Այնպիսի բարդ հասկացություններ, ինչպիսիք են «մտածելը» և «գիտակցությունը», և նույնիսկ ավելի հեշտ սահմանվողները, ինչպիսիք են «խելացիությունը» և «գիտելիքը», տարբեր պրոֆիլների մասնագետների շրջանում (օրինակ՝ համակարգերի վերլուծություն, համակարգչային գիտություն, նյարդահոգեբանություն, հոգեբանություն, փիլիսոփայություն և այլն) կարող են զգալիորեն տարբերվել։
Գիտելիքի ամբողջական, համարժեք ներկայացումը, որը հավասարապես միանշանակ է ընկալվում ինչպես մարդկանց, այնպես էլ մեքենաների կողմից, ժամանակակից տեղեկատվության փոխանակման հիմնական խնդիրն է։ Նման տեղեկատվության փոխանակումը հիմնված է հասկացությունների և փոխհարաբերությունների համակարգի վրա, որոնք կազմում են գիտելիքը:
Գիտելիքների դասակարգում
Դրանք կարելի է դասակարգել մի քանի կատեգորիաների՝ հայեցակարգային, կառուցողական, ընթացակարգային, փաստացի և մետագիտելիք։
- Հայեցակարգային գիտելիքը հատուկ հասկացությունների ամբողջություն է, որն օգտագործվում է խնդիրների լուծման համար: Դրանք հաճախ օգտագործվում են գիտության հիմնարար գիտությունների և տեսական ոլորտներում։ Իրականում կոնցեպտուալ գիտելիքը գիտության հայեցակարգային ապարատն է։
- Կառուցողական գիտելիքներ - կառուցվածքների, համակարգերի և ենթահամակարգերի հավաքածուներ, ինչպես նաևնրանց միջև փոխազդեցությունները: Ակտիվորեն օգտագործվում է տեխնոլոգիայի մեջ։
- Ընթացակարգային գիտելիքները կիրառական գիտություններում առավել հաճախ օգտագործվող մեթոդներն ու ալգորիթմներն են:
- Փաստացի գիտելիքները առարկաների և երևույթների բնութագրերն են՝ քանակական և որակական: Առավել հաճախ օգտագործվում է փորձարարական գիտություններում։
- Մետագիտելիքը ցանկացած գիտելիք է գիտելիքի, դրա կազմակերպման համակարգի, դրա ճարտարագիտության և դրա կիրառման կարգի ու կանոնների մասին:
Գիտելիք կազմակերպություն
Գիտելիքների կազմակերպման համակարգը հաղորդագրությունների տեսքով տեղեկատվության տրամադրման գործընթաց է, որը կարող է լինել ծանոթ (բանավոր և գրավոր խոսք, նկարներ և այլն) և անսովոր (բանաձևեր, քարտեզի օբյեկտներ, ռադիոալիքներ և այլն):
Գիտելիքների կազմակերպման համակարգը հասկանալի և հաջողակ լինելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել կանոնների հասկանալի և կառուցողական համակարգ, ըստ որի գիտելիքները կներկայացվեն և կընկալվեն: Դրա համար մարդը օգտագործում է լեզուն և գիրը:
Լեզու
Լեզուն առաջացել և զարգացել է շնորհիվ այն բանի, որ մարդկանց կուտակած գիտելիքները մշտապես կարիք ունեն ներկայացնելու, արտահայտելու, պահպանելու և փոխանակելու։ Միտքը, որը չի կարող արտահայտվել ֆորմալ կառուցվածքով (լեզու, պատկեր), կորցնում է տեղեկատվության փոխանակման մաս դառնալու հնարավորությունը։ Ահա թե ինչու մարդկության պատմության ընթացքում լեզուն եղել է գիտելիքի ներկայացման ամենաարդյունավետ ձևը։
Որքան հարուստ է լեզուն, այնքան ավելի շատ գիտելիք է այն արտահայտում, համապատասխանաբար, հարստացնելով ժողովրդի մշակույթը, ինչը, իր հերթին, թույլ է տալիս զարգացնել գիտելիքների կազմակերպման ավելի ու ավելի արդյունավետ համակարգեր։
Լեզուգիտություն
Լեզուն որպես գիտելիքների ներկայացման ձև օգտագործելու հիմնական խնդիրը բառերի և նախադասությունների ոչ միանշանակ իմաստային իմաստն է: Այդ իսկ պատճառով գիտության լեզուն առանձնահատուկ դեր է խաղում գիտելիքի պաշտոնականացման գործում։
Գիտության լեզվի հիմնական նպատակը գիտելիքների արտահայտման, սեղմման և պահպանման ձևերի տիպավորումն ու ստանդարտացումն է: Գիտելիքների տիպիկ, ստանդարտ ներկայացման օգնությամբ կարելի է ազատվել լեզվի բազմիմաստությունից կամ իմաստային երկիմաստությունից։
Այն, ինչ լեզվի էվոլյուցիայի բնական պայմաններում ավելի է հարստացնում լեզուն (արտահայտությունների բազմիմաստությունը), խոչընդոտ է դառնում գիտելիքի փոխանակման գործընթացում՝ մեծացնելով թյուրիմացության, իմաստային աղմուկի և տեղեկատվության երկիմաստ ընկալման վտանգը։
