решение отвергается, то пользователь возвращается на первый или второй этап. Г.Уоллес (1926)

Молинга D ; Р; Z; K; О; N, где D - множество идентификаторов, с помощью которого данная молдинга выделяется из всего множества молдинг; Р - есть условие применимости ядра молдинги; Z - ядро молдинги; К - указана последовательность номеров словарей, фиксирующих положение в ядре последовательностью терминов, отношений, качественных признаков и т.д.; О - указываются уровни достоверности молдинг; N - постусловия молдинги, актуализируются в случае, если ядро молдинги реализовалось. Постусловия молдинги описывают действия и процедуры, которые необходимо выполнить после реализации ядра молдинги.

Ядро молдинги Ядро молдинги – это обработанные простые предложения моделируемого текста. Простые предложения, - основа синтаксиса текста и они «способны формировать и выражать мысль», т.е. являться носителем знания

Пример моделирования Исходной предложение «Вот, например, продукции, с одной стороны, близки к логическим моделям, что позволяет организовывать на них эффективные процедуры вывода, а с другой стороны, более наглядно отражают знания, чем классические логические модели.» Результат моделирования ;; например, продукции близки к логическим_ моделям, что позволяет организовывать эффективные процедуры _вывода; 1, 1, 2, 1, 5, 2, 2, 3, 1;0,4;; ;; например, продукции более наглядно отражают знания, чем классические логические_модели; 1, 1, 3, 2, 1, 5, 3, 1;0,4;;

Представление молдинг в виде семантических сетей например продукции логическим_ моделям процедуры_вывода близки к что позволяет_организовывать знания логические_модели классические отражают чем более наглядно эффективные АКО продукции например АКО

Основное направление решения проблемы Интеграция знаний и работа с ними, как с общим полем знаний Основные сторонники подобного подхода (некоторые) – В.Буш – 1940-е годы; экспертные системы – 1970-е годы; Э.Тыугу, Ж.-П. Лорьер – 1980-е годы; Д.Ленат (онтологические системы), Д.Грей, системы управления знаниями – 1990-е годы; семантический Интернет, система WolframAlpha – 2000-е годы; система Watson, эллинга – 2010-егоды; ЭВМ пятого поколения – 2020-е годы

Наложение знаний Наложение знаний – это когда одно и то же предложение текста в разных источниках знаний содержит одно и то же формальное представление знаний (в т.ч. с учетом синонимов) и понимаемое одинаковым образом экспертом-редактором (вводящим знание в БЗ) - вводится один раз с указанием всех идентификаторов, где эта модель знаний встречается ( в т.ч. в том же источнике знаний). Т.е. практически исчезает дублирование знаний, - мешающее пользователям при их работе с текстовыми источниками и с рядом информационных и интеллектуальных систем, в т. ч. с Интернетом.

Наложение знаний Книга 1 Книга 2 Книга 3 Молинги База знаний Молинги Эксперт- редактор

СТРУКТУРА ЭЛИНГИ Машина вывода База знаний Интеллекту- альный интерфейс Модели знаний Словари терминов Расчетные модели Визуальные и графические образы Пользователь ЭЛИНГА Интер- нет

Интеллектуальные электронные книги - эллинги Физически эллинги представят собой съемное устройство хранения информации со специальной машиной вывода и базой знаний по определенному направлению знаний. Элинги позволяют: заносить большое количество знаний, например, на уровне средней технической библиотеки; пользователю получать ответ почти сразу без изучения технической литературы, задавая вопросы эллинге; приобретать их по низкой стоимости; работать в широкой предметной области (в отличие от ЭС, которые работают только в узкой области и для ограниченного набора задач); пользователю получать со временем результаты на уровне лучших специалистов мира и выше.

