1.4. Сценарії
Особливу роль у системах подання знань грають стереотипні знання, що описують відомі стандартні ситуації реального світу. Такі знання дозволяють відновлювати інформацію, пропущену в описі ситуації, пророкувати появу нових фактів, які можна очікувати в даній ситуації, встановлювати зміст походження ситуації з погляду більш загального ситуативного контексту.
Для опису стереотипного знання використовуються різні моделі. Серед них найпоширенішими є сценарії. Сценарієм називається формалізований опис стандартної послідовності взаємозалежних фактів, що визначають типову ситуацію предметної області. Це можуть бути послідовності дій або процедур, що описують способи досягнення цілей діючих осіб сценарію (наприклад, обід у ресторані, відрядження, політ літака, вступ до ВНЗ). В ІС сценарії використовуються в процедурах розуміння природно-мовних текстів, планування поведінки, навчання, прийняття рішень, керування змінами середовища й ін.
2. Інтелектуальний інтерфейс
Припустимо, що на вхід ІС надходить текст. Будемо говорити, що ІС розуміє текст, якщо вона дає відповіді, правильні з погляду людини, на будь-які питання, що ставляться до того, про що говориться в тексті. Під "людиною" розуміється конкретна людина-експерт, якій доручено оцінити здатності системи до розуміння. Це вносить частку суб'єктивізму, тому що різні люди можуть по-різному розуміти ті самі тексти.
Класифікація рівнів розуміння
В існуючих ІС можна виділити п'ять основних рівнів розуміння і два рівні метарозуміння.
Перший рівень характеризується схемою, що показує, що будь-які відповіді на питання система формує тільки на основі прямого змісту, уведеного з тексту. Якщо, наприклад, у систему уведений текст: "У вісім ранку, після сніданку, Петя пішов у школу. О другій годині він повернувся додому. Після обіду він пішов гуляти", то на першому рівні розуміння система зобов'язана вміти відповідати правильно на питання типу: "Коли Петя пішов у школу?" або "Що зробив Петя після обіду?". У лінгвістичному процесорі відбувається морфологічний, синтаксичний і семантичний аналіз тексту й питань, що ставляться до нього. На виході лінгвістичного процесора виходить внутрішнє подання тексту й питань, з якими може працювати блок доведення. Використовуючи спеціальні процедури, цей блок формує відповіді. Інакше кажучи, уже розуміння на першому рівні вимагає від ІС певних засобів подання даних і доведення на цих даних.
Другий рівень: На другому рівні додаються засоби логічного доведення, засновані на інформації, що міститься в тексті. Це різноманітні логіки тексту (часова, просторова, каузальна й т.п., які здатні породити інформацію, явно відсутню в тексті. Для нашого прикладу на другому рівні можливе формування правильних відповідей на питання типу: "Що було раніше: відхід Петі в школу або його обід?" або "Гуляв Петя після повернення зі школи?" Тільки побудувавши тимчасову структуру тексту, ІС зможе відповісти на подібні питання.
Схема ІС, за допомогою якої може бути реалізований другий рівень розуміння, має ще одну базу знань. У ній зберігаються закономірності, що ставляться до часової структури подій, можливої їхньої просторової організації, каузальної залежності й т.п., а логічний блок має всі необхідні способи роботи із псевдофізичними логіками.
Третій рівень: До засобів другого рівня додаються правила поповнення тексту знаннями системи про середовище. Ці знання в ІС, як правило, носять логічний характер і фіксуються у вигляді сценаріїв або процедур іншого типу. На третьому рівні розуміння ІС повинна дати правильні відповіді на питання типу: "Де був Петя в десять ранку?" або "Звідки Петя повернувся о другій годині дня?" Для цього треба знати, що означає процес "перебування в школі" й, зокрема, що цей процес є безперервним і що суб'єкт, що бере участь у ньому, увесь час перебуває "у школі".
Схема ІС, у якій реалізується розуміння третього рівня, зовні не відрізняється від схеми другого рівня. Однак у логічному блоці повинні бути передбачені засоби не тільки для чисто дедуктивного доведення, але й для доведення по сценаріях.
Три перерахованих рівні розуміння реалізовані у всіх практично працюючих ІС. Перший рівень і частково другий входять у різноманітні системи спілкування природною мовою.
Наступні два рівні розуміння реалізовані в існуючих ІС лише частково.
Четвертий рівень: Замість тексту тут використовується розширений текст, що породжується лише при наявності двох каналів одержання інформації. По одному в систему передається текст, по іншому – додаткова інформація, відсутня в тексті. При людській комунікації роль другого каналу, як правило, грає зір. Більше одного каналу комунікації мають інтелектуальні роботи, що володіють зором.
Зоровий канал комунікації дозволяє фіксувати стан середовища "тут і зараз" і вводити в текст спостережувану інформацію. Система стає здатною до розумінь текстів, у які уведені слова, прямо пов'язані з тією ситуацією, у якій породжується текст. На більш низьких рівнях розумінь не можна зрозуміти, наприклад, текст: "Подивіться, що зробив Петя! Він не повинен був брати це!" При наявності зорового каналу процес розуміння стає можливим.
При наявності четвертого рівня розумінь ІС здатна відповідати на питання типу: "Чому Петя не повинен був брати це?" або "Що зробив Петя?" Якщо питання, що надійшло в систему, відповідає третьому рівню, то система видає потрібну відповідь. Якщо для відповіді необхідно залучити додаткову ("екзегетичну") інформацію, то внутрішнє подання тексту й питання передається в блок, що здійснює співвіднесення тексту з тією реальною ситуацією його породження, що доступна ІС по зоровому або якому-небудь іншому каналу фіксації ситуації зовнішнього миру.
