4.4. Візуальне проектування баз знань як інструмент пізнання

Візуальні методи специфікації та проектування баз знань і розроблення концептуальних структур є доволі ефективним гносео­логічним інструментом або інструментом пізнання. Використання методів інженерії знань як дидактичних інструментів, як формалізмів подання знань сприяє швидшо­му і повнішому розумінню структури знань цієї предметної області, що особливо корисно для новачків на стадії вивчення особливостей професійної діяльності.

Методи візуальної інженерії знань можна широко застосовувати в різних навчальних закладах – від шкіл до універ­ситетів – як для поглиблення процесу розуміння, так і для контролю знань. Більшість учнів і студентів опановують на­вички візуального структурування про­тя­гом декількох годин.

4.4.1. Від понятійних карт до семантичних мереж

У розділі 2 запропоновано визначення поля знань, що дає змогу інженерові зі знань трактувати форму зображення поля доволі широко, зокрема семантичні мережі або по­нятійні карти (concept maps) є мож­ливою формою зображення. Це означає, що сам процес побудови семантичних мереж допо­магає усвідомлювати пізнавальні структури.

Програми візуалізації є інструментом, що дає можливість зроби­ти видимими семантичні мережі пам’яті людини. Мережі складаються з вузлів і впорядкованих співвідношень, або зв’язків, що з’єднують ці вузли. Вузли виражають поняття або припущення, а зв’язки описують відношення між цими вузла­ми. Тому розроблення семантичних мереж передбачає аналіз структурних взаємодій між окремими поняттями предметної області.

У процесі створення семантичних мереж експерт і ана­літик зму­шені аналізувати структури своїх власних знань, що допомагає їм вводити нові знання у структури вже наявних знань. Результатом цього є осмисленіше використання придбаних знань.

Візуальні специфікації у формі мереж можуть використо­вувати новачки й експерти як інструменти для оцінки змін, що відбулися в їхньому мисленні. Якщо погодитися, що семантична мережа є доволі повним відображенням пам’яті людини, то процес навчання з цього погляду можна розгляда­ти як реорганізацію семантичної пам’яті.

Козма, один із розроблювачів програми організації се­мантичної мережі Learning Tool, вважає, що ці засоби є інстру­ментами пізнання, що підсилюють і розширюють пізнання людини. Розроблення семан­тичних мереж вимагає від учнів:

• реорганізації знань;

• вичерпного опису понять і зв’язків між ними;

• глибокого опрацювання знань, що сприяє кращому за­пам’ято­вуванню й видобуванню з пам’яті знань, а також підвищує здат­ність застосовувати знання в нових ситуаціях;

• зв’язування нових понять із наявними поняттями й уяв­леннями, що поліпшує розуміння;

• просторового вивчення за допомогою просторового подан­ня понять у досліджуваній галузі.

Корисність семантичних мереж і карт понять, мабуть, найкраще демонструють їхні зв’язки з іншими форма­ми мислення найвищого по­рядку. Вони тісно пов’язані з формаль­ним обґрунтуванням у хімії і здатністю аргументувати свої висловлювання в біології. Також показа­но, що семан­тичні мережі мають зв’язок з виконанням досліджень.