Методы выявления объектов, понятий и их атрибутов

Понятие или концепт — это обобщение предметов некоторого класса по их специфическим признакам. Обобщенность является сквозной характеристикой всех когнитивных психических структур, начиная с простейших сен­сорных образов.

Так, понятие "автомобиль" объединяет множество различных предметов, но все они имеют четыре колеса, двигатель и массу других деталей, позволяю­щих перевозить на них грузы и людей. Существует ряд методов выявления понятий предметной области в общем словаре терминов, который составлен на основании сеансов извлечения знаний. При этом важно выявление не только самих понятий, но и их признаков.

Возвращаясь к терминологии, введенной в разд. 1.1, на этом этапе опреде­ляются также интенсионалы и экстенсионалы понятий предметной области. Если задача выделения реальных объектов А связана только с наблюдатель­ностью и лингвистическими способностями эксперта и инженера по знаниям, то определение метапонятий В требует от них умения проводить операции обобщения и классификации, которые никогда не считались тривиальными.

Д. А. Поспелов [Поспелов, 1986] предложил ряд подходов к созданию основ теории обобщения и классификации применительно к ситуационному управлению и искусственному интеллекту в целом, а также выделил ряд особенностей задач формирования понятий. Среди них особое место зани­мает выявление прагматически значимых признаков для формирования по­нятий, способствующих решению задачи.

Сложность заключается в том, что для многих понятий практически невоз­можно однозначно определить их признаки, это связано с различными формами репрезентации понятий в памяти человека.

Все методы выявления понятий мы разделили на:

Ø традиционные, основанные на математическом аппарате распознавания образов и классификации;

Ø нетрадиционные, основанные на методологии инженерии знаний.

Если первые достаточно хорошо освещены в литературе, то вторые пока менее известны.

Интересный эксперимент по выявлению понятий описан в [Кук, Макдональд, 1986]. Тридцати студентам, имеющим права на вождение автомобиля, предложили составить словарь терминов предметной области с помощью

четырех методов:

Ø формирования перечня понятий (17%);

Ø интервьюирования специалистов (35%);

Ø составление списка элементарных действий (18%);

Ø составления оглавления учебника (30%).

Цифры в скобках характеризуют продуктивность соответствующего метода, т. е. показывают, какой процент понятий из общего выявленного списка (702 термина) был получен соответствующим методом. Для классификации понятий были привлечены еще два участника эксперимента, которые разде­лили 702 выявленных понятия на семь категорий (методом сортировки кар­точек). Табл. 2.3 отражает численные данные концептуализации.

Таблица 2.3. Данные концептуализации

Категории терминов	Процент от общего числа терминов	Процент от общего числа терминов, полученный соответствующим методом
Перечень понятий	Интервьюи­рование	Список операций	Составление оглавления
Объяснение		5,5	7,2	7,0	4,9
Общие правила	22,0	43,6	18,9	36,8	4,9
Режимные	9,0	9,8	8,4	11,6	6,6
правила
Понятия	42,0	18,4	38,9	8,5	77,7
Процедуры	9,0	5,1	9,5	25,6	1,2
Факты	9,0	15,0	12,5	8,9	1,2
Прочие понятия	3,0	2,6	4,6	1,6	3,5

В целом результаты показали, что для выявления непосредственно концеп­тов наиболее результативными оказались методы интервьюирования и со­ставления оглавления учебника. Однако наибольшее число общих правил было порождено в методе списка действий. Таким образом, еще раз под­твердилось утверждение о том, что нет "лучшего" метода, есть методы, подходящие для тех или иных ситуаций и типов знаний.

Интересно, что число правил — продукций "если — то" составило небольшой процент во всех четырех методах. Это говорит о том, что популярная продукционная модель вряд ли является естественной для человеческих мо­делей репрезентации знаний.