Эпистомологическая полнота представления знаний и эвристически эффективные стратегии поиска решений задач

 

Прежде чем приступить к непосредственному рассмотрению материала данного параграфа, обратимся к словарям для выяснения значения малоупотребительного слова, открывающего собой заголовок.

Итак, эпистемология (от греч. episteme — знание и ...логия), то же, что теория познания.

Теория познания (гносеология, эпистемология) – раздел философии, в котором изучаются закономерности и возможности познания, отношения знания к (ощущений, представлений, понятий) объективной реальности, исследуются ступени и формы процесса познания, условия и критерии его достоверности и истинности. Обобщая методы и приемы, используемые современной наукой (эксперимент, моделирование, анализ и синтез и т. д.) Теория познания выступает в качестве ее философско-методологической основы.

 

Стратегии как механизмы управления

 

Необходимость использовать в ЭС нетрадици­онные методы управления вызвана в первую очередь неформализованностью решаемых ими задач. Особенности неформализованных задач с точки зрения организации управления приводят к тому, что процесс решения таких задач не удается представить в виде детерми­нированной последовательности правил (программных модулей). Здесь в некоторый текущий момент к исполнению пригодно несколько правил (или одно правило, но над разными данными), причем не существует надежной информации, позволяющей предпочесть одно правило другому. Задача управляющей компоненты состоит в том, чтобы обеспечить функционирование системы в подобных условиях. Например, в относительно простой ЭС MYCIN в любой момент в среднем пригодны к использованию 50 правил из 400.

В традиционном программировании модули (программы) вызы­ваются по имени. Поэтому программист в ходе составления и отладки программы должен выявить множество всех мыслимых ситуаций, которые возникнут в ходе работы общей программы при различных входных данных; в каждой точке, где завершается работа одного мо­дуля, в явном виде (указав имя модуля и перечень используемых им данных) необходимо запрограммировать однозначный переход к оче­редному модулю. Такая организация управления не позволяет решать неформализованные задачи. Основные отличия управляющей ком­поненты ЭС от традиционных механизмов управления состоят в следующем:       

- отдельные модули (правила) вызывают не по имени, а по описа­нию ситуации;

- способ взаимосвязи модулей (правил) формируется в процессе решения задачи, так как выбор очередного модуля (правила) зависит от текущей ситуации и не может быть сформирован заранее.

Стратегии – основной механизм, обеспечивающий разнообразное управле­ние в рамках общей схемы работы интерпретатора.Стратегии можно рассматривать по крайней мере с трех точек зрения: как средство разрешения конфликтов; как способ представле­ния метазнаний и как средство повышения эффективности метода, встроенного в механизм вывода (интерпретатор). Первая точка зре­ния важна в тех случаях, когда размер конфликтного множества до­статочно велик. При этом во избежание слепого исчерпывающего поиска необходимо использовать знания, направляющие процесс вы­бора текущего модуля. Ясно, что качество сделанного выбора будет сильно влиять на “интеллектуальность” системы. Во многих системах знания, на основании которых осуществляется указанный выбор, не являются явными и не выражены в общей форме. В пер­вом приближении стратегией можно называть знания о том, какой модуль (правило) следует выбрать из нескольких, пригодных к работе.

В более общих терминах стратегии можно рассматривать как ме­тазнания о том, как и когда использовать различные источники зна­ний объектного уровня (т.е. знания о предметной области). Метазна­ния могут выражать знания о разбиении задачи на подзадачи, о кооперации источников знания о наличии различных стра­тегий поиска. Необходимо подчеркнуть важность явного задания подобных знаний в такой форме, которую систе­ма может анализировать. Такое задание знаний обеспечивает гибкое поведение системы.

Кроме того, стратегии традиционно рассматривают как средство повышения эффективности некоторого общего метода. Таковы, на­пример стратегии, ограничивающие принцип резолюции в логиче­ских системах. В более общих терминах стратегии можно рассматри­вать как любые знания о том, как, когда и какие модули (правила) использовать, т.е. стратегии можно рассматривать не только как сред­ство оптимизации некоторого метода, но и как средство для выбора (и даже для определения) метода.

Приведем классификацию стратегий, используемых в ЭС, по следующим параметрам: общность; явное или неявное задание; содержание.

По принципам общности стратегии можно классифицировать сле­дующим образом: стратегии, не зависящие от способа представления знаний; стратегии, не зависящие от предметной области; стратегии, учитывающие специфику предметной области; и стратегии, учиты­вающие специфику цели. Примерами общих стратегий, не зависящих от способа представления, являются стратегии поиска от целей или от данных. Примером стратегий, не зависящих от предмет­ной области, является стратегия множества поддержки, используемая при доказательстве теорем в исчислении предикатов. Отметим, что данная стратегия зависит от выбранного способа представления, так как она применима только в контексте доказательства теорем и ис­числения предикатов. Однако эта стратегия применима к любой об­ласти, где можно использовать технику доказательства теорем. Стратегии, учитывающие специфику области, имеют более огра­ниченное применение, чем стратегии первых двух типов, однако именно они позволяют использовать знания о конкретной области для получения качественных и эффективных решений. Стратегии, учитывающие специфику цели, позволяют управлять процессом ре­шения в зависимости от текущих задач системы.

Стратегии можно разделить на заданные явно и неявно. Стратегия задана явно, если она может быть идентифицирована как отдельная сущность системы, т.е. смена стратегии проходит для системы безбо­лезненно. Неявные иногда подразделяют на концептуально неявные и неявные по выполнению. Концептуально неявные – это стратегии, механизм которых рассредоточен по системе. Напри­мер, их результат проявляется как побочный эффект выполнения ка­кой-либо другой части системы. Стратегии, не явные по выполнению, – это те стратегии, основные идеи которых выражены явно, но при этом из-за специфики выполнения имеется некоторая вложенность стратегий в другие конструкции системы.

Не касаясь специфики предметной области, содержание стратегии можно охарактеризовать тремя независимыми пара­метрами: масштабом, составом знаний, используемых стратегией и их полезностью.

Параметр “масштаб” делит все стратегии на локальные и глобаль­ные. Локальными называют те стратегии, которые определяют пове­дение интерпретатора в текущем цикле его работы, в отличие от гло­бальных стратегий, которые определяют некоторую линию рассужде­ний интерпретатора, т.е. последовательность выполняемых (предполагаемых к выполнению) циклов (шагов).

Параметр “состав используемых знаний” делит знания на два класса: знания о текущем цикле работы интерпретатора и знания истории работы интерпретатора. Заметим, что теоретически для ра­боты ЭС достаточно только текущих знаний, однако на практике в целях повышения эффективности систем используют и знания об истории работы.

Параметр “полезность” подразделяется на индивидуальную и сравнительную полезность. Индивидуальная полезность характеризу­ет некоторое знание само по себе вне сравнения его с другими знания­ми. Сравнительная полезность характеризует ценность некоторого знания по сравнению с другим знанием.

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 291; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!