Лекции / 3. Методы структурирования информации. Концептуальная модель предметной области. Формализация и классификация знаний

«7плюс/минус2»: метод Миллера

•Этот интересный метод основан на способности человека запоминать 9 двоичных чисел, 8 – десятичных, 7 букв, 5 слов, причём это кратковременная память. Таким образом, данным способом получается группа из семи плюс/минус два элементов – её мы можем использовать для создания групп и подгрупп. Однако данный метод чаще применяется для тренировки памяти, но в структурировании информации его тоже используют.

Закономерность, обнаруженная американским учёным-психологом Джорджем Миллером (1956), согласно которой кратковременная человеческая память, как правило, не может запомнить и повторить более 7 ± 2 элементов.

Кратковременная память — «кошелёк», в который можно «положить» одновременно семь «монет». Причём память не пытается анализировать смысл информации, важны лишь внешние, физические характеристики, то есть не важно, какие «монеты» находятся в «кошельке» — доллар или цент, — главное, чтобы их было семь. Если количество элементов больше семи (в крайнем случае, девяти), то мозг разбивает элементы на группы таким образом, чтобы количество запоминаемых элементов было от 5 до 9.

Неожиданно аналогичное правило было обнаружено для муравьёв: они способны запоминать и передавать сообщения длиной до 7 бит.

Эффекты запоминания информации помогают её структурировать.

•Эффект Ресторффа – эффект изоляции. В нашей памяти произвольно выделяется объект, отличающийся от остальных какимито выдающимися признаками. Среди флагов всех стран самый запоминающийся – флаг Канады, потому что ни на одном флаге больше нет кленового листа. Флаг Японии – тот же принцип: алый круг посередине. Можно также выделить какой-либо отдельный признак – так запомнить объект намного легче.

•Эффект края основан на автоматизированной сборке и на том, что мы привыкли запоминать ту информацию, которая находится в начале, а также в конце структурного ряда. Мы подсознательно лучше запоминаем то, что у нас было впервые: первая любовь, первая учительница, даже зарплата. То же самое касается того, что случилось в последний раз. Эффект края может использоваться в структурировании информации, если на первое, последнее место выносить наиболее яркие, значимые моменты – на них будет строиться каркас мысленных связей.

Концептуальная модель предметной области отражает семантику предметной области в виде совокупности понятий (сущностей), их характеристик (атрибутов) и связей (ассоциативных отношений между сущностями).

ТАКЖЕ:

Концептуальная модель — модель предметной области, состоящей из перечня взаимосвязанных понятий, используемых для описания этой области, вместе со свойствами и характеристиками, классификацией этих понятий, по типам, ситуациям, признакам в данной области и законов протекания процессов в ней. (Толковый словарь по искусственному интеллекту)

Концептуальная (содержательная) модель — это структура моделируемой системы, свойства её элементов и причинноследственные связи, присущие системе и существенные для достижения цели моделирования.

Понятие «концептуальная модель» предложил английский психолог А. Т. Велфорд (A. T. Welford) в 1961 г. на XIV Международном конгрессе по прикладной психологии.

Концептуальная модель раскрывается как глобальный образ, формирующийся в голове оператора. В понимании А. Т. Велфорда концептуальная модель дает оператору в человеко-машинной системе управления целостную картину и поэтому обеспечивает возможность соотносить разные части процесса с целым, а соответственно, и действовать эффективно.

В информационных системах чаще всего для нее используют диаграммы сущность-связь (ER) в разных нотациях и диаграмма классов в UML.

ER-модель (Entity-Relationship model, модель «сущность — связь») —

модель данных, позволяющая описывать концептуальные схемы предметной области.

ER-модель используется при высокоуровневом (концептуальном) проектировании баз данных. С её помощью можно выделить ключевые сущности и обозначить связи, которые могут устанавливаться между этими сущностями.

Во время проектирования баз данных происходит преобразование ER-модели в конкретную схему базы данных на основе выбранной модели данных (реляционной, объектной, сетевой или др.).

ER-модель представляет собой формальную конструкцию, которая сама по себе не предписывает никаких графических средств её визуализации. В качестве стандартной графической нотации, с помощью которой можно визуализировать ER-модель, была предложена диаграмма «сущность-связь» (Entity-Relationship diagram, ERD, ER-диаграмма).

Понятия «ER-модель» и «ER-диаграмма» часто не различают, хотя для визуализации ERмоделей могут быть использованы и другие графические нотации, либо визуализация может вообще не применяться (например, использоваться текстовое описание).

Модель была предложена в 1976 году Питером Ченом, им же предложена и самая популярная графическая нотация для модели.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ ДАННЫХ

•Способ объединения, взаимосвязь или взаимное расположение нескольких элементов данных, рассматриваемых как одно целое,

принято называть структурой данных.

Наличие у данных структуры ведет к необходимости выбора определенной структуры их размещения в памяти и обеспечения набора процедур для операций с данными

Структурирование данных – важный процесс, так как смысл содержится не только в объектах действительности, но и в структуре данных, поэтому важно как структурировать данные.

Процесс структурирования информации предполагает приведение данных в такую форму, которая позволила бы из имеющегося набора данных извлекать новую информацию.

Базовые способы структурирования данных

•Таблица

•Дерево

•Сеть

•Граф

Самый простой и широко используемый способ структурирования данных – это приведение в

табличную форму.

Иерархическая зависимость может быть представлена с помощью структуры «дерево»