Часть 3. Методы инженерии знаний

3.1. Приобретение и формализация знаний

3.1.1. Основные определения

Приобретение знаний- выявление знаний из источников и преобразование их в нужную форму, а также перенос в БЗ ИС. Источниками знаний могут быть книги, архивные документы, содержимое других БЗ и т. п., т. е. некоторыеобъективизированные знания,переведенные в форму, которая делает их доступными для потребителя. Другим типом знаний являютсясубъективные знания,которые являются результатом опыта эксперта (экспертные) или самой ИС (эмпирические), т.е. результатом ее наблюдений за предметной областью.

Извлечением знаний из экспертов или источников занимается инженер по знаниям (аналитик), т.е. технический специалист, занимающийся разработкой БЗ.

В отличие от приобретения субъективных знаний, суть процесса ввода объективизированных знаний в БЗ достаточно очевидна, т.к. они имеют однозначное вербализированное представление, из которого инженер по знаниям (аналитик) может выделить сущности и связи между ними.

Проблематика извлечения и приобретения знаний имеет самый общий характер. Ее общетеоретические положения могут быть успешно применены во множестве предметных областей, где необходимо проектировать, разрабатывать, конфигурировать информационную систему с поддержкой смысловых связей предметной области, формализуя ее описание, предварительно извлеченное из экспертов или текстов. Однако свое первоначальное развитие данная проблематика получила в рамках разработки интеллектуальных информационных систем, основанных на базах знаний, т.е. в первую очередь экспертных систем (ЭС). Поэтому ниже, описывая теоретические и практические аспекты приобретения, извлечения и формализации знаний, мы будем в первую очередь иметь в виду процессы разработки структуры БЗ и наполнения ее правилами.

Форма репрезентации (представления) знанийесть совокупность моделей представления знаний, используемых индивидуумом. В любом конкретном случае имеются две формы репрезентации знаний: форма хранения знаний у эксперта и форма, в которой аналитик собирается описывать их в БЗ. От степени согласованности этих двух форм репрезентации между собой зависит эффективность работы аналитика.

В когнитивной (познавательной) психологии выделяют три основные формы представления знаний:

• представление класса понятий через его элементы (например, понятие "птица" репрезентируется рядом "чайка, воробей, скворец");

• представление класса понятий с помощью базового прототипа (например, "птица" - "нечто летающее, с крыльями и клювом");

• представление с помощью признаков ("птица" - "клюв+крылья+оперение+две лапы+...").

Кроме понятий репрезентируются и отношения между ними. Как правило, отношения между понятиями определяются процедурным способом, а отношения между составляющими понятий (определяющими структуру понятия) — декларативным способом. Наличие двух видов описаний заставляет в моделях представления знаний одновременно иметь оба компонента, например семантическую сеть и продукционную систему.

(1) Поле знаний– совокупность понятий, используемых при описании предметной области, и всех отношений с их свойствами, используемых для установления связей между понятиями.

(2) Поле знаний– условное неформальное описание основных понятий и взаимосвязей между понятиями предметной области, выявленных из системы знаний эксперта, в виде графа, диаграммы, таблицы или текста.