Иерархические структуры хранения знаний

Трансформация системы переработки информации

Считается, что за время становления эксперт приобретает новые качества. В его мозгу возникают особые структуры хранения специально организованной информации. Такие структуры принято называть базами знаний.

Как следует из модели человеческой памяти (см. лекцию 7), она условно делится на кратковременную и долговременную. Эти два вида памяти различаются по объему и времени переработки и хранения информации. Анализ проблемы и принятие решений осуществляются обычно в кратковременной памяти, имеющей ограниченный объем. Зато эта память достаточно быстрая, и сведения, находящиеся в ней, всегда под рукой. Объем долговременной памяти очень велик, но доступ к ней требует значительно большего времени.

Существует достаточно проверенная гипотеза [4] о том, что эксперты в результате многолетних упражнений получают возможность быстрого доступа к определенной части долговременной памяти, создавая так называемую рабочую память, участвующую в решении задач (см. лекцию 7). Таким образом, у эксперта имеется возможность не просто «запасать впрок» большой объем знаний, но и иметь к ним быстрый доступ.

Знания, которыми владеет эксперт, организованы специальным образом, облегчающим их поиск и эффективное использование. Полученная за годы обучения информация не хранится «как попало», она организована в рамках определенных структур.

Прежде всего, решая в течение многих лет похожие задачи, эксперт вырабатывает свой взгляд, т.е. умение описывать задачи набором признаков, позволяющим успешно проводить анализ. Так, у многих шахматистов вырабатывается умение «увидеть» в позициях возможность атаки, возникающую опасность и т.д. Они умеют быстро различать типичные конфигурации расположения фигур. Врачи вырабатывают свои навыки описывать те или иные состояния больных и распознавать болезни. Как правило, возникает экономный (по составу) и эффективный (при использовании) набор признаков, описывающих состояния отдельных объектов.

Далее по таким признакам происходит группировка объектов, обеспечивающая удобное хранение информации и быстрый доступ к ней. Судя по всему, универсальной структурой является иерархическая: информация группируется по некоторым общим признакам, те в свою очередь тоже объединяются в группы и т.д. Возникает хранилище знаний, похожее на энциклопедию, снабженную индексами для быстрого поиска [5].

Исследование процессов принятия диагностических решений врачами [6] показало, что знания экспертов можно достаточно точно описать совокупностью иерархических правил, построенных на значениях диагностических признаков.