2.3. Теоретичні аспекти видобування знань

Оскільки основною проблемою інженерії знань є процес видо­бування знань, інженерові зі знань необхідно чітко розуміти природу й особливості цих процесів. Щоб розібратися в природі видобування знань, виділимо три основні аспекти цієї процедури (рис. 2.4):

А = {А1, А2, A3} = {психологічний, лінгвістичний, гносео­логічний}.

Рис. 2.4. Теоретичні аспекти інженерії знань

2.3.1. Психологічний аспект

Із трьох аспектів видобування знань психологічний – А1 – є провідним, оскільки визначає успішність і ефективність взаємодії інженера зі знань (аналітика) з основним джерелом знань – експертом-професіоналом. Психологічний аспект виділяється ще й тому, що видобування знань відбувається найчастіше в процесі безпосереднього спілкування розроблювачів системи. А у спілкуванні психологія є домінантною.

Спілкування, або комунікація (від лат. communicatio – зв’язок) – це міждисциплінарне поняття, що позначає всі форми безпосередніх контактів між людьми – від дружніх до ділових. Воно широко дослід­жується у психології, філософії, соціології, етології, лінгвістиці, семіо­тиці й інших науках. Існує кілька десятків теорій спілкування, і єдине, з чим погоджуються всі автори, – це складність, багатоплановість процеду­ри спілкування. Підкреслюють, що спілкування – не просто односпрямований процес передавання повідомлень і не дво­тактний обмін порціями відомостей, а нерозчленований про­цес циркуляції інформації, тобто спільний пошук істини (див. рис. 2.5).

Рис. 2.5. Структура процесу спілкування

Отже, спілкування є процесом вироблення нової інформації, загальної для людей, що спілкуються, і яка породжує їхню спільність. І хоча спілкування – перший вид діяльності, який опановує людина в онтогенезі, по-справжньому володіють культурою й наукою спіл­кування одиниці.

Можна виділити чотири основні рівні спілкування.

1. Рівень маніпулювання, коли один суб’єкт розглядає іншого як засіб або перешкоду стосовно проекту своєї діяль­ності.

2. Рівень “рефлексивної гри”, коли у процесі своєї діяль­ності людина враховує “контрпроект” іншого суб’єкта, але не визнає за ним самооцінки і прагне до “виграшу”, до реалізації свого проекту.

3. Рівень правового спілкування, коли суб’єкти визнають право на існування проектів діяльності один одного й намага­ються погодити їх хоча б зовні.

4. Рівень морального спілкування, коли суб’єкти внут­рішньо прий­мають загальний проект взаємної діяльності.

Прагнення й уміння спілкуватися на вищому, четвертому, рівні може характеризувати ступінь професіоналізму інжене­ра зі знань. Ви­добування знань – це особливий вид спілкуван­ня, який можна зараху­вати до духовно-інформаційного типу. Спілкування ділиться на мате­ріаль­но-практичне; духовно-інформаційне; практично-духовне. Інфор­маційний аспект спілкування для інженера зі знань з прагматичного погляду найважливіший.

Відомо, що втрати інформації під час розмовного спілкування великі (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Втрати інформації під час розмовного спілкування

У зв’язку з цим розглянемо проблему збільшення інформатив­ності спілкування аналітика й експерта за рахунок використання психологічних знань.

Можна виділити такі структурні компоненти моделі спілкування під час видобування знань:

• учасники спілкування (партнери);

• засоби спілкування (процедура);

• предмет спілкування (знання).

Відповідно до цієї структури виділимо три “етапи” психоло­гічних проблем, які виникають під час видобування знань (рис. 2.7):

А1 – {S11, S12, S13} – {контактний, процедурний, ког­нітив- ний}.

Рис. 2.7. Психологічний аспект видобування знань

Контактний етап (S11)

Практично всі психологи відзначають, що на будь-який ко­лективний процес впливає атмосфера, що виникає в групі учасників. Існують експерименти, результати яких незапереч­но показують, що часто дружня атмосфера в колективі більше впливає на результат, ніж індивідуальні здібності окремих членів групи. Особливо важливо, щоб у колективі розроблювачів складалися кооперативні, а не конкурентні стосунки. Для кооперації характерна атмосфера співробітництва, вза­ємо­допомоги, зацікавленості в успіхах один одного, тобто вищий рівень морального спілкування, а для відносин конку­рентного типу – атмосфера індивідуалізму й міжособистісного суперництва (нижчий рівень спілкування).

Прогнозувати зараз сумісність у спілкуванні зі 100 %-ю га­рантією неможливо. Однак можна виділити багато факторів і риси осо­бистості, характеру й інших особливостей учасників спілкування, які, безсумнівно, впливають на ефективність процедури.

