Структурно-организационная классификация ИС

По этому признаку ИС делятся на бионические и программно- прагматические.

•1. Бионическая организация – искусственное воспроизведение тех структур и процессов, которые характерны для живого человеческого мозга и которые лежат в основе процесса решения задачи человеком. Это направление носит фундаментальный характер и опирается на взаимосвязь с исследованиями по нейрофизиологии, психологии и др.

•В рамках бионического направления выделено три метода решения задач искусственного интеллекта:

•1.1. Нейробионический – создание систем нейроподобных элементов, способных выполнять интеллектуальные функции.

•1.2. Структурно-эвристический – аппаратное (отличное от моделирования нейронов) моделирование поведения и мышления человека.

1.3.Гомеостатический, моделирующий мозговые процессы. Мозг

– гомеостатическая система, представляющая собой совокупность противоборствующих и сотрудничающих систем, в результате функционирования которых обеспечивается нужное равновесие в условиях постоянно меняющихся воздействий окружающей среды.

1 2. Программно- прагматическая организация базируется на создании программ, с помощью которых можно решать такие задачи, которые считались прерогативой человека. В рамках этого направления существует три основных подхода к реализации идей ИИ:

•· локальный(задачный) – для каждой задачи, свойственной человеку, есть свой способ решения на ЭВМ;

•· системный (основанный на знаниях) – занимается созданием систем ИИ, способных решать большое количество различных по типу задач; этот подход является центральным;

•· программный – для решения интеллектуальных задач применяются традиционные методы общей теории программирования.

Данные – это факты, сведения и идеи, представленные в формализованном виде, позволяющем передавать или обрабатывать их. Знания – это совокупность сведений, образующих целостное представление, соответствующее определенному уровню осведомленности о некотором вопросе, предмете, проблеме, явлении.

База данных (БД) – совокупность связанных данных, хранящихся с минимальной избыточностью и используемых различными приложениями посредством системы управления БД (СУБД).

База знаний (БЗ) – совокупность, описывающих предметную область правил и фактов, позволяющая с помощью механизма вывода решать вопросы, ответ на которые в явном виде в базе отсутствует.

БЗ как программное средство обеспечивает поиск, хранение, преобразование и запись в память ПК сложно структурированных информационных единиц – знаний.

Блок представления знаний БПЗ связан с внешним миром (окружающей средой) двумя блоками преобразователей БП1 и БП2, которые преобразуют знания о предметной области из внешнего представления ВшП во внутреннее ВтП и наоборот.

БИ БЗ

ИБД БВР

БО БД

.

МОДЕЛЬ БЛОКА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ

Проблема выделения знаний, прежде всего, относится к областям преобладания эмпирического знания, где накопление фактов опережает развитие теории. Знания важны там, где определения размыты, понятия меняются, ситуация зависит от множества контекстов*, где велика неопределенность и нечеткость информации. *Контекст –относительно законченная в смысловом отношении часть текста, высказывания.

Поэтому знания описывают основные закономерности предметной области, позволяющие человеку решать конкретные производственные, научные и др. задачи. Т.о. знания – это специальная форма представления смысловой информации, позволяющая хранить, воспроизводить и понимать эту информацию.

Знания обычно представляются в виде фактов, характерных для окружающего мира, и правил манипулирования фактами. Причем под фактом понимается элементарное высказывание с некоторой оценкой, т.е. совокупность данных.

Четыре важнейших свойства, которые отличают знания от данных: 1 – высокая структурированность; 2 – внутренняя интерпретируемость (истолкование, объяснение) знаний и их связей;

3 – семантическая (смысловая) компактность – кластеризованность;

4 – взаимозависимость и взаимоактивность.

Для того чтобы данные превратились в знания, они должны быть определенным образом структурированы. Знание с этих позиций - некоторая организационная форма мышления, отражающая существенные свойства, связи и отношения предметов и явлений. Полезные знания – это данные, организованные в понятия.

Знания представляют собой иерархические структуры. Общие знания, касающиеся целых подобластей данной предметной области, включают в себя более узкие, касающиеся каких-то отдельных признаков или специальных вопросов из предметной области.

Между элементами и объектами знаний существуют функциональные и каузальные (причинностные) отношения. Функциональные отношения несут процедурную информацию, позволяющую определять или вычислять одни объекты через другие. Каузальные отношения задают причинно-следственные связи.

Семантика (смысловое значение, содержание) отношений между объектами может носить декларативный (данные) или процедурный (программы) характер.

Знания делятся на формализованные и неформализованные. Формализованные знания выражаются в виде законов,

формул, алгоритмов, моделей и т.п. Такие знания описываются в книгах и руководствах и отражают точные и универсальные знания в виде строгих суждений.

Неформализованные знания (вербальные - словесные)

субъективны и приблизительны. Они являются результатом обобщения многолетнего опыта работы и интуиции специалиста и представляют собой некоторое множество эмпирических приемов и правил логического вывода. Это - ключевые понятия для ИИ.

Кроме указанных понятий используется понятие метазнания (знания о знаниях). Оно используется для обозначения знаний о способах использования знаний и свойств знаний.