Форум проекта Дельта технология

[borismb]

Рассмотрим тезаурусы, семантические сети и фреймы.
1. Первые подходы к созданию понятийной базы связаны с созданием тезаурусов, словарей соответствующих языков. Тезаурус состоит из гнезд дескрипторов, в которое включаются базовое понятие, его грамматические характеристики и связи с другими понятиями. Детище лингвистов, оно и предназначалось для лингвистических исследований. 2. Семантические сети наиболее универсальный подход к отображению семантики понятийной базы, когда используется набор понятий и набор семантических отношений. Жестко заданный набор семантических отношений является основой описания взаимотношений между понятиями. Под каждым семантическим отношением подразумевается программа его интерпретации и использования. 3. Фреймы представляют собой структуру атрибутов комплексно описывающих понятия. На основе этой структуры описываются конкретные объекты соответствующего фрейма, поэтому мы их далее будем называть "конкрет". В настоящее время создано очень много тезаурусов и очень часто используются семантические сети. Обсудим здесь эти подходы и сформируем свой взгляд на эти вещи.

[borismb]

Понятие фрейма в ДТ немного отличается от общепринятого представления. Стандартно структура рассматривается как двух ярусная, - на первом ярусе узел с именем фрейма, а на втором ярусе - атрибуты. Фрейм в ДТ иерархическая многоярусная структура. Многоярусность это способ объединения произвольной структуры фрейма в хорошо структурированный модуль семантической сети и чем больше используется атрибутов, тем больше эффект от систематизации. Обычные семантические сети это узлы понятий и семантические отношения, которые связывают эти понятия. Так удобно описывать все что угодно, но навигация в обычных семантических сетях оставляет желать лучшего, - представьте, что мы находимся в некотором узле семантической сети, а куда двигаться дальше очень трудно определить. Поэтому я принял решение сделать семантическую сеть модульной структуры на основе фреймов и соответствующих им конкретов, - в модуле сделать хорошую навигацию, а межмодульные связи оставить в прежнем виде как дань удобству описания, модуль назван Семантическим Блоком(СБ). Семантическим текстом(СТ), это эквивалент текста в естественном языке, будем называть структуру состоящую из фрагментов СБ, включающих фреймы и конкреты. Локальный СТ состоит из компонентов одного СБ и включает фрейм и один или несколько конкретов этого СБ. Составной СТ основан на нескольких СБ-ах и состоит из фреймов этих СБ-ов и связанных конкретов этих СБ-ов.

[borismb]

Двойственна природа Семантического текста(СТ). Когда СТ находится в составе базы знаний, то он включен в навигационную структуру семантических блоков, а при передаче СТ по Дельта сети в нем имеются только фреймы и конкреты, только они копируются из всех СБ в семантический файл(СФ). Прибыв к получателю, СФ получает разрешение на копирование его содержания, т.е. СТ, в соответствующие СБ получателя. Только там новая информация подключается к навигационным структурам соответствующих СБ получателя.

[borismb]

Первая наша задача похожа на то, как мы обучаем ребенка говорить. Как минимум нам надо компьютер обучить всем тем словам, которыми владеет человек, дать структуру соответствующих объектов, процессов, которые связаны с этим объектом и параметров характеризующих объект. Да и процессы, т.е. действия, должны получить свое раскрытие как преобразующие факторы среды. Кроме декларативного представления знаний необходимо использовать процедуральную форму знаний, как алгоритмические действия фрагментов в декларативном описании. Например если мы описываем погрузку объектов краном, то для крана должна включиться программка, проверяющая находится ли объект погрузки в зоне действия крана, - если да, то действие реализовать возможно, а если нет, то потребовать выполнить доставку груза в зону действия крана. Кроме декларативного и процедурального представления знаний необходимо использовать продукционную форму представления знаний (если... , то...), а также реализовать механизм исчисления предикатов.

[M_Sukharev]

Выготский, кажется, говорил, что "руки учат ребенка видеть". Добавлю - и лоб тоже. Связь между понятиями и реальностью проверяется в действии. Действие конструируется на основе понятия. Если действие неудачно (стукнулись лбом), то приходится пересматривать понятия или связь между ними.