Розроблення проблематики контактного етапу дало змогу вия­вити такі параметри партнерів, що впливають на ре­зультати процедури видобування знань:

S11 = {s11_і} = (стать, вік, особистість, темперамент, моти­вація тощо), частина з яких згодом увійшли у формування моделі корис­тувача. Значення параметрів статі (s11_1) і віку (s11_2) хоча й впливають на ефективність контакту, але не є критичними. У літе­ратурі [51] відзначається, що гарні ре­зультати дають гетерогенні пари (чоловік/жінка) і співвідно­шення: 20 > (Ве – Ва) > 5, де Ве – вік експерта; Ва – вік ана­літика.

Під особистістю (s11_3) зазвичай розуміється стійка систе­ма пси­хологічних рис, що характеризує індивідуальність лю­дини. Ком­поненти (s11_3), що рекомендуються, досліджені в роботі [32] і до­повнені якостями з посібника для журналістів, про що згадується у книзі [34]. (s11_3) = (доброзичливість, аналітичність, гар­на пам’ять, увага, спостережливість, уява, вразливість, біль­ша зібраність, напо­легливість, товариськість, спритність).

З часів Галена і Гіпократа, що виділили чотири класичні типи темпераменту (s11_4), увійшли в наукову термінологію по­няття (s11_4) = (холерик, сангвінік, меланхолік, флегматик). Відомо, що флегматики й меланхоліки повільніше засвоюють інформацію. І для забезпечення психологічного контакту з ними не варто задавати бесіді занадто швидкий темп, квапити їх з відповіддю. Зате вони набагато краще засвоюють нове, на відміну від холериків, для яких властиве поверхневе засвою­вання інформації. Останніх варто спеціально наводити на мір­кування й рефлексію. У меланхоліків часто занижена само­оцінка, вони сором’язливі, й у бесіді їх треба підбадьорювати. Отже, найуспішнішими в межах етапу S11 є сангвініки й холери­ки. На ефективність колективного рішення завдань впливає також і мотивація (s11_5), тобто прагнення до успіху. Інженер зі знань залежно від умов розроблення повинен вишукувати різноманітні стимули для експертів (зокрема й матеріаль­ні). Експерт передає аналітику один з найдо­рожчих у світі продуктів – знання. І якщо одні люди діляться досвідом доб­ровільно та із задоволенням, то інші доволі неохоче відкрива­ють свої професійні таємниці. Іноді корисно розбудити в екс­перті дух суперництва, конкуренції (не порушуючи, звичайно, обстановки кооперативності в колективі).

Процедурний етап (S12)

Параметри процедурного етапу S12 описують безпосе­редньо процес здійснення процедури видобування знань. Фак­тично – це про­фесійні параметри:

S12 = {s12_і} = {ситуація спілкування (місце, час, трива­лість); устаткування (допоміжні засоби, освітленість, меблі); професійні при­йоми (темп, стиль, методи тощо)}.

Інженер зі знань, що успішно опанував науку встановлен­ня атмосфери довіри й взаєморозуміння з експертом (контакт­ний етап – S11), повинен ще зуміти скористатися сприятли­вим впливом цієї атмосфери. Проблема процедурного етапу стосується здійснення самої процедури видобування знань. Тут мало проникливості й чарівності, корисних для рішення проблеми контакту, тут необхідні професійні знання.

Розлянемо загальні закономірності здійснення процедури. s12_1 – ситуація спілкування визначається такими компонентами:

• s12_1_1 – місце здійснення сеансів;

• s12_1_2 – тривалість здійснення сеансів;

• s12_1_3 – час здійснення сеансів.

Розмовляти з експертом найкраще в невеликому приміщенні наодинці (s12_1_1: місце), оскільки сторонні люди порушують довір­ливість бесіди й можуть спричинити ефект “фасаду”. Робоче місце експерта є не найоптимальнішим, тому що його можуть відво­лікати телефонні дзвінки, співробітники тощо. Атмосфера замкнутого прос­тору й усамітненості позитивно впливає на ефективність.

Американський психолог І. Атватер вважає, що для діло­вого спілкування найсприятливіша дистанція від 1,2 до 3 метрів. Міні­мально “комфортною” відстанню можна вважати 0,7–0,8 метра. Рекон­ст­рукція власних міркувань – трудомісткий процес, і тому тривалість одного сеансу (s12_1_2: тривалість) зазвичай не перевищує 1,5–2 години. Ці дві години краще вибрати в першій половині дня, на­приклад, з 10 до 12 го­дини, якщо експерт типу “жайворонок” (в12_1_3: час). Відомо, що взаємна стомленість партнерів під час бесіди настає через 20–25 хвилин, тому в сеансі потрібні паузи.

s12_2_2 (устаткування) об’єднує:

• s12_2_1 – допоміжні засоби;

• s12_2_2 – освітленість;

• s12_2_3 – меблі.

