ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 448
Скачиваний: 22
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
5.2. Прямые методы приобретения знаний
201
Т а б л и ц а 5.1
Значение свойства
ОБОЗНАЧЕНИЯ
Транзитивность
Tr
Нетранзитивность
Ntr
Антитранзитивность
Atr
Симметричность
Sm
Антисимметричность
Ans
Асимметричность
As
Несимметричность
Ns
Рефлексивность
Rf
Антирефлексивность
Arf
Нерефлексивность
Nrf
Т а б л и ц а 5.2
Свойства связей
Вид связи Tr Ntr Atr Rf Nrf Arf Sm Ans Ns Обратная связь:
(Связь)
−1
Gen
+
+
+
–
Des
+
+
+
Lim
Ins
+
+
+
Med
Cous
+
+
+
Res
Com
+
+
+
Part
Part
+
+
+
Com
Cor
+
+
+
Cor
Lim
+
+
+
Sit
Med
+
+
+
Ins
Neg
+
+
+
+
Neg
Pos
+
+
+
Lim
Pot
+
+
+
–
Res
+
+
+
Cous
Rep
+
+
+
Trg
Sit
+
+
+
Lim
Dir
+
+
+
Lim
Trg
+
+
+
Rep
Fin
+
+
+
–
202
Гл. 5. Приобретение знаний и машинное обучение
Применим теперь к табл. 5.2 процедуру факторизации — расщепле- ния исходной таблицы на подтаблицы, строки которых имеют одинако- вые значения свойств (без учета последнего столбца).
Получили 9 фактор-таблиц, каждая из которых содержит связи,
определяемые одним и тем же набором значений свойств симметрич- ности, рефлексивности и транзитивности.
Множество семантических связей, характеризуемых одинаковыми наборами значений свойств симметричности, рефлексивности и тран- зитивности, будем называть типом семантической связи.
Таким образом, мы получили девять типов семантических связей.
Первый тип связи будем называть каузально-трансгрессивным. Со- храним за этим типом связи обозначение Cous. К нему относятся четыре вида связи, представленные в табл. 5.3
Т а б л и ц а 5.3
Вид связи
Tr
Ntr
Atr
Rf
Nrf
Arf
Sm
Ans
Ns
Обращенная связь
Cous
+
+
+
Res
Trg
+
+
+
Rep
Res
+
+
+
Cous
Rep
+
+
+
Trg
Второй тип связи назовем ситуативным. Обозначим его через Sit
(см. табл. 5.4).
Т а б л и ц а 5.4
Lim
+
+
+
Sit
Sit
+
+
+
Lim
Dir
+
+
+
Lim
Третий тип связи (табл. 5.5) назовем инструментальным (Ins).
Т а б л и ц а 5.5
Des
+
+
+
Pos
Ins
+
+
+
Med
Pos
+
+
+
Des
Med
+
+
+
Ins
Т а б л и ц а 5.6
Fin
+
+
+
–
Т а б л и ц а 5.7
Neg
+
+
+
–
5.2. Прямые методы приобретения знаний
203
Т а б л и ц а 5.8
Gen
+
+
+
–
Т а б л и ц а 5.9
Cor
+
+
+
*
Т а б л и ц а 5.10
Com
+
+
+
Part
Part
+
+
+
Com
Т а б л и ц а 5.11
Pot
+
+
+
–
За остальными типами связей сохраним названия и обозначения со- ответствующих им видов семантической связи, а именно: финитивный,
негативный, генеративный, коррелятивный, комитативный, потенсив- ный.
Рассматривая табл. 5.3, можно заключить, что для отнесения ка- кой-либо языковой конструкции, представляющей семантическую связь к каузально-трансгрессивному типу, необходимо установить принад- лежность ее к множеству конструкций, обладающему транзитивно- стью, нерефлексивностью и несимметричностью. Заметим еще, что как виды, так и типы связей, описанные здесь, подразумевают модаль- ность необходимости соответствующих высказываний. Например, для каузальной связи «A вызывает B» имеется в виду «всегда (или необ- ходимо) A вызывает B», иначе говоря, в случае отсутствия символа модальности подразумевается модальность необходимости для фикси- рованных A и B.