Գիտելիքների դասակարգում
Գիտելիքների պաշտոնականացման հիմնական մեթոդներից մեկը դասակարգումն է: Սա գիտելիքների բաշխումն է խմբերի` որոշակի դասի համապատասխան: Այսինքն, միայն այն տեղեկատվությունը, որը համապատասխանում է դասին համապատասխան որոշակի չափանիշներին, ընկնում է գիտելիքների որոշակի դասի մեջ:
Դասակարգումը գիտական համակարգման առանձնահատուկ կարևոր մեթոդ է, որն անփոխարինելի է գիտական ուղղության հիմնական գիտելիքների ձևավորման առաջին փուլում։ Օրինակ, համակարգչային գիտության մեջ առանց դասակարգման, չկա համարժեքություն, որը թույլ է տալիս լուծել այնպիսի կարևոր խնդիրներ, ինչպիսիք են համեմատությունը, որոնումը և դասակարգումը: Առանց գիտության մեջ դասակարգման մենք չէինք ունենա տվյալների կազմակերպման այնպիսի եզակի և անգնահատելի համակարգեր, ինչպիսին պարբերական աղյուսակն է:
Գիտելիքների ներկայացման մոդելներ
Պարբերական աղյուսակը, աստիճանների աղյուսակը, Քրեական օրենսգիրքը, տոհմածառերը և դասակարգման այլ համակարգերը գիտելիքների ներկայացման մոդելներ են: Սրանք ֆորմալ կառույցներ են, որոնք կապում են որոշակի գիտելիքներ՝ փաստեր, երևույթներ, հասկացություններ, գործընթացներ, առարկաներ, հարաբերություններ:
Համակարգչի միջոցով որոշակի առարկայական ոլորտի վերաբերյալ գիտելիքները հասկանալու և մշակելու համար այդ գիտելիքները պետք է ներկայացվեն որոշակի, պաշտոնական ձևով: Կախված նպատակից՝ համակարգչային գիտելիքների մշակումը տեղի է ունենում ալգորիթմի վրա կառուցված մոդելի համաձայն։ Համապատասխանաբար, մոդելում ներկայացված գիտելիքները կախված են այն մշակելու ալգորիթմից։
Գոյություն ունեն գիտելիքի ներկայացման մի քանի մոդելներ փորձագիտական համակարգերում: Հիմնականներն են արտադրությունը, շրջանակը, ցանցը և տրամաբանականը։
Մոդելների դասակարգում
Գիտելիքի ներկայացման վերը թվարկված մոդելները, որոնց օրինակները, թեև տարածված են, հեռու են միակներից: Այսօր կան բազմաթիվ մոդելներ, որոնք միմյանցից տարբերվում են վավերականությամբ, դրանց ստեղծման մոտեցումներով և կազմակերպման սկզբունքներով։
Օրինակ, ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս գիտելիքների ներկայացման մոդելների տեսակները, դրանց բաժանումը էմպիրիկ և տեսական, ինչպես նաև հետագա ենթաբաժանում:
| Էմպիրիկ մոդելներ | Տեսական մոդելներ |
| Արտադրական մոդելներ | Տրամաբանական մոդելներ |
| Ցանցային մոդելներ | Ֆորմալ քերականություն |
| Շրջանակի մոդելներ | Կոմբինատոր մոդելներ |
| Լենմի | Հանրահաշվական մոդելներ |
| Նյարդային ցանցեր | |
| Գենետիկական ալգորիթմներ |
Էմպիրիկ մոդելավորում
Գիտելիքների կազմակերպման և ներկայացման էմպիրիկ մոդելները մարդուն օրինակ են վերցնում և փորձում մարմնավորել նրա հիշողության, գիտակցության կազմակերպումը և որոշումների կայացման ու խնդիրների լուծման մեխանիզմները: Էմպիրիկ մոդելավորումը վերաբերում է ցանկացած տեսակի մոդելին, որը կառուցված է էմպիրիկ դիտարկումների հիման վրա, այլ ոչ թե հարաբերությունների, որոնք կարելի է մաթեմատիկորեն նկարագրել և մոդելավորել:
Էմպիրիկ մոդելավորումը ընդհանուր տերմին է գիտելիքների ներկայացման մոդելների համար, որոնք ստեղծվում են դիտարկումների և փորձերի հիման վրա:
Էմպիրիկ մոդելը գործում է պարզ իմաստային սկզբունքով. ստեղծողը դիտարկում է մոդելի և նրա ռեֆերենտի փոխազդեցությունը: Ստացված տեղեկատվության մշակումը կարող է լինել «էմպիրիկ» բազմաթիվ առումներով՝ վերլուծական բանաձևերից, պատճառահետևանքային կապերից մինչև փորձություն և սխալ:
Գիտելիքի ներկայացման արտադրական մոդելներ
Տվյալների ներկայացման այս մոդելը ամենից հաճախ հիմնված է հարաբերությունների և պատճառահետևանքային կապերի վրա: Եթե տեղեկատվությունը կարող է ներկայացվել «If, then» տեսակի պայմանների տեսքով, ապա մոդելը արտադրություն է: Այն առավել հաճախ օգտագործվում է հավելվածներում և պարզ արհեստականխելացիություն.