Допоміжні засоби (s12_2_1):

• засоби для збільшення ефективності самого процесу ви­до­бування знань;

• засоби для протоколювання результатів.

До засобів для збільшення ефективності процесу видобуван­ня знань передусім належить наочний матеріал. Незалежно від методу видобування, обраного в конкретній ситуації, його реалізація можлива різними способами. Наприклад, можна враховувати такий фактор: широко відомо, що людей, які займаються інтелектуальною діяль­ністю, можна зарахувати до художнього або розумового типу. Терміни тут умовні й не стосуються тієї діяльності, що традиційно називають художньою або розумовою. Важливо, що, визначивши тип екс­перта, інженер зі знань може плодотворніше використовувати будь-який з ме­тодів видобування, знаючи, що люди художньо­го типу легше сприй­мають зорову інформацію у вигляді малюн­ків, графіків, діаграм, тому що ця інформація сприймається через першу сигнальну систему. І нав­паки, експерти розумово­го типу краще розуміють мову формул і текс­тову інформацію. Враховується факт, що більшу частину інформації лю­дина одержує через зір. Пораду користуватися активніше наочним мате­ріалом можна вважати універсаль­ною. Такі методи, як вільний діа­лог та ігри, надають широкі можливості використання слайдів, крес­лень, ма­люн­ків. Для протоколювання результатів використовують такі способи:

• запис на папері безпосередньо в ході бесіди (недоліки – це часто заважає бесіді, крім того, важко встигнути записати все, навіть за наявності навичок стенографії);

• магнітофонний запис (диктофон), що допомагає аналіти­кові проаналізувати весь хід сеансу й свої помилки (недолік – може сковувати експерта);

• запам’ятовування з наступним записом після бесіди (недолік – прийнятий тільки для аналітиків із блискучою пам’яттю).

Найпоширенішим способом сьогодні є перший. Найбільша небезпека тут – втрата знань, оскільки будь-який запис відповідей – це вже інтерпретація, тобто суб’єктивне розуміння предмета. Значення параметрів освітленості (s12_2_2) і меблів (s12_2_3) очевидні й пов’язані з впливом зовнішніх факторів на експерта.

s12_3 – професійні прийоми аналітика охоплюють, зокре­ма:

• s12_3_1 – темп;

• s12_3_2 – стиль;

• s12_3_3 – методи.

Урахування індивідуального темпу (s12_3_1) і стилю (s12_3_2) експерта дає змогу аналітикові знизити напруженість процедури ви­добування знань. Типовою помилкою є нав’язу­вання власного темпу й стилю. На успішність також впливає довжина фраз, які вимовляє ін­женер зі знань. Цей факт був установлений американськими вченими – лінгвістом Інгве та психологом Міллером під час дослідження про при­чини низької засвоюваності команд на Військово-морському флоті США. Причина була в довжині команд. Виявилося, що людина найкраще сприймає речення глибиною (або довжи­ною) 7 ± 2 слова. Це число (7 ± 2) одержало назву число Інгве–Міллера. Можна вважати його мірою “розмовності” мовлення. Досвідчені лектори викорис­то­вують у лекції переважно короткі фрази, зменшуючи втрату інформа­ції з 20–30 % (у поганих лекторів) до 3–4 %. Більша частина інфор­мації надходить до інженера зі знань у формі пропозицій при­родною мовою. Однак зовнішня мова експерта є відтворенням його внут­рішньої мови (мислення), яка значно багатша і образніша.

Для передавання внутрішньої мови експерт використовує й невербальні засоби, такі як інтонація, міміка, жести. Досвідчений інженер зі знань намагається по можли­вості записувати у протоколи (у формі ремарок) цю додаткову інформацію.

Загалом, невербальний компонент стилю спілкування важливий і для проблем контактного етапу під час встановлен­ня контакту, коли з окремих жестів і виразу обличчя експер­та інженер зі знань може встановити межу можливої “дружності” спілкування.

Значення параметра методів (s12_3_3) докладно розгляну­то в наступному розділі, з огляду на позиції, що метод повинен підходити експерту, як “ключ до замка”.

Когнітивний етап (S13)

Когнітивні (від англ. cognition – пізнання) науки дослі­джують пізнавальні процеси людини з позицій можливості їхнього моделю­вання (психологія, нейрофізіологія, ерго­номіка, інженерія знань). Найменш досліджені сьогодні проблеми когнітивного етапу S13, пов’язані з вивченням се­мантичного простору пам’яті експерта й реконструкцією його понятійної структури і моделі міркувань.