Рассматривая высказывания с другими модальностями, следует,
прежде всего, заметить, что попытки рассматривать оценки типа «воз- можно», «часто», «редко», «нередко» как функции принадлежности к некоторым нечетким отношениям, не дают механизма для описания семантики высказывания. Кроме того, можно считать эксперименталь- но установленным, что каждый эксперт при попытке назначения такой оценки учитывает «глобальный контекст» (т. е. большое число различ- ных признаков, характеризующих ситуацию в целом); иначе говоря,
оценки такого рода являются глобальными оценками, определяемыми всей моделью мира каждого эксперта, т. е. его личным опытом, некото- рыми другими соображениями, поэтому, естественно, значения оценок существенно субъективны. Это приводит к тому, что, осознавая это,
квалифицированные эксперты «на всякий случай» указывают оценки из середины шкалы.
204
Гл. 5. Приобретение знаний и машинное обучение
В то же время, по поводу высказываний типа «A есть признак B»
или «A может наблюдаться при B» мнения различных экспертов, как правило, близки, что свидетельствует как о локальности (бинарности)
связей, в них зафиксированных, так и об их устойчивости, т. е. о до- статочно высокой степени их объективности.
Семантика этих высказываний связана либо с наличием общих признаков содержания примеров A и B, либо с функциональной зави- симостью признаков B от признаков A. Иными словами, высказывние
«A может наблюдаться при B» означает, что существует пример A, до- ставляющий признаки примера B. Семантику высказывания «A редко сопровождается B» будем, напротив, связывать с отсутствием общих признаков примеров A и B или отсутствием какой-либо зависимости.
Способы установления типа высказывания в интерактивном режиме основаны, в частности, на выявлении значений свойств высказываний и реализованы в некоторых стратегиях прямого приобретения знаний.
Соответствующие методы описаны ниже.
Однако совокупность рассмотренных свойств не позволяет уточнить вид высказывания, т. е. отнести высказывание к одной из связей внутри типа. По-видимому, это принципиальное явление — семантически эти связи неразличимы, и если решение этого вопроса существует, то оно лежит не в семантике (в том смысле, в каком мы употребляем это понятие здесь), а в лексике.
Рассмотрим теперь некоторые из прямых методов приобретения знаний.
5.2.5. Метод интервью. Интервью является одним из основных
прямых методов приобретения знаний. Введем понятия стратегии и сценария интервью.
Определение 5.2.1. Приемы интервью, направленные на выявление каких-либо элементов модели мира, будем называть стратегиями.
Определение 5.2.2. Схему применения тех или иных стратегий будем называть сценарием.
Если интервью не имеет сценария, то оно называется неструкту- рированным, в противном случае — структурированным. Разумеется,
автоматизированное интервью обязано быть структурированным.
Стратегия разбиения на ступени. Стратегия разбиения на ступе- ни [89] предназначена для выявления таксонометрической структуры событий предметной области, а также их структурных и классифика- ционных свойств. Она используется сценариями под названиями
1. «Сначала вглубь»
и
2. «Сначала вширь».
5.2. Прямые методы приобретения знаний
205
Сценарий выбирается экспертом. Возможны комбинированные сце- нарии.
Сценарий «Сначала вглубь».
1.1. Вопрос системы об имени события.
Сообщение эксперта об имени события.
1.2. Вопрос системы об имени признака события.
Сообщение эксперта об имени признака.
1.3. Вопрос системы о существовании множества значений признака.
Ответ эксперта (Да/Нет).
В случае отрицательного ответа имя признака воспринимается как имя события. При этом:
а) пара (имя события, введенного на шаге 1.1, имя события,
образованного на шаге 1.3) считается принадлежащей отно- шению R
1
;
б) если имя события, образованного на шаге 1.3, отсутствовало в базе знаний, то это событие рассматривается как новое и выполняется переход к п. 1.2.
1.4. Вопрос системы о типе множества значений признака (непрерыв- ное/дискретное).
Соответствующий ответ эксперта.
1.5. Вопрос системы о единице измерения признака.
Сообщение эксперта о единице измерения.
1.6. Вопрос системы о множестве значений признака (границы непре- рывного множества/элементы дискретного).
