45339

Знания как часть любой интеллектуальной системы

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

При этом возникает естественный вопрос что такое знания и чем они отличаются от обычных данных обрабатываемых компьютером. Знания являются более сложной категорией информации по сравнению с данными. Они описывают не только отдельные факты но и взаимосвязи между ними поэтому знания иногда называют структурированными данными.

Русский

2013-11-16

38 KB

1 чел.

02  Знания

Необходимой частью любой интеллектуальной системы являются знания. Теоретическими и практическими вопросами представления и обработки знаний в компьютерных системах активно занимаются исследователи, работающие в области инженерии знаний. Это понятие в 1977 году ввёл Э. Фейгенбаум, который писал: "По опыту нам известно, что большая часть знаний в конкретной предметной области остаётся личной собственностью эксперта. И это происходит не потому, что он не хочет разглашать своих секретов, а потому, что он не в состоянии сделать этого – ведь эксперт знает гораздо больше, чем сам осознаёт". Данное направление искусственного интеллекта связано с развитием теоретических и прикладных аспектов приобретения и формализации знаний специалистов, с проектированием и разработкой баз знаний.

При этом возникает естественный вопрос, что такое знания и чем они отличаются от обычных данных, обрабатываемых компьютером.

Данными называют информацию фактического характера, описывающую объекты, процессы и явления предметной области, а также их свойства.

Знания являются более сложной категорией информации по сравнению с данными. Они описывают не только отдельные факты, но и взаимосвязи между ними, поэтому знания иногда называют структурированными данными.

Знания основаны на данных, полученных эмпирическим путём. Они представляют собой результат мыслительной деятельности человека, направленной на обобщение его опыта, полученного в результате практической деятельности.

Существует множество определений понятия знания, приведём несколько из них:

Знания – постижение действительности сознанием, наука. Знания – это совокупность сведений, познаний в какой-либо области.Знания – это система суждений с принципиальной и единой организацией, основанная на объективной закономерности.

Исследователями в области искусственного интеллекта даются более конкретные определения знаний.

Знания – это закономерности предметной области (принципы, связи, законы), полученные в результате практической деятельности и профессионального опыта, позволяющие специалистам ставить и решать задачи в этой области.Знания – это хорошо структурированные данные или данные о данных, или метаданные.Знания – это формализованная информация, на которую ссылаются или которую используют в процессе логического вывода.

Знания можно классифицировать по разным признакам. Как правило, с помощью классификаций систематизируют знания конкретных предметных областей. По своей природе знания можно разделить на декларативные и процедурные.

Декларативные знания представляют собой описания фактов и явлений, фиксируют наличие или отсутствие таких фактов, а также включают описания основных связей и закономерностей, в которые эти факты и явления входят.

Процедурные знания – это описания действий, которые возможны при манипулировании фактами и явлениями для достижения намеченных целей.

По способу приобретения знания можно разделить на факты и эвристику (правила, которые позволяют сделать выбор при отсутствии точных теоретических обоснований). Первая категория знаний обычно указывает на хорошо известные в данной предметной области обстоятельства. Вторая категория знаний основана на собственном опыте эксперта, работающего в конкретной предметной области, накопленном в результате многолетней практики.

По типу представления знания делятся на факты и правила. Под фактами подразумеваются знания типа "A это A", они характерны для баз данных и сетевых моделей. Под правилами, или продукциями, понимаются знания вида "ЕСЛИ-ТО".

Кроме этих знаний существуют так называемые метазнания, т.е. знания о знаниях. Они необходимы для управления базами знаний и для эффективной организации процедур логического вывода.

Для того чтобы наделить систему знаниями, их необходимо представить в определенной форме. Существуют два основных способа наделения знаниями программных систем. Первый – поместить знания в программу, написанную на обычном языке программирования. Такая система будет представлять собой единый программный код, в котором знания не вынесены в отдельную категорию. Несмотря на то, что основная задача будет решена, в этом случае трудно оценить роль знаний и понять, каким образом они используются в процессе решения задач. Нелегким делом являются модификация и сопровождение подобных программ, а проблема пополнения знаний может стать неразрешимой.

Второй способ базируется на концепции баз данных и заключается в вынесении знаний в отдельную категорию, т.е. знания представляются в определенном формате и помещаются в базу знаний. База знаний легко пополняется и модифицируется. Она является автономной частью интеллектуальной системы. В современных системах искусственного интеллекта принят этот способ.

Форма представления знаний оказывает существенное влияние на характеристики интеллектуальной системы. Базы знаний являются моделями человеческих знаний. Однако все знания, которые привлекает человек в процессе решения сложных задач, смоделировать невозможно. Поэтому в интеллектуальных системах требуется чётко разделить знания на те, которые предназначены для обработки компьютером, и знания, используемые человеком.

Информация (от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) — сведения о чем-либо, независимо от формы их представления.

Правовое определение понятия «информация» дано в федеральном законе от 27 июля 2006 года № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» (Статья 2): «информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления».

В современной науке рассматриваются два вида информации:

Объективная (первичная) информация — свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий (фундаментальные взаимодействия) передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре.[1]

Субъективная (семантическая,смысловая, вторичная) информация – смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либо материальном носителе.

В бытовом смысле информация — сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.[2]

В настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков. Согласно концепции К.Шеннона, информация — это снятая неопределенность, т.е. сведения, которые должны снять в той или иной степени существующую у потребителя до их получения неопределенность, расширить его понимание объекта полезными сведениями.

С точки зрения информатики, информация обладает рядом фундаментальных свойств: новизна, актуальность, достоверность, объективность, полнота, ценность и др.