- •1.1. Данные и знания
- •Классификация по глубине
- •1.3. Этапы разработки экспертных систем
- •Выбор подходящей проблемы
- •Разработка прототипной системы
- •Доработка прототипа до промышленной экспертной системы
- •Поддержка системы
- •1.4. Коллектив разработчиков
- •Эксперт
- •Программист
- •Глава 2. Теоретические аспекты извлечения знании
- •Процедурный слои
- •Когнитивный слой
- •Понятийная структура
- •Словарь пользователя
- •Внутренняя согласованность
- •Системность
- •Объективность
- •Историзм
- •Описание и обобщение фактов
- •Установление связей и закономерностей
- •Глава 3. Когнитивная психология в инженерии знании
- •3.2. Семантическая репрезентация знании
- •О множественной репрезентации понятий
- •3.4. Восприятие информации
- •Перцептивные процессы
- •Семантическое кодирование
- •3.5. Организация памяти
- •Глава 4. Методы извлечения знаний Кто скажет, тот не знает,
- •4.2. Пассивные методы
- •Наблюдения
- •Анализ протоколов “мыслей вслух”
- •6. Расшифруйте записи лекции в тот же день.
- •8. Рационально используйте перерывы в лекции для 'подытоживания про-длущанного.
- •12. Считаете ли Вы, что для лечения ангины эффективен эритромицин?
- •13. Какие дозы эритромицина Вы обычно рекомендуете? При отрицательном ответе на 12-й вопрос 13-й является лишним. Его можно избежать, усложнив вопрос.
- •12. Применяете ли Вы эритромицин для лечения ангины и если да, то в
- •4.5. Экспертные игры
Эксперт
А. Эксперт чрезвычайно важная фигура в группе КР. Он в конечном счете задает уровень компетентности базы знаний. Желательные качества: а) доброжелательность; б) готовность поделиться своим опытом; в) умение объяснить (педагогические навыки); г) интерес (моральный, а лучше еще 'и материальный) к успешности разработки. Возраст эксперта обычно почтенный, что необходимо учитывать всем членам группы. Часто встает вопрос о количестве экспертов. Поскольку проблема совмещения подчас противоречивых знаний остается открытой, обычно с каждым из э-кюоертав работают индивидуально, иногда создавая альтернативные базы.
Б. Помимо безусловно высокого профессионализма в выбранной предметной области, желательно знакомство эксперта с популярной литературой по искусственному интеллекту и экспертным. системам для того, чтобы эффективнее прошел этап извлечения знаний.
Программист
А. Известно, что программисты обладают наиболее низкой потребностью в общении среди представителей разных профессий. Однако при разработке ЭС необходим тесный контакт членов группы, поэтому желательны следующие его качества: а) общи-тельность; б) способность отказаться от традиционных навыков и освоить новые методы; ,в) интерес к разработке.
-- 25 --
Б. Поскольку современные ЭС — сложнейшие и дорогостоящие программные комплексы, программисты в КР долж.ны (иметь 0'иыт и навыки разработки программ. Обязательно знакомство с основными структурами представления знаний и механизмами вывода, состоянием отечественного рынка программных продуктов для разработки ЭС и диалоговых интерфейсов.
Инженер по знаниям
А. Существуют такие [Профессии ,и виды деятельности, для которых природные качества личности (направленность, способности, темперамент) могут иметь характер абсолютного показания или .противопоказания к занятиям. По-видимому, инженерия знаний .принадлежит ,к таким профессиям. По различным оценкам — это одна из самых малочисленных и “дефицитных” в мире специальностей. Попытаемся дать наброски к портрету инженера по знаниям ('без претензии на полноту .и точность определений).
П о л. Психологи утверждают, что мужчины более склонны к широкому охвату явлений и в среднем у них выше аналитичность, чрезвычайно полезная инженеру пю знаниям, которому надо .иметь развитое логическое .мышление и умение оперировать сложными формальными структурами. Кроме того, при общении с экспертами, которые в большинстве своем настроены скептически по отношению к будущей ЭС, .инженер по знаниям-муж-чина вызывает большее доверие со стороны эксперта-мужчины и более высокую мотивацию успешности со стороны эксперта-женщины. С другой стороны, известно, что у женщин выше наблюдательность к отдельным деталям объектов. Так что пол не является окончательным показанием или противопоказанием к данной профессии.
Интеллект. Это понятие вызывает самые бурные споры у психологов; существует до 50 определений интеллекта, но с прагматический точки зрения очевидно, что специалист в области искусственного интеллекта должен стремиться к максимальным оценкам по тестам как вербального, так и невер'бально.го интеллекта.
Стиль общения. Инженер по знаниям “задает тон” в общении с экспертом, он ведет диалог, и от него в конечном счете зависит его продуктивность. Можно выделить два стиля общения: деловой (или жесткий) и дружеский (или мягкий, деликатный). Нам кажется, что дружеский будет заведомо более успешным, так как он снижает эффект “фасада” у эксперта, раскрепощает его. Деликатность, внимательность, интеллигентность, ненавязчивость, скромность, умение слушать и задавать вопросы, хорошая коммуникабельность и в то же время уверенность в себе — вот рекомендуемый стиль общения. Безусловно, что это дар и искусство одновременно, однако занятия по психологическому тренингу могут дать полезные навыки.
—26 --
Портрет инженера по знаниям можно было бы дополнить другими характеристиками широтой направленности интересов, артистичностью, доверчивостью и т.д. Подробнее о психологических особенностях см. § 2.1.