П'ятий рівень: Для відповіді на цьому рівні ІС крім тексту використовує інформацію про конкретного суб'єкта, що є джерелом тексту, і загальну інформацію, що зберігається в пам'яті системи, що ставиться до комунікації (знання про організацію спілкування, про цілі учасників спілкування, про норми участі в спілкуванні). Теорія, що відповідає п'ятому рівню, це так звана теорія мовних актів.
Була звернена увага на те, що будь-яка фраза не тільки позначає якесь явище дійсності, але й поєднує в собі три дії: локуцію, іллокуцію й перлокуцію. Локуція – це говоріння як таке, тобто ті дії, які людина зробила, щоб висловити свою думку. Іллокуція – це дія за допомогою говоріння: питання, спонукання (наказ або прохання) і твердження. Перлокуція – це дія, якою мовець намагається здійснити деякий вплив на слухаючого: "лестити", "дивувати", "умовляти" і т.д. Мовний акт можна визначити як мінімальну осмислену (або доцільну) одиницю мовного поводження. Кожен мовний акт складається з локутивного, іллокутивного й перлокутивного акту.
Для четвертого й п'ятого рівнів розуміння цікаві результати по невербальним (несловесним) компонентам спілкування й психологічних принципів, що лежать в основі спілкування. Крім того, у правила поповнення тексту входять правила доведення, що опираються на знання про даного конкретного суб'єкта спілкування, якщо такі знання в системи є. Наприклад, система може довіряти даному суб'єктові, уважаючи, що породжуваний їм текст щирий. Але може не довіряти йому й розуміти текст, коректуючи його у відповідності зі своїми знаннями про суб'єкта, що породив текст. Знання такого типу повинні опиратися на психологічні теорії спілкування, які поки розвинені недостатньо.
Наприклад, на вхід системи надходить текст: "Ніна обіцяла незабаром прийти". Якщо про Ніну в системи немає ніякої інформації, вона може звернутися до бази знань і використати для оцінки часового покажчика "незабаром деяку нормативну інформацію. Із цієї інформації можна довідатися, що з великою часткою впевненості "незабаром" не перевищує півгодини. Але в системі може бути спеціальна інформація про ту Ніну, про яку мова йде у вхідному тексті. У цьому випадку система, одержавши потрібну інформацію з бази знань, може приготуватися, наприклад, до того, що Ніна швидше за все прийде не раніше чим через годину.
Перший метарівень: На цьому рівні відбувається зміна вмісту бази знань. Вона поповнюється фактами, відомими системі й утримуються в тих текстах, які в систему уведені. Різні ІС відрізняються одна від другої характером правил породження фактів зі знань. Наприклад, у системах, призначених для експертизи в області фармакології, ці правила опираються на методи індуктивного доведення й розпізнавання образів. Правила можуть бути засновані на принципах ймовірностей, розмитих доведень і т.п. Але у всіх випадках база знань виявляється апріорно неповною, у таких ІС виникають труднощі з пошуком відповідей на запити. Зокрема, у базах знань стає необхідним немонотонне доведення.
Другий метарівень: На цьому рівні відбувається породження метафоричного знання. Правила породження знань метафоричних рівнів, використовувані для цих цілей, являють собою спеціальні процедури, що опираються на доведення за аналогією й асоціацію. Відомі в цей час схеми доведення за аналогією використовують, як правило, діаграму Лейбніца, що відбиває лише окремий випадок міркувань за аналогією. Ще більш бідні схеми асоціативних міркувань.
Якщо розглядати рівні й метарівні розуміння з погляду архітектури ІС, то можна спостерігати послідовне нарощування нових блоків й ускладнення реалізованих ними процедур. На першому рівні досить лінгвістичного процесора з базою знань, що ставляться тільки до самого тексту. На другому рівні в цьому процесорі виникає процедура логічного доведення. На третьому рівні необхідна база знань. Поява нового каналу інформації, що працює незалежно від вихідного, характеризує четвертий рівень. Крім процедур, пов'язаних з роботою цього каналу, з'являються процедури, що погоджують між собою результати роботи двох каналів, що інтегрують інформацію, одержувану по кожному з них. На п'ятому рівні розвиток одержують різноманітні способи доведення на знаннях і даних. На цьому рівні стають важливими моделі індивідуального й групового поводження. На метарівнях виникають нові процедури для маніпулювання знаннями, яких не було на більш низьких рівнях розуміння. І цей процес носить відкритий характер. Розуміння в повному обсязі - якась, очевидно, недосяжна мрія. Але розуміння на рівні "побутового розуміння" людей в ІС цілком досяжне.
Існують й інші інтерпретації феномена розуміння. Можна, наприклад, оцінювати рівень розуміння по здатності системи до пояснення отриманого результату. Тут можливі не тільки рівні пояснення, коли система пояснює, що вона зробила, наприклад, на основі уведеного в неї тексту, але й рівень обґрунтування (аргументації), коли система обґрунтовує свій результат, показуючи, що він не суперечить тій системі знань і даних, якими вона розташовує. На відміну від пояснення обґрунтування завжди пов'язане із сумою фактів і знань, які визначаються сучасний момент існування системи. І текст, що вводить для розуміння, в одних станах може бути сприйнятий системою як щирий, а в як помилковий. Крім пояснення й обґрунтування можлива ще одна функція, пов'язана з розумінням текстів, – виправдання. Виправдати щось означає, що виведені твердження не суперечать тій системі норм і цінностей, які закладені в ІС. Існуючі ІС типу експертних систем, як правило, здатні давати пояснення й лише частково обґрунтування. У повному обсязі процедури обґрунтування й виправдання ще не реалізовані.