Основними факторами, що впливають на когнітивну адек­ватність, будуть:

S13 = {s13_i} = {когнітивний стиль, семантична репрезен­тативність поля знань і концептуальної моделі}.

Під когнітивним стилем (s13_l) людини розуміється су­купність критеріїв переваги у виконанні завдань і пізнанні світу, специфічна для кожної людини. Когнітивний стиль ви­значає не стільки ефективність діяльності, скільки спосіб до­сягнення результату. Це спосіб пізнання, що дає змогу лю­дям з різними здібностями досягати однакових резуль­татів у діяльності. Це система засобів та індивідуальних прийомів, до яких звертається людина для організації своєї діяльності. Інженерові зі знань корисно вивчити і прогнозувати свій когнітивний стиль, а також стиль експерта. Особливо важливі такі характеристики когнітивного стилю, як:

• s13_l_l – (полезалежність – поленезалежність);

• s13_l_2 – (імпульсивність – рефлективність (рефлек­сивність));

• s13_l_3 – (ригідність – гнучкість);

• s13_1_4 – (когнітивна еквівалентність).

s13_1_1. Поленезалежність дає змогу людині акцентувати увагу лише на тих аспектах проблеми, які необхідні для виконання конк­ретного завдання, і вміти відкидати все зайве, тобто не залежати від фону або оточення завдання, впливу шумового по­ля. Ця характе­рис­тика корелює з такими рисами особи, як невербальний інтелект, ана­літичність мислення, здатність до ро­зуміння суті. Очевидно, що крім того, що самому аналітикові необхідно мати високе значення пара­метра s13_1_1, поленезалежний експерт – це теж бажаний чинник. Однак доводиться враховувати, що більше мають потребу в спілкуванні полезалежні люди, а тому вони й контактніші.

Особливо корисні для спілкування гетерогенні (змішані) пари, наприклад, “полезалежний – поленезалежний”. У літературі описані різ­ні експерименти, які моделюють спілкування, що вимагає розуміння і спільної діяльності. Найуспішнішим у розумінні під яас випробу­вання виявилися поле-незалежні (92 % успіху), для порівняння полезалежні давали 56 % успіху [58].

Для спільної професійної діяльності важлива також гнучкість когнітивної організації, що пов’язана з поленезалежністю. Отже, біль­шу здатність до адекватного розуміння партнера виконують суб’єкти з високою психологічною ди­ференціацією, тобто поленезалежністю. Поленезалежність є однією з характерних професійних рис когнітив­ного стилю найкваліфікованіших інженерів зі знань. За деякими ре­зультатами чоловіки поленезалежніші, ніж жінки.

s13_1_2. Під імпульсивністю розуміється швидке прийнят­тя рі­шення (часто без його достатнього обґрунтування), а під рефлексив­ністю – схильність до міркувань. Рефлексивність за експерименталь­ними даними корелює зі здатністю до фор­мування понять і про­дуктивністю стратегій рішення логічних завдань. Отже, і інженерові зі знань, і експертові бажано бути рефлексивним, хоча власний стиль змі­нюється лише частково і з більшим напруженням.

s13_1_3. Ригідність – стан, за якого знижена здатність до пере­ключення психічних процесів і пристосування до умов середовища. Очевидно, що якщо експерт ще може собі дозво­лити ригідність (що характерно для фахівців, особливо стар­шого віку, які довго працюють над однією проблемою), то для інженера зі знань ця характеристика когнітивного стилю явно протипоказана. Збільшення ригідності з віком відзначається багатьма психологами [58].

s13_1_4. Когнітивна еквівалентність характеризує здат­ність людини до розрізнення понять і ділення їх на класи та підкласи. Що вужчий діапазон когнітивної еквівалент­ності, то тоншу класифікацію здатний здійснити індивід, то більшу кількість ознак понять він може виділити. Зазви­чай у жінок діапазон когнітивної еквівалентності вуж­чий, ніж у чоловіків. Семантична репрезентативність (s13_2) має на ува­зі підхід, що унеможливлює традиційне нав’язування експер­тові якоїсь моделі подання знань (наприклад, продукційної або фреймової), і зму­шує інженера зі знань послідовно відтворю­вати модель світу експерта, використовуючи як неформальні методи, так і математичний апарат, наприклад, багатомірне шкалювання (див. наступний розділ). Проблема семантичної репрезентативності орієнтована на досягнення когнітивної адекватності поля знань і концептуальної моделі. На певний момент вона може бути сформульована як проблема “зіпсова­ного телефону” – можливі трансформації та втрати в лан­цюзі пере­давання інформації:

*Круглі дужки визначають поняття, квадратні – процеси.