Գիտելիքի ներկայացման արտադրության մոդելները ամենից հաճախ համակարգչային ծրագրեր են, որոնք ապահովում են արհեստական ինտելեկտի որոշակի ձև վարքագծի կանոններով, ինչպես նաև որոշակի պայմաններում այդ կանոններին հետևելու համար անհրաժեշտ մեխանիզմներով:
Արտադրությունը (կանոնների մի շարք) բաղկացած է երկու մասից՝ նախապայման («ԵԹԵ») և գործողություն («ՀԵՏՈ»): Եթե արտադրության նախադրյալը համապատասխանում է աշխարհի ներկայիս վիճակին, ապա մոդելն աշխատում է: Արտադրության մոդելը պարունակում է նաև տվյալների բազա, որը երբեմն կոչվում է աշխատանքային հիշողություն, որը պարունակում է ընթացիկ գիտելիքներ:
Արտադրական մոդելի թերություններն այն են, որ եթե կանոնների թիվը չափազանց մեծ է, մոդելի գործողությունները կարող են հակասել միմյանց:
Իմաստային ցանցեր
Դրանք հիմնված են պատկերի ամբողջականության վրա և գիտելիքների ներկայացման առավել տեսողական մոդելներ են: Իմաստային ցանցն ամենից հաճախ ներկայացված է որպես գրաֆիկ կամ բարդ գրաֆիկական կառուցվածք, որի հանգույցները կամ գագաթները ներկայացնում են առարկաներ, հասկացություններ, երևույթներ, իսկ ծայրերը՝ որոշակի առարկաների, հասկացությունների և երևույթների միջև փոխհարաբերություններ:
Ամենապարզ իմաստային ցանցը հեշտությամբ կարելի է ներկայացնել որպես եռանկյուն, որի գագաթները այնպիսի հասկացություններ են, ինչպիսիք են, ասենք, «շուն», «կաթնասուն» և «ողնաշար»: Այս դեպքում գագաթները կմիացնեն եռանկյան կողմերը, որոնք կարող են նշանակվել այնպիսի կապերով և հարաբերություններով, ինչպիսիք են «է», «տիրում է», «ունի»։ այս կերպ մենք ստանում ենք գիտելիքների ներկայացման մոդել, որից սովորում ենք,որ շունը կաթնասուն է, կաթնասուններն ունեն ողնաշար, իսկ շունը՝ ողնաշար։
Նման մոդելները պատկերավոր են, և դրանց օգնությամբ դուք կարող եք առավել արդյունավետ կերպով ներկայացնել բարդ համակարգեր և պատճառահետևանքային կապեր: Բացի այդ, այս իմաստային ցանցերը կարող են համալրվել նոր գիտելիքներով՝ ընդլայնելով գոյություն ունեցող ցանցը, այսինքն՝ եռանկյունը կարող է վերածվել ուղղանկյունի, այնուհետև վեցանկյունի, այնուհետև՝ հատվող ձևերի բարդ ցանցի, որտեղ կարելի է դիտարկել։ օրինակ՝ հատկությունների ժառանգություն։
Շրջանակի մոդել
Շրջանակի մոդելն այդպես է անվանվել անգլերեն շրջանակ բառից՝ շրջանակ կամ շրջանակ: Շրջանակը կառուցվածք է, որը հավաքում է տվյալներ, որոնք օգտագործվում են որոշակի հայեցակարգ ներկայացնելու համար:
Ինչպես սոցիոլոգիայում, որտեղ շրջանակները մի տեսակ կարծրատիպային տվյալներ են, որոնք ազդում են աշխարհի մարդկային ընկալման և որոշումների կայացման գործընթացի վրա, համակարգչային գիտության մեջ և արհեստական ինտելեկտի հետ աշխատելիս, շրջանակներն օգտագործվում են կառուցվածքային տվյալներ ստեղծելու համար, որոնք ներկայացնում են. կարծրատիպային իրավիճակներ. Փաստորեն, սա նախնական, հիմնական տվյալների համակարգն է, որի վրա կառուցված է արհեստական ինտելեկտի կողմից աշխարհի ընկալումը:
Բացի գիտելիքի ներկայացման արդյունավետ մոդել լինելուց, շրջանակներն ակտիվ են ոչ միայն համակարգչային գիտության մեջ: Դրանք ի սկզբանե եղել են իմաստային ցանցերի տարբերակ:
Շրջանակը բաղկացած է մեկ կամ մի քանի սլոտներից: Իր հերթին, սլոտները կարող են իրենք լինել շրջանակներ: Այսպիսով, շրջանակի մոդելը կարողանում է ներկայացնել բարդ կոնցեպտուալ օբյեկտներ՝ կազմելով լայն հիերարխիկ շղթա։գիտելիք.
