Реферат з курсу “Лінгвістичне забезпечення інтелектуальних систем” за ІІ триместр

Знання у системах спілкування

Зміст

Роль знання в системах спілкування

Останнім часом робляться все інтенсивніші спроби реалізації процесу спілкування за допомогою ЕОМ. У зв’язку з цим розробляються так звані системи спілкування.

Системи спілкування – це клас систем штучного інтелекту, що орієнтовані не лише на вирішення деякої інтелектуальної задачі, а ще й на спілкування з так званим непідготованим, або