978-5-7764-0767-3

но не формируются экспертами для решения задач непрерывного образова-

ния.

Определение 3.5. Полнота метода извлечения знаний/обучения, исполь-

зуемого в системе управления базой эволюционирующих знаний – ПМИБЭЗ

является отношением числа представлений элементов действительности,

сформированных в СУ базой эволюционирующих знаний и формируемых экспертами для решения задач непрерывного образования, к числу элемен-

тов, которые формируются экспертами для решения задач непрерывного об-

разования.

Определение 3.6. Точность метода извлечения знаний/обучения, исполь-

зуемого в системе управления базой эволюционирующих знаний – ТМИБЭЗ яв-

ляется отношением числа представлений элементов действительности, сфор-

мированных в СУ базой эволюционирующих знаний и формируемых экспер-

тами для решения задач непрерывного образования, к числу элементов, кото-

рые формируются в СУ базой эволюционирующих знаний, рассматриваемым методом, для решения задач непрерывного образования..

Время, необходимое для формирования новых элементов представлений

может задаваться как ресурс, выделяемый для этих операций.

Процессы, обеспечивающие поддержание в актуальном состоянии базу эволюционирующих знаний, необходимых для решения задач непрерывного образования, являются важными для мало изученных и динамических обла-

стей. Разрабатываемые методы должны оцениваться с позиции обеспечения полноты актуализации эволюционирующих знаний – ПМАЗ и точности мето-

дов актуализации этих представлений действительности – ТМАЗ. В качестве ограничивающих факторов могут выступать такие ресурсы, как финансовые затраты, требуемые на решение задач обеспечения соответствия представле-

ний действительности: оценка успешности этапов непрерывного образова-

ния, актуализация существующих представлений.

81

Для оценок метода актуализации знаний, используемого в системе управления базой эволюционирующих знаний, группы информационных ре-

сурсов имеют следующую интерпретацию.

Группы представлений (информационных ресурсов) g00 и g01 соответ-

ствуют элементам действительности, которые не актуализируются методом,

используемым в СУ БЗ, а группы представлений (информационных ресур-

сов) g10 и g11 соответствуют элементам действительности, которые актуали-

зируются методом, используемым в СУ БЗ.

Группы представлений (информационных ресурсов) g01 и g10 соответ-

ствуют элементам действительности, которые актуализируются экспертами для решения задач непрерывного образования, а группы представлений (ин-

формационных ресурсов) g00 и g11 не актуализируются экспертами для реше-

ния задач непрерывного образования.

Группа g00 представляет собой множество представлений элементов действительности, которые не актуализируются в СУ БЗ исследуемым мето-

дом и не актуализируются экспертами для решения задач непрерывного об-

разования.

Группа g01 представляет собой множество представлений элементов действительности, которые не актуализируются в СУ БЗ исследуемым мето-

дом, но актуализируются экспертами для решения задач непрерывного обра-

зования.

Группа g10 представляет собой множество представлений элементов дей-

ствительности, которые актуализируются в СУ БЗ исследуемым методом и ак-

туализируются экспертами для решения задач непрерывного образования.

Группа g11 представляет собой множество представлений элементов действительности, которые актуализируются в СУ БЗ исследуемым методом,

но не актуализируются экспертами для решения задач непрерывного образо-

вания.

Определение 3.7. Полнота метода актуализации знаний, используемого в системе управления базой эволюционирующих знаний – ПМАЗ, является отно-

82

шением числа представлений элементов действительности, актуализирован-

ных в СУ базой эволюционирующих знаний и актуализируемых экспертами для решения задач непрерывного образования, к числу элементов, которые ак-

туализируются экспертами для решения задач непрерывного образования.

Определение 3.8. Точность метода актуализации знаний, используемого

в системе управления базой эволюционирующих знаний – ТМАЗ, является от-

ношением числа представлений элементов действительности, актуализиро-

ванных в СУ базой эволюционирующих знаний и актуализируемых экспер-

тами для решения непрерывного образования, к числу элементов, которые актуализируются в СУ базой эволюционирующих знаний, рассматриваемым методом, для решения задач непрерывного образования.

Финансовые затраты могут вычисляться через приведение операций ак-

туализации к типовым компьютерным операциям, зная количество которых можно определять затрачиваемые ресурсы.

Методы и средства, обеспечивающие эффективное использование зна-

ний для выработки (поиска, формирования) решений можно оценить их пол-

нотой и точностью. В качестве ограничений могут выступать время подго-

товки решения и ресурсы, необходимые для получения решения.

Для оценок метода поиска/формирования решения, используемого в си-

стеме управления базой эволюционирующих знаний, группы информацион-

ных ресурсов имеют следующую интерпретацию.

