3.3.1. Методи структурування

Усі методи виявлення понять діляться на:

• традиційні, основані на математичному апараті розпіз­навання образів та класифікацій;

• нетрадиційні, основані на методології інженерії знань.

Якщо перші достатньо добре висвітлені в літературі, то другі ще маловідомі.

Приклад

Цікавий експеримент з виявлення понять описаний в ро­боті [56].

Тридцятьом студентам, що мають права водія, запропону­вали створити словник термінів предметної області за допомо­гою чотирьох методів:

• формування переліку понять (17%);

• опитування спеціалістів (інтерв'ювання) (35%);

• складання списку елементарних дій (18%);

• створення заголовку підручника (30%).

Цифри у дужках характеризують продуктивність від­повідного методу, тобто показують, який відсоток понять із за­гального виявленого списку (702 терміни) був одержаний відповідним методом. Для класифікації понять були залучені ще два учасники експерименту, які розділили 702 виявлених поняття на сім категорій (методом сортування карток). Таб­лиця 3.3 відображає числові дані концептуалізації.

Таблиця 3.3 Дані концептуалізації

Категорії	Відсоток від Загаль-ного числа термінів	Відсоток від загального числа термінів, одержаних відповідним методом
		Список запитань	Інтерв'ювання	Список операцій	Створення заголовку
Пояснення	6	5,5	7,2	7,0	4,9
Загальні правила	22,0	43,6	18,9	36,8	4,9
Режимні правила	9,0	9,8	8,4	11,6	6,6
Поняття	42,0	18,4	38,9	8,5	77,7
Процедури	9,0	5,1	9,5	25,6	1,2
Факти	9,0	15,0	12,5	8,9	1,2
Інші поняття	3,0	2,6	4,6	1,6	3,5

Загалом результати показали, що для виявлення безпосе­редньо концептів найрезультативнішими виявились методи інтерв'ювання і створення заголовку підручника. Проте найбільша кількість загальних правил була породжена за ме­тодом списку дій. Отже, ще раз справдилося твердження про те, що немає «найкращого» методу, є методи, які підходять для тих чи інших ситуацій і типів знань.

Цікаво, що число правил — продукцій «якщо..., то...» — склало найбільший відсоток у всіх чотирьох методах. Це гово­рить про те, що популярна продукційна модель навряд чи є звичною для людських моделей репрезентації знань.

Методи виявлення зв'язків між поняттями

Концепти не існують незалежно, вони включені в загальну поняттєву структуру за допомогою відношень. Виявлення зв'язків між поняттями при розробленні баз знань створює для інженера зі знань чимало проблем. Те, що знання в пам'яті — це деякі пов'язані структури, а не окремі фрагменти, загальновідомо і очевидно. Тим не менш основний наголос в наявних моделях подання знань робиться на понят­тя, а зв'язки вводять доволі примітивні (в основному, причин-но-наслідкові).

В останніх роботах з теорії ШІ щоразу більшу увагу приділяють взаємопов'язаності структур знань. Так, в роботі [130] введено поняття сценарію (script) як деякої структури подання знань. Основу сценарію складає КОП (концептуальна організація пам'яті) та мета-КОПи — деякі узагальнюючі структури. Сценарії, у свою чергу, поділяються на фраг­менти, чи сцени (chunks). Зв'язки між фрагментами — часові чи просторові, всередині фрагменту — найрізноманітніші: си­туаційні, асоціативні, функціональні тощо.

Усі методи виявлення таких зв'язків можна поділити на дві групи:

• формальні;

• неформальні (основані на додатковій роботі з експертом).

Неформальні методи виявлення зв'язків вигадує інженер зі знань для того, щоб змусити експерта вказати явні та неявні зв'язки між поняттями. Найбільш поширеним є метод «сорту­вання карток» у групи, що широко застосовується і для формування понять. Другим неформальним методом є побудо­ва замкнутих кривих. У цьому випадку експерта просять об­вести замкнутою кривою пов'язані між собою поняття. Цей метод може бути реалізований як на папері, так і на ек­рані дисплею. У цьому випадку можна говорити про залучен­ня елементів когнітивної графіки.

Після того, як визначені зв'язки між поняттями, всі понят­тя немов би розпадаються на групи. Такі групи являють собою метапоняття, присвоєння імен яким відбувається на на­ступній стадії процесу структурування.

Методи виділення метапонять та деталізація понять «піраміда знань»

Процес утворення метапонять, тобто інтерпретації груп понять, одержаних на попередній стадії, як і зворотня проце­дура — деталізація понять, очевидно, є такими операціями, що принципово не піддаються формалізації. Вони вимагають високої спеціалізації експертів, а також наявності здатності до «наклеювання» лінгвістичних ярликів. Якщо на рис. 3.8 по­казані схеми узагальнення та деталізації на тривіальних прикладах, то в реальних предметних областях ця задача ви­являється доволі трудомісткою. При цьому незалежно від то­го, формальними чи неформальними методами були виявлені поняття чи деталі понять, присвоєння імен чи їхня інтерпре­тація — завжди неформальний процес, в якому інженер зі знань просить експерта дати назву деякій групі понять чи окремих ознак.

Рис. 3.8. Узагальнення та деталізація понять.