2014-02-09
661
Технологии инженерии знаний
Лекция № 13
Поддержка системы
При перекодировании системы на язык, подобный С, повышается ее быстродействие и увеличивается переносимость, однако гибкость при этом уменьшается. Это приемлемо лишь в том случае, если система сохраняет все знания проблемной области, и это знание не будет изменяться в блужайшем будущем. Однако если экспертная система создана именно из-за того, что проблемная область изменяется, то необходимо поддерживать системы в ее инструментальной среде разработки.
Подробно рассмотрев в главе 3 теоретические аспекты инженерии знаний, мы, однако, в явном виде не определили, каким практическим методом эти знания будут получены. В неявном виде предполагалось, что это некоторое взаимодействие инженера по знаниям и эксперта в форме непосредственного живого общения. Однако это не единственная форма извлечения знаний, хотя и довольно распространенная. В работах [Волков, Ломнев, 1989; Осипов, 1998; Boose, 1989; Cullen, Bryman, 1988; Gammack, Young, 1985; Hart, 1986] упоминается около 15 ручных (неавтоматизированных) методов извлечения и более 20 автоматизированных методов приобретения и формирования знаний.
Рисунок 11 иллюстрирует классификацию методов извлечения знаний, в которой используются наиболее употребительные термины, что позволит инженерам по знаниям в зависимости от конкретной задачи и ситуации выбрать подходящий метод.
Из предложенной схемы классификации видно, что основной принцип деления связан с источником знаний.
Коммуникативные методы извлечения знаний охватывают методы и процедуры контактов инженера по знаниям с непосредственным источником знаний — экспертом, а текстологические включают методы извлечения знаний из документов (методик, пособий, руководств) и специальной литературы (статей, монографий, учебников).
Разделение этих групп методов на верхнем уровне классификации не означает их антагонистичности, обычно инженер по знаниям комбинирует различные методы, например, сначала изучает литературу, затем беседует с экспертами, или наоборот.
Рис. 11 - Классификация методов извлечения знаний
В свою очередь, коммуникативные методы можно также разделить на две группы: активные и пассивные. Пассивные методы подразумевают, что ведущая роль в процедуре извлечения как бы передается эксперту, а инженер по знаниям только протоколирует рассуждения эксперта во время его реальной работы по принятию решений или записывает то, что эксперт считает нужным самостоятельно рассказать в форме лекции. В активны методах, напротив, инициатива полностью в руках инженера по знаниям, который активно контактирует с экспертом различными способами — в играх, диалогах, беседах за круглым столом и т. д.
Следует еще раз подчеркнуть, что и активные и пассивные методы могут чередоваться даже в рамках одного сеанса извлечения знаний. Например, если инженер по знаниям застенчив и не имеет большого опыта, то вначале он может использовать пассивные методы, а постепенно, ближе знакомясь с экспертом, захватывать инициативу и переходить «в наступление».
Пассивные методы на первый взгляд достаточно просты, но на самом деле требуют от инженера по знаниям умения четко анализировать поток сознания эксперта и выявлять в нем значимые фрагменты знаний. Отсутствие обратной связи (пассивность инженера по знаниям значительно ослабляет эффективность этих методов, чем и объясняется их обычно вспомогательная роль при активных методах.
Активные методы можно разделить на две группы в зависимости от числа экспертов, отдающих свои знания. Если их число больше одного, то целесообразно помимо серии индивидуальных контактов с каждым применять и методы групповых обсуждений предметной области. Такие групповые методы обычно активизируют мышление участников дискуссий и позволяют выявлять весьма нетривиальные аспекты их знаний. В свою очередь, индивидуальные методы на сегодняшний день остаются ведущими, поскольку столь деликатная процедура, как «отъем знаний», не терпит лишних свидетелей.
Отдельно следует сказать об играх. Игровые методы сейчас широко используются в социологии, экономике, менеджменте, педагогике для подготовки руководителей, учителей, врачей и других специалистов. Игра — это особая форма деятельности и творчества, где человек раскрепощается и чувствует себя намного свободнее, чем в обычной трудовой деятельности. На выбор метода влияют три фактора: личностные особенности инженера по знаниям, личностные особенности эксперта и характеристика предметной области.
Одна из возможных классификаций людей по психологическим характеристикам делит всех на три типа:
· мыслитель (познавательный тип);
· собеседник (эмоционально-коммуникативный тип);
· практик (практический тип).
Мыслители ориентированы на интеллектуальную работу, учебу, теоретические обобщения и обладают такими характеристиками когнитивного стиля, как поленезависимость и рефлексивность. Собеседники — это общительные, открытые люди, готовые к сотрудничестве. Практики предпочитают действие разговорам, хорошо реализуют замыслы других, направлены на результативность работы.
Для характеристики предметных областей можно предложить следующую классификацию:
· хорошо документированные;
· средне документированные;
· слабо документированные.
Эта классификация связана с соотношением двух типов знаний Z1 и Z2, где Z1 — это экспертное «личное» знание, а Z2 — материализованное в книгах «общее» знание в данной конкретной области. Если представить знания Zпо предметной области как объединение Z1 и Z2, то есть Zпо = Z1Е Z2, то рис. 12 наглядно иллюстрирует предложенную классификацию.
Кроме этого, предметные области можно разделить по критерию структурированности знаний. Под структурированностью будем понимать степень теоретического осмысления и выявленности основных закономерностей и принципов, действующих в данной предметной области. И хотя ЭС традиционно применяются в слабо структурированных предметных областях, сейчас наблюдается тенденция расширения сферы внедрения экспертных система.
По степени структурированности знаний предметные области могут быть:
· хорошо структурированными — с четкой аксиоматизацией, широким применением математического аппарата, устоявшейся терминологией;
· средне структурированными — с определившейся терминологией, развивающейся теорией, явными взаимосвязями между явлениями;
· слабо структурированными — с размытыми определениями, богатой эмпирикой, скрытыми взаимосвязями, с большим количеством «белых пятен».
Введенные в данном параграфе классификации методов и предметных областей помогут инженеру по знаниям по знаниям, четко определив свою предметную область, соотнести ее с предложенными типами и наметить подходящий метод или группу методов извлечения знаний. Однако, скорее всего, реальная работа полностью зачеркнет его выбор, и окажется, что его хорошо документированная область является слабо документированной, а метод наблюдения надо срочно заменять играми!
Такова реальная сложность процедуры извлечения знаний.