Группы решений (информационных ресурсов) g00 и g01 соответствуют решениям, которые не создаются методом поиска/формирования решения,

используемым в СУ БЗ, а группы решений (информационных ресурсов) g10 и g11 соответствуют решениям, которые создаются методом, используемым в СУ БЗ.

Группы решений (информационных ресурсов) g01 и g10 соответствуют решениям, которые создаются экспертами для решения задач непрерывного

83

образования, а группы решений (информационных ресурсов) g00 и g11 не со-

здаются экспертами для решения задач непрерывного образования.

Группа g00 представляет собой множество решений, которые не созда-

ются в СУ БЗ исследуемым методом и не создаются экспертами для решения задач непрерывного образования.

Группа g01 представляет собой множество решений, которые не созда-

ются в СУ БЗ исследуемым методом, но создаются экспертами для решения задач непрерывного образования.

Группа g10 представляет собой множество решений, которые создаются

вСУ БЗ исследуемым методом и создаются экспертами для решения задач непрерывного образования.

Группа g11 представляет собой множество решений, которые создаются

вСУ БЗ исследуемым методом, но не создаются экспертами для решения за-

дач непрерывного образования.

Определение 3.9. Полнота метода поиска/формирования решения, ис-

пользуемого в системе управления базой эволюционирующих знаний – ПМСР,

является отношением числа решений, создаваемых в СУ базой эволюциони-

рующих знаний и создаваемых экспертами для решения задач непрерывного образования, к числу элементов, которые создаются экспертами для решения задач непрерывного образования.

ПМСР = g10 / (g01 + g10). (3.7)

Определение 3.10. Точность метода поиска/формирования решения, ис-

пользуемого в системе управления базой эволюционирующих знаний – ТМСР,

является отношением числа решений, создаваемых в СУ базой эволюциони-

рующих знаний и создаваемых экспертами для решения задач непрерывного образования, к числу элементов, которые создаются в СУ базой эволюциони-

рующих знаний, рассматриваемым методом, для решения задач непрерывно-

го образования.

84

Действительность

Оценка соответствия и уровня апробации

Сформированные и апробированные представления

Рис. 3.2. Основные задачи этапов создания и обеспечения соответствия эволюционирующих знаний действительности.

Важнейшим критерием функционирования информационно-поисковых систем, к которым относится система управления базой знаний, является ре-

левантность получаемых результатов работы, информационным потребно-

стям текущей ситуации. Наиболее известными параметрами оценки реле-

вантности являются рассмотренные ранее, для каждого метода и средства СУ БЗ, полнота и точность.

В рамках подхода, основанного на теории мер, можно построить функ-

цию отношения нестрогого порядка в виде аддитивной связной функции [50].

В предположении независимости по сложению, функция оценки релевантно-

сти метода или средства RjМ/С имеет следующий вид:

85

где, j – коэффициент соотношения важности полноты и точности для j-го метода или средства, j = Пj/Тj, 0 j ;

Пj – полнота j-го метода или средства;

Тj – точность j-го метода или средства;

j – индекс разработанного метода или средства.

Оценка релевантности, разработанных методов и средств СУ БЗ, опре-

деляется как усредненная величина вычисленных показателей. Зависимость,

для определения оценки релевантности разработанных методов и средств СУ БЗ RСУБЗ, имеет следующий вид:

j 1

Используя все эти пояснения можно в общем виде представить задачу разработки системы управления базой знаний для решения задач непрерыв-

ного образования, следующим образом:

Разработать методы и средства создания и использования баз эволюцио-

нирующих знаний для решения непрерывного образования так, чтобы мак-

симизировать значение функции оценки релевантности результатов работы СУ БЗ

при ограничениях

j 1

86

где n – число разработанных методов и средств; j – индекс разработанного метода или средства;

RjМ/С – оценка релевантности j-го метода или средства СУ БЗ;

полноты и точности j-го метода или средства, j = Пj/Тj, 0 j ; Пj – пол-

нота и Тj – точность j-го метода или средства;

aju – количество ресурса вида u, выделяемого для j-го метода или средства,

при решении задач непрерывного образования;

bu – количество ресурса вида u, выделяемого для всех методов и средств ис-

пользуемых при решении задач непрерывного образования;

m – число видов ресурсов, учитываемых при решении задач непрерывного образования.

Все возрастающая сложность систем информационного обеспечения процессов, как в области непрерывного образования, так и в других областях человеческой деятельности, их уникальность, отсутствие адекватного мате-

матического аппарата, позволяющего строить интеллектуальные системы,

приближающиеся по своим возможностям к возможностям человека, приво-

дят к необходимости поиска новых направлений анализа человеческой дея-

тельности и синтеза средств, реализующих такую деятельность. Вопрос фор-

мирования эффективных решений для организации целенаправленного пове-

дения сложных систем, функционирующих в условиях меняющейся действи-

тельности, появился давно [27]. Еще в 80-х годах прошлого столетия уже проявлялся интерес к реактивному планированию [51] при разработках со-

вершенных диагностических средств [27]. При этом отмечалось, что « реаль-

ное время не обязательно соответствует «очень быстро» [27,48].