Кстати, вопрос по ходу дела: понятия вещей и действий различаем?

[borismb]

Я считаю, что есть еще одна , первая ступень, - это язык во рту ребенка. Именно язык обладает схемно реализованным в мозгу механизмом оценки размера, т.е. пространства. Ребенок все тянет в рот, он фиксирует размер и прочие пространственные характеристики, потом берет в руку, сравнивает и обучает руку, а потом уже глаз обучается. Лоб это уже обучение следующего уровня.

Вещи и действия в ДТ различные, но сильно связанные структуры. Во фреймах объектов есть атрибуты описывающих стандартные технологические процедуры(СТП), это нормативное поведение. На основе СТП реализуются физические действия. Вещи и действия характеризуются состояниями. Вещи от: "возник"- "преобразовался"- - "исчез" , процессы от: "необходимость"-"возможность"-"исполнение"- - "завершен".

[borismb]

Основой Фреймового Словаря Понятий(ФСП) являются фреймовые структуры. Фрейм это описатель класса понятий в виде набора атрибутов. Фрейм объекта АВТОМОБИЛЬ предполагает определенную структуру атрибутов и дает общее представление об автомобиле, имя этого фрейма "АВТОМОБИЛЬ". Для описания конкретного физического автомобиля, стоящего в некотором гараже, заполним значения атрибутов для него и создадим конкрет этого фрейма. Таким образом мы создали физический конкрет. Если мы пишем некоторый Семантический текст(СТ) , где используется этот автомобиль, то просто делаем ссылку на этот физический конкрет. Таким образом ФСП включает не только имена фреймов, но и конкреты этого фрейма.
Т.е. к чему я веду, - компьютер должен обладать тем же словарным запасом, что и человек. Конечно этот словарный запас не будет обладать изобразительной мощностью художественной литературы, но для задачи систематизации знаний для проектирования развития окружающей среды изобразительной мощности будет достаточно.

[borismb]

ФСП это централизованно созданный и централизованно поставляемый словарь понятий, Базы знаний формируются только на основе ФСП и ни на чем другом. Действительно , если Вы будете при общении между людьми использовать никому не известные понятия, то вас просто не поймет, поэтому в Дельта технологии должен функционировать единый словарь понятий. Естественно он будет пополняться, исправляться, но централизовано специальной сервисной службой, в состав которой входят специалисты различных отраслей знания. Каждое понятие описываемое фреймом, будет содержать две группы семантических структур, - набором атрибутов для создания конкретов и специальной семантической структурой, описывающей смысл понятия. Например глагол как таковой описывается структурой атрибутов, но ведь надо раскрыть семантическую сущность действия, для этого создаем структуру с использованием других фреймов и конкретов. Например глагол "отправить" характеризуется набором атрибутов: что отправить, куда, чем, а с другой стороны мы должны показать смысл глагола заключающегося в том, что в начале действия "отправить" координаты объектов равны, а в конце действия координаты объектов не равны, - это суть и смысл глагола "отправить".

[borismb]

Дельта технология акцентирует внимание на работу с параметрами. Дается описание единиц измерения и механизм их перерасчета. Очень важный момент состоит в том, что значения всех параметров не является произвольно вводимым компонентом информационной системы. Все численные значения параметров хранятся в системе однократно без повторов, а конкретные атрибуты просто ссылаются на это существующее значение. Если такового нет, то вначале оно создается в специальном фрейме как конкрет, а потом уже присваивается параметру. Предполагается, что такая организация позволит реализовать более быстрый поиск и снизит количество ошибок. Такая структура параметров позволяет создать среду дельта параметров для анализа процессов изменений в проблемной области.

[borismb]

Создание ФСП это длительный кропотливый труд многих тысяч специалистов. Мы часто не задумываемся о смысле понятия, которые используем. Понятие окружности мы используем, представляя зрительно нечто круглое, компьютер для размышления об окружности должен получить информацию алгоритмического плана для проверки принадлежности объекта к этому классу. Для этого мы вводим семантическое отношение СЗИК (собственное значение именного атрибута кольца), которое предполагает, что в последовательности точек после последней точки следует первая, а точки располагаются на фиксированном расстоянии от точки центра. Угловое расстояние между точками стандартной окружности равно одному градусу. Таким образом объект должен сравниваться со стандартной окружностью, если мы пожелаем отнести объект к этому классу. Этот процесс будет происходить не в слепую, а при поддержке эксперта.