Сообщения эксперта о множестве значений признака.
В процессе выполнения шагов 1.2–1.6 создается глобальный объект:
имя атрибута и область его значений. Совокупность таких объектов будем называть базисом области.
1.7. Вопрос системы о подмножестве значений атрибута, характерного для описываемого события.
Сообщения эксперта о подмножестве значений атрибута.
В результате выполнения шага 1.7 с описываемым объектом связы- вается один из элементов базиса области с указанием подмножества области значений элемента базиса, характеризующего описываемый объект, т. е. формируется признак объекта.
Сценарий «Сначала вширь». Оличие от предыдущего сценария состоит в том, что при работе настоящего сценария шаг 1.1 повторяется многократно, а затем для каждого события выполняются шаги 1.2–1.7.
Стратегия репертуарной решетки. Стратегия репертуарной ре- шетки направлена на выявление свойств объектов предметной области и использует механизм преодоления когнитивной защиты эксперта,
основанный на методах когнитивной психологии [97].
206
Гл. 5. Приобретение знаний и машинное обучение
Механизм преодоления когнитивной защиты основан на выявлении системы личностных психологических конструктов эксперта. Каждый конструкт формируется в результате некоторой факторизации множе- ства шкал, каждая из которых, в свою очередь, образуется оппози- цией свойств. Наиболее эффективный способ выявления оппозитных свойств — предъявление эксперту триад семантически связанных со- бытий с предложением назвать свойство, отличающее одно событие от двух других. На следующем шаге эксперту предлагается назвать имя оппозитного свойства.
Таким образом, выявляются элементы множества личностных пси- хологических конструктов конкретного эксперта. С другой стороны,
свойства, различающие события, — это как раз те свойства, которые влияют на формирование решения.
Пополнение множества свойств осуществляется путем повторения этой процедуры с другими триадами. Более подробно стратегия описа- на в работе [14].
Выявление семантических связей и их типов. Выявление и пред- ставление в системе семантических связей основано на использовании их свойств, описанных выше.
Для этой цели будет использован сценарий выявления сходства.
Сценарий выявления сходства является интерактивной процедурой,
направленной на установление соответствия выделенного высказыва- ния некоторому типу семантической связи из числа представленых в табл. 5.12. Для этого в режиме диалога выявляются свойства предъ- явленных высказываний, а именно, сохранение или изменение истинно- сти высказывания при перестановке имен событий; сохранение или из- менение истинности высказывания при подстановке имен совпадающих событий; сравнение истинности двух высказываний, отличающихся одно от другого модальностью; изменение формулировки высказывания путем уточнения предикатного слова и порождение на этом основании гипотез о принадлежности пар событий тем или иным семантическим связям.
Напомним вначале рассмотренные в предыдущих главах типы се- мантических связей и значения их свойств. Сведем эти типы свя- зей в таблицу и поставим им в соответствие условные формулиров- ки, которые будем называть каноническими формами высказываний
(табл. 5.12).
Возможны и модальные формы семантических связей, которые об- разуются из приведенных использованием лексических модальностей
«может» или «иногда».
Например, модальная форма комитативной связи, модально-коми- тативная связь с канонической формой «X может сопровождаться Y »
5.2. Прямые методы приобретения знаний
207
Т а б л и ц а 5.12
ТИП
KAНОНИЧЕСКАЯ ФОРМА
Значения
СВЯЗИ
ВЫСКАЗЫВАНИЯ
свойств
I.
Gen(X, Y )
«X является элементом Y »
Ntr Arf Ns
Sit(X, Y )
«X находится в ситуации Y »
Tr Arf As
Neg(X, Y )
«X отрицает Y »
Ntr Arf Sm
II.
Ins(X, Y )
«X является средством Y »
Ntr Nrf Ns
III.
Com(X, Y )
«X сопровождается Y »
Tr Rf Ans
Cor(X, Y )
«X иногда увеличивает возможность Y »
Ntr Rf Sm
IV.
Fin(X, Y )
«X является целью Y »
Ntr Arf Ns
Cous(X, Y )
«X вызывает Y »
Tr Nrf Ns
Pot(X, Y )
«X может вызывать Y »
Ntr Nrf Ns является нетранзитивной, рефлексивной и несимметричной. Мы можем пополнить таблицу этими связями.