Գիտելիքի ներկայացման շրջանակի մոդելը պարունակում է տեղեկատվություն այն մասին, թե ինչպես օգտագործել շրջանակը, ինչ սպասել դրա օգտագործման ընթացքում և հետո, և ինչ անել, երբ շրջանակ օգտագործելուց սպասելիքները չեն բավարարվում:
Շրջանակային մոդելի որոշ տեսակի տվյալներ ամրագրված են, մինչդեռ այլ տվյալներ, որոնք սովորաբար պահվում են տերմինալների անցքերում, կարող են փոխվել: Տերմինալի սլոտները առավել հաճախ դիտարկվում են որպես փոփոխականներ: Վերին մակարդակի անցքերն ու շրջանակները պարունակում են տեղեկատվություն իրավիճակի մասին, որը միշտ ճիշտ է, բայց տերմինալների սլոտները պարտադիր չէ, որ ճշմարիտ լինեն:
Մեկ բարդ ցանցի շրջանակները կարող են կիսել նույն ցանցի այլ շրջանակների սլոտները:
Տվյալների բազան կարող է պահել նախատիպի շրջանակներ (անփոփոխելի) և օրինակների շրջանակներ, որոնք ստեղծված են իրավիճակային՝ որոշակի իրավիճակ կամ հայեցակարգ ներկայացնելու համար:
Գիտելիքի ներկայացման շրջանակային մոդելներն ամենաբազմակողմանիներից են և կարող են ցուցադրել տարբեր տեսակի գիտելիքներ.
- շրջանակային կառուցվածքներն օգտագործվում են հասկացությունները և օբյեկտները ներկայացնելու համար;
- շրջանակային դերերը նշանակում են դերի պարտականություններ;
- շրջանակային սկրիպտները նկարագրում են վարքագիծը;
- շրջանակային իրավիճակներն օգտագործվում են վիճակն ու գործողությունները ներկայացնելու համար:
Նյարդային ցանցեր
Այս ալգորիթմները կարող են նաև պայմանականորեն ավելացվել մոդելների խմբին՝ հիմնված գիտելիքի էմպիրիկ մոտեցման վրա: Իրականում նեյրոնային ցանցերը փորձում են պատճենել մարդու ուղեղում տեղի ունեցող գործընթացները։ Դրանք հիմնված են այն տեսության վրա, որ արհեստական ինտելեկտի համակարգը նույն կառուցվածքներով ևգործընթացները, ինչպես մարդու ուղեղում, կկարողանան նմանատիպ արդյունքներ ստանալ որոշումների կայացման, իրավիճակների գնահատման և իրականության ընկալման գործընթացում։
Տեսականորեն հիմնավոր մոտեցում
Այս մոտեցման վրա են հիմնված Գիտելիքների ներկայացման մաթեմատիկական, կանխատեսող և տրամաբանական մոդելները: Այս մոդելները երաշխավորում են ճիշտ որոշումներ, քանի որ դրանք հիմնված են ֆորմալ տրամաբանության վրա: Դրանք հարմար են նեղ առարկայական ոլորտից պարզ խնդիրներ լուծելու համար, որոնք հաճախ կապված են ֆորմալ տրամաբանության հետ:
Գիտելիքների ներկայացման տրամաբանական մոդելներ
Սա ամենահայտնի մոդելներից մեկն է, որը հիմնված է տեսական մոտեցման վրա: Տրամաբանական մոդելն օգտագործում է պրեդիկատային հանրահաշիվը, նրա աքսիոմների համակարգը և եզրակացության կանոնները: Ամենատարածված տրամաբանական մոդելներում օգտագործվում են տերմիններ՝ տրամաբանական հաստատուններ, ֆունկցիաներ և փոփոխականներ, ինչպես նաև պրեդիկակատներ, այսինքն՝ տրամաբանական գործողությունների արտահայտություններ։