[borismb]

При создании фреймов существует неоднозначность в представлении описания понятия. Это относится например к выбору описания внутренних компонентов объектов, - ведь их описание можно либо включить в состав основного описания, либо создать описание внутреннего компонента отдельным фреймом, а из основного описания сделать ссылку. Именно поэтому необходимо поддерживать версии текущего словаря и четко их отслеживать. Конечно можно предположить, что эксперты могут создать свой фрейм для описания какого - либо понятия, но естественно, что такие Семантические тексты не могут функционировать в Открытом логическом информационном пространстве в Дельта сети, поскольку не могут быть восприняты базами знаний других экспертов.

[borismb]

В настоящее время тестируется механизм представления знаний по всей структуре работы эксперта в технологии проектирования развития. Мы должны быть уверены, что структуру знаний произвольной тематики мы сможем представить в рамках предлагаемой схемы хранения знаний в виде Семантического блока(СБ) с использованием единого словаря понятий. Конечно приходится вводить некоторые правила, которым необходимо следовать эксперту при создании описания на основе языка Эль. Например при создании описания процесса, как последовательности действий, вводится правило, заключающееся в том, что первоначально создается описание действия, которое назовем "Начальное действие" с общей характеристикой процесса, а детальное описание процесса в виде набора действий подключаются к "Начальному действию" как раскрывающие действия. Такой подход позволит работать с процессом как на обобщенном уровне, так и на детальном уровне. Правила различного рода это необходимый конструкт языка.

[borismb]

Стартовый вариант ФСП, который я разрабатываю сам в настоящее время, не будет конечной структурой и предполагается включение в этот процесс всех экспертов Дельта сети, пока ни будет создан вариант ФСП с эффективной структурой понятий. Ведь ФСП это фактически модель мира, - конечно это тяжело, громоздко, но другого варианта нет, если мы хотим выжить в этом сложном мире.

[borismb]

Иллюстрацией возможного правила языка Эль может быть представление окружностей и объектов, интерпретируемых как окружности. К таким понятиям относится представление орбиты Земли, а так же градусные системы различного толка: широта, долгота, диаметры труб и пр. . Нам для работы с такими объектами помогает то, что мы держим в памяти понятие некоторой окружности и проецируем на нее наш объект, например долгота Земли это вроде окружность, но счет градусов идет не монотонным потоком от нуля до 360 градусов, а от нуля до 180 градусов восточной и западной долготы. Первое, что необходимо сделать, это ввести понятие стандартной окружности, у которой фиксируем понятие точки окружности от первой до 360 и соответствующего значение градуса от нулевого до 359. Алгоритмически для работы с такими последовательностями необходимо ввести соответствующее семантическое отношение СЗИК( собственное значение именного атрибута кольцевой последовательности). Процедурально это обозначает, что после последнего элемента значения будет следовать первое значение, так мы образуем кольцо в базе знаний. Далее для описания долготы мы создадим некоторую последовательность точек посредством семантического отношения СЗИЛ( собственное значение именного атрибута линейной последовательности), что обозначает линейную последовательность точек от первой до 181 и соответствующими значения градусов от нулевого до 180. нулевой и 180 градусы принадлежат как первой точке восточной долготы , так и первой точке западной долготы, аналогично со 180 градусом. Но вся градусная мера долготы проецируется на точки стандартной окружности и благодаря этому мы получаем среду для анализа долготы.

[borismb]

Описание пространственных характеристик позволяет понять различие между координатными структурами и параметрическими значениями длинны. Для этого в Фреймовый словарь понятий(ФСП) вводим фреймы Ф[Линейные координатные системы] и Ф[Линейные значения]. При помощи первого фрейма описываются координаты точек плана населенного пункта, а второй фрейм описывает габариты зданий населенного пункта.