Фиксирования и накопления информации

Представление знаний как результат и процесс

1.1. Основные определения и понятия

Учебная дисциплина «Представление знаний (ПЗ)» - тесно связана с теорией информации и имеет своей целью: сформулировать правила описания и вывода новых знаний из уже имеющихся знаний, оформленных в виде аксиом, редактировать знания и аксиомы, а главное сохранить накопленные знания на различных носителях. Итак, цель дисциплины – изучение способов фиксирования и накопления знаний.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ - есть процесс, конечная цель которого - представление информации (семантического смысла) в виде информационных сообщений (синтаксических форм). А именно, фраз устной речи, предложений письменной речи, страниц книги, понятий справочника, объектов географической карты, кадров фильма, персонажей картины и т.п.

Для того чтобы передать или принять информацию, необходимо пользоваться некоторой конструктивной системой правил для их представления и восприятия (прагматического смысла). Назовем такую систему правил формализмом.

Человек пользуется естественным формализмом – языком и письменностью. Язык, языковые конструкции развиваются благодаря тому, что человеческие знания постоянно нуждаются в языковом представлении, выражении, сжатии, хранении, обмене. Мысль, которую нельзя выразить в языковой конструкции, не может быть включена в информационный обмен. Язык и письменность – основные формы представления знаний.

Чем многообразнее язык народа, чем больше знаний он может отражать, тем богаче культура народа. В то же время, предложения и слова языка должны иметь однозначный семантический смысл. В решении проблемы формализации процесса представления знаний, особую роль играет язык математики как язык наук (не только точных, но и гуманитарных), основа изложения системы знаний в естественных науках.

Свой язык имеют химия, физика, экономика, информатика и.т.д. Языки наук часто пересекаются и обогащаются при исследовании междисциплинарных проблем.

Перечислим главные направления развития языка науки:

· создание и использование типовых, "стандартных" форм изложения;

· хранение знаний в сжатой форме;

· ликвидация полисемии (смысловой многозначности) естественного языка.

Хотя, полисемия, обогащая естественный язык, делая его богаче и выразительнее, тем не менее, является в информационном обмене источником семантического шума, смысловой неоднозначности, а часто – и алогичности, неалгебраичности.

Информация – это поток событий или данных, который может быть обработан (воспринят, зарегистрирован или передан) с помощью некоторых правил (синтаксиса знаков, символов, образов, жестов, звуков, сенсорно-чувствительных приборов).

Данные - синтаксические сигналы или образы, актуализируемые с помощью некоторого источника, которые не содержат семантического смысла.

Знания – достоверная информация, проверенная на практике, обеспечивающая достижение любой цели посредством изучения структуры и связей познаваемого объекта, процесса или явления.

Информация (от лат. «informatio» – разъяснение, изложение) – это любые сведения о каком-либо событии (сообщения, данные, знания, абстракции, рисунки, схемы и т.п.). Какую информацию несут теории?

Примеры. Термодинамика: отражение меры хаоса (беспорядка). Философия: отражение материи, атрибут сознания, интеллектуальности. Теория информации: связи и отношения, устраняющие неопределённость. Кибернетика: управление через сообщения. Математика: любая сущность (переменная), изменяющая систему. Теория вероятностей: вероятность выбора.

Информация, таким образом, может быть представлена как кортеж A = < X, Y, f >, где Х – сведения о предметной области; множество Y – сообщения, отражающие эти сведения;

f – закон (правило) их актуализации (рис.1.1).

Такие задачи люди решают ежедневно, однако часто правило f порой нельзя отыскать или построить явно. В этом случае приходится обходить искомый закон, сначала кодируя Х по правилу r, заменяя сведения Х на Х*, актуализируют их по закону f* и получают сообщения Y*. И, наконец, декодируют сообщение Y* в искомое сообщение Y по правилу g.

Информация – содержание сообщения. Сообщение – форма проявления или актуализации информации. Информация всегда имеет носитель. Актуализация информации связана с тем или иным носителем и может быть искажена.

Пример. Сведения о сути товара могут быть изложены в рекламе. При этом соответствие этой рекламы действительности может и не выполняться.

При поиске наиболее удобных, рациональных средств и форм информационного обмена человек чаще всего сталкивается с проблемой компактного, однозначного и достаточно полного представления знаний.

Можно условно классифицировать знания в предметной области на понятийные, конструктивные, процедурные, фактографические знания и метазнания (5 классов).
Понятийные знания - набор понятий, используемых при решении данной задачи, например, в фундаментальных науках и теоретических областях наук, т.е. это термины языка науки.
Конструктивные знания - наборы структур, схем и взаимодействий между их элементами, например, в технике.
Процедурные знания - методы, процедуры (алгоритмы) их реализации и идентификации, например, в прикладных науках.
Фактографические - количественные и качественные характеристики объектов и явлений, например, в экспериментальных науках.
Метазнания - знания о порядке и правилах применения знаний (знания о знаниях) без связи с реальной действительностью.