Б. Попытаемся наметить контуры багажа знаний, который поможет интенсифицировать долгий и неформальный процесс извлечения, концептуализации и формализации знаний. Инженер по ананиям 'имеет дело со всеми .формами знаний (см. § 1.1 и
ри'с. 1.1):
Zi (знания в памяти)—-^ (знания в книгах)-^ (поле зна-
ний)->-^4 (модель знаний)—”^ (база знаний).
Работа на уровне Zi требует от инженера по знаниям знакомства с элементами 'когнитивной психолопти и способами репрезентации понятий и процессов в памяти человека (см. в гл. 3, [22, 151]); с двумя основными теориями мышления — логической и ассоциативной [24]; со способами активизации'мышления—игры, мозговой штурм и др. [158J; с различными моделями рассуждений .[114].
Изучение и анализ теистов на уровне Zz подразумевает широкую общенаучную подготовку инженера; знакомство с методами реферирования и аннотирования текстов; владение навыками быстрого чтения, а также текстологическими методами 'извлечения знаний (см. § 4.6).
Разработка 'поля знаний на уровне Za требует квалифицированного знакомства с методологией представления знаний [71, 113], системным анализом [64]; теорией познания [155]; методами математического 'моделирования [55]; аппаратом многомерного шкалирования [136]; кластерным и факторным анализом [46, 50].
Разработка формализованного описания Z^ предусматривает предварительное изучение аппарата математической логики [83, 153]; современных языков представления знаний (см. приложение, '[8, 115, 139]). Модель знаний разрабатывается на основании результатов глубокого анализа инструментальных средств разработки ЭС и имеющихся “оболочек”. Кроме этого, инженеру по знаниям необходимо овладеть методологией разработки ЭС [3, 115], включая методы быстрого прототипирования (см. § 1.3).
.И наконец, реализация базы знаний Zo, в которой инженер по знаниям участвует вместе с программистом, 'подразумевает владение практическими навыками работы на ЭВМ и, возмож-чо, одним из языков программирования. Так как инженеров по знаниям “выращивают” из программистов, уровень Zs не вызывает обычно затруднения, особенно если разработка ведется на ^аяиционных языках типа Си или Паскаль. Специализированные языки 'искусственного интеллекта Лисп и Пролог требуют некоторой перестройки архаично-алгоритмического мышления.
-- 27 –
Считается, что подготовка инженера по знаниям из программиста заниад ет 2... 4 года. За рубежом существуют специальные двух- и трехсеместров!) •курсы переподготовки в области ИИ при крупных университетах, помимо тог;
что 19 университетов мира готовят специалистов по искусственному интеллект в течение стандартного пятилетнего курса обучения.
Остановимся кратко на основных идеях, заложенных в курс подготовки b) женеров по знаниям в Ленинградском институте повышения квалификации ц методам и технике управления (ЛИМТУ).
Главная задача — это изменить у слушателей мировоззрение в облает;
вычислительной техники, “перевести стрелку” сознания с алгоритмического п} ти на путь инженерии знаний, а также привлечь внимание к овладению пакете”! гуманитарных знаний, необходимых для работы. Практически задача обрацд ния в новую информационную технологию за столь короткое время требует нс ключительно интенсивных занятий: шесть раз в неделю по шесть частов в те чение двух месяцев, остальное — самостоятельная работа и практика. Основ нон упор специализации сделан на активных формах обучения — игры, тренинг работа на машине, разработка прототипов ЭС. Структура специализации пред ставлена на рис. 1.7. Она в основном соответствует спектру профессиональны;
знаний, необходимых инженеру по знаниям.
Отдельно необходимо сказать о психологическом тестировании по ходу обу чения. С самого начала слушатели специализации проходят (добровольно) че рез целый ряд тестов, позволяющих им самим прогнозировать свою успешное!] занятий в сфере инженерии знаний. Сначала они анонимно (под шифрами) про ходят через систему АВТАНТЕСТ (см. § 6.1), которая выдает каждому психо.то гический профиль и связное заключение об основных свойствах личности пс результатам опроса с помощью 16-факторного опросника Р. Кэттелла (форм С). Затем на лекции слушатели получают разъяснение о значимых для инже нера по знаниям фактора (аналитичность мышления, самостоятельность, общи' тельность, проницательность и т. д.) и сами могут проанализировать получении! распечатки. Кроме автоматизированных методик, используются и ручные, на пример тест на поленезависимость (см. § 2.1).
Рис. 1.7. Структура специализации подготовки инженеров по знаниям
-- 28 --
На основании полученных результатов с участием психологов разрабатывайся батарея тестов (около 10 методик) для выявления психологической пред-яасволоженности к деятельности инженера по знаниям. Результаты психологического тестирования позволяют выявлять людей, которым полезным был бы психологический тренинг общения. В группы тренинга всегда большой кон-етрс — так как это интересно всем; и слушатели, имеющие даже хорошие показатели общительности и эмпатии, все равно хотят пройти курс тренинга. Тренинг проводится высококвалифицированными психотерапевтами и включает приемы игротехники, аутотренинга, гипноза, занятий с видеоаппаратурой и другие виды активного воздействия на личность.
Обучение заканчивается защитой выпускной работы, представляющей прототип ЭС в области, выбранной по интересам слушателей.
Успешность выбора и подготовки коллектива разработчиков ЭС определяет эффективность и продолжительность всего процесса разработки.