Базовые режимы эллинги Базовые режимы Режим ввода знаний Режимы рабочие Режим вывода текстов Режим работы с диалогом Режим логического вывода Режим вывода исходных текстов Режим когезии, когерентности

Элинга – носитель знаний Разъем Блок распределения заданий Машина логического вывода Блок базы знаний Блок рабочей части диалога Блок сохраненной части диалога Блок ввода знаний Блок БД словарей Блок расчетных моделей Блок визуальных и графически образов Машиночитаемый носитель Шифратор/Дешифратор

Структура АСУЗ Источники данных Автоматизированные системы и СППР Руководство Хранилище данных Электронная почта Интернет Корпоративные сети База знаний Машина вывода

Аналитические системы управления знаниями (АСУЗ) Аналитические системы управления знаниями (АСУЗ) - это СУЗ с ярко выраженной компонентой - использованием и хранением знаний в аналитической форме в виде специальных моделей знаний при активном применении логических выводов на их основе. В развитом варианте в АСУЗ попутно реализуются стандартные функции СУЗ в полном объеме.

Библиотека аналитического накопления знаний (БАНЗ) БЗ Элинга 1 Элинга 3 Элинга n Элинга 2 Ввод знаний в предметные БЗ Пользователи БАНЗ

Основные возможности вывода Логический вывод (прямой и обратный) на основе правила Modus ponens A, А В В Использование когезии Использование когерентности Использование факторов уверенности

Вариант вывода Молинга i ….;…; ааа 1 ааа 2 ааа 3 термин 3;1,2,3,1,3,1;d1;; Молинга i+1 ….;…;термин 1 ааа 1 ааа 2 термин 4 ааа 3 термин 5;1,2,3,1,3,1;d2;; …………………………………………………………………………………………….. Молинга i+k ….;…;aaa4 ааа 5 ааа 6 термин 7;3,1,2,1,3,1;d3;; …………………………………………………………………………………………….. Молинга i+k+r….;…;aaa7 ааа 8 ааа 9 термин 10;3,1,2,1,3,1;d4;; Результат вывода Термин 1 ааа 1 ааа 2 термин 2 ааа 3 термин 3 Ааа 4 термин 2 ааа 5 термин 6 ааа 6 термин 7 Ааа 7 термин 9 ааа 8 термин 8 ааа 9 термин 10 термин 1 термин 2 термин 6 термин 8 термин 9 Cловарь терминов 1 Термин 1 Термин 2 Термин 3 Термин 4 Термин 5 Термин 6, термин 8 (синонимы) Термин 9 Термин 10

Пример результата вывода «Легкость, быстрота и точность ручных операций могут быть увеличены применением принципов экономии движений. При первом движении оператор может сразу попасть в нужное положение. Нормы должны устанавливаться с учетом объема информации, который человек может достаточно быстро воспринять, переработать и своевременно принять правильное решение»

Пример вывода 1. «Легкость, быстрота и точность ручных операций могут быть увеличены применением принципов экономии движений. Обе руки начинают и заканчивают движение одновременно» 2. « После первоначального запаздывания оператору требуется дополнительное время, чтобы переместить орган управления в нужное положение. При первом движении оператор может сразу попасть в нужное положение» 3. «Нормы должны устанавливаться с учетом объема информации, который человек может достаточно быстро воспринять, переработать и своевременно принять правильное решение. Установлено, - если объем простой информации близок к оптимальному, то человек может работать в течение всей смены, не напрягая нервной системы и правильно реагировать на сигналы»

Источники 1. Вудсон У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и конструкторов. – М.:Мир, – 517 с. (цитата – стр.490) 2. Инженерная психология в применению к проектированию оборудования/Под ред. Морган К.Т. И др. – М.:Машиностроение, – 488 с. (цитата – стр. 189 ) 3. Воронков В.Д. Справочник инженера- организатора. – М.:Московский рабочий, – 375 с. (цитата – стр. 233)

Связность текста Повторы понятий Прямая логическая связь через понятия – термины Изотопии (связи текста вообще) в виде - локальной – когезии, дальней - когерентности

Диалого-ассоциативный поиск Пользователь задает вопрос Логический вывод Вывод потока текста (блоками) Пользователь анализирует информацию Если надо продолжает Если надо запрос уточнен Результат найден Результата найти невозможно Вывод текста по когезии Вывод текста по когерентности

Основные свойства результатов вывода Интертекстуальность Семантическая связанность на основе логического вывода, когезии или когерентности Нелинейная организация текста Форма дискурса Разговорный стиль Авторское происхождение от пользователя Высокая производительность (для пользователя) Высокая эффективность (для пользователя) Крайне низкая стоимость получения результатов

Спасибо за внимание !