Рассматривая табл. 5.12, обратим вначале внимание на то, что она разбита на 4 части. В первых трех частях ее содержатся канонические формы высказываний, соответствующие семантическим связям, отра- жающим синхронные зависимости. Семантические связи из четвертой части отражают диахронные зависимости.
В части I содержатся связи, обладающие свойством антирефлексив- ности, во второй — нерефлексивные, в третьей — рефлексивные.
Среди антирефлексивных связей одна — асимметричная, одна —
несимметричная и одна — симметричная. Среди рефлексивных связей одна — антисимметричная и одна — симметричная.
Таким образом, для определения типа связи среди связей, имеющих синхронный характер, достаточно выявления свойств рефлексивности и симметричности.
В части IV ситуация иная. Все три связи являются несимметрич- ными. Поэтому для определения типа связи для связей из группы IV
требуется выявление свойств рефлексивности и транзитивности.
Приведенные соображения будут использованы далее для отнесе- ния высказываний эксперта о тех или иных конкретных событиях к одному из описанных и исследованных типов связей.
Необходимость использования этих соображений основана на том,
что, как уже упоминалось, отнесение высказывания эксперта к тому или иному типу связи на основании лишь его лексического выражения,
к сожалению, невозможно.
При попытке классификации высказываний «в лоб» эксперт может опираться лишь на лексическое выражение предикатного слова и свою собственную его интерпретацию. Однако хорошо известны случаи,
когда интерпретация различными экспертами даже, казалось бы «оче-
208
Гл. 5. Приобретение знаний и машинное обучение
видных» предикатных слов, таких как «сопровождается», «вызывает»,
совпадала «с точностью до наоборот». Поэтому первоначальные сооб- ражения эксперта об отнесении некоторого высказывания к тому или иному типу связи мы будем рассматривать не более чем гипотезу,
нуждающуюся в уточнении.
Такое уточнение будет выполняться в интерактивном режиме с по- мощью сценария выявления сходства.
1 ... 19 20 21 22 23 24 25 26 ... 33
Сценарий выявления сходства SAS. Сценарий выявления сход- ства реализуется с помощью некоторых стратегий, которые мы здесь опишем. В дальнейшем под термином высказывание будем понимать некоторую каноническую форму высказывания из табл. 5.12. Заметим здесь, что выбор экспертом на первых шагах работы сценария SAS той или иной канонической формы высказывания является лишь гипоте- зой «в нулевом приближениии» и никак не влияет на установление множества его свойств как в «метафорическом», так и в точном матема- тическом смысле, так как к любой выбранной экспертом каноничской форме высказывания применяются все правила сценария SAS.
С каждой из стратегий сценария связана функция, строящая ми- нимальное множество, обладающее хотя бы одним из свойств, со- ответствующим «метафорическому» значению свойства исследуемого высказывания.
Например, для каждого высказывания, для которого в процессе работы стратегии устанавливается, что рассматриваемое высказывание обладает свойством Rf («метафорической» рефлексивностью), страте- гия замыкает по рефлексивности текущее множество пар имен, т. е.
а) добавляет пару имен (A, B), где A и B — субъект и объект этого высказывания, в текущее множество пар, б) в это же множество вместе с парой (A, B) помещает и пары (A, A) и (B, B), благодаря чему это множество действительно становится отношением, обладаю- щим рефлексивностью. Затем к этому высказыванию применяются и другие стратегии, до тех пор, пока выявленных свойств высказывания не окажется достаточным для однозначного отнесения его к опре- деленному типу семантической связи. В результате этого процесса стратегия относит высказывание к определенному типу семантической связи, а множества, замкнутые таким образом, являются отношениями в точном смысле этого слова.
Таким образом, каждому набору «метафорических» значений свойств, выявленных для некоторого высказывания, оказывается поставлено в соответствие бинарное отношение, обладающее именно таковым набором свойств, но уже не в «метафорическом», а в точном смысле.
В результате каждое высказывание оказывается элементом некото- рого отношения с известными свойствами.