87

Автор работы [53] планировал заниматься вопросом «как можно вос-

пользоваться результатами прежних доказательств, если обстоятельства из-

менились …» в контексте приложения к интеллектуальной помощи. Для ис-

следования данного вопроса в [27] рассматривается квазистатическая экс-

пертная система. В работе [9] рассматривается подход, в соответствии с ко-

торым новая интеллектуальная информационная система (ИИС) создается, а

точнее самоорганизуется, путем эволюции. Особенностью эволюции ИС яв-

ляется наличие у ИС цели, связанной с оптимальным решением определен-

ного класса задач. Авторами работ [3,4,16] введено и формализовано понятие динамической интеллектуальной системы в контексте изменения данных и знаний о реальном мире. Но в этих работах не затрагиваются вопросы пред-

ставления знаний, организации их наилучшего соответствия действительно-

сти и эффективного использования таких знаний.

В проводимых исследованиях рассматривается подход к представлению действительности, позволяющий изменять знания (представления действи-

тельности) при изменении самой действительности и использовать такие знания для решения задач непрерывного образования.

К настоящему времени сложились подходы к представлению действи-

тельности в базах знаний систем, основанных на знаниях. Но проявились они не сразу. Так механизм представления действительности в памяти биологи-

ческих систем (кибернетических систем – КС), формировался длительное время, в ходе эволюции живой природы. К настоящему времени этот меха-

низм до конца не раскрыт. Например, нет у исследователей понимания, как формируются и используются представления о ситуациях, которые находясь в будущем, воспринимаются в настоящем. Кроме предвидения, предчув-

ствия, которые проявляются у отдельных людей, животных, есть и некоторые другие особенности биологических систем, которые позволяют говорить о системе представления действительности только в общем виде.

На рис. 3.3 в общем виде изображена информационная компонента био-

логической системы, обеспечивающая ее функционирование. Она включает

88

подсистему восприятия реального мира, подсистему выработки необходимых действий и подсистему воздействия на реальный мир (действительность).

реального мира

Основная

память

Рис. 3.3. Структура системы представления действительности

Подсистема восприятия реального мира, в простейшем случае, пред-

ставляет множество рецепторов. Основные задачи этой системы – восприни-

мать действительность через имеющиеся рецепторы и обеспечение процес-

сов появления новых рецепторов, которые улучшают функционирование биологической системы и устранение из информационных процессов тех ре-

цепторов, которые являются уже ненужными или избыточными.

Подсистема выработки необходимых действий является нервной сетью биологической системы. Ее основное назначение:

по сигналам от рецепторов создавать представления действительности;

вырабатывать управляющие воздействия;

передавать выработанные управляющие воздействия в подсистему воз-

действия на реальный мир (действительность);

формировать новые представления действительности

обеспечение соответствия имеющихся представлений действительности текущей действительности.

Подсистема воздействия на реальный мир представляет собой множе-

ство эффекторов. Основная задача эффекторов состоит в организации про-

89

цессов обеспечения жизнедеятельности биологической системы и ее взаимо-

действием с внешней средой.

Формально структура информационной компоненты биологической си-

стемы (ИКБС) может быть представлена четверкой ИКБС = <ПД, НСБС, Э, ФИК>,

где ПД – множество элементов восприятия, формирующих исходные дан-

ные (сигналы от рецепторов) для представления действительности;

НСБС – множество элементов, обеспечивающих представление действи-

тельности, распознавание ситуаций действительности, соответствие пред-

ставлений действительности реальной действительности, формирование управляющих воздействий, необходимых в реальной ситуации;

Э – множество эффекторов, обеспечивающих жизнедеятельность биоло-

гической системы и ее взаимодействие с внешней средой;

ФИК – механизмы взаимодействия ПД, НСБС и Э для эффективной организации функционирования биологической системы.

Для формирования, обеспечения соответствия действительности и эф-

фективного использования (функционирования) биологической системы важную роль играет НСБС, структура которой формально может быть пред-

ставлена четверкой:

НСБС = <Верш, Связи, Wверш, Wсвязи > , где

Верш – множество вершин, соответствующих сущностям действитель-

ности,

Связи – множество информационных связей, соединяющих сущности действительности;

Wверш – весовые коэффициенты значимости вершин;

Wсвязи – весовые коэффициенты значимости связей.

Для компьютерных систем, основанных на знаниях, представления дей-

ствительности формируются несколько иным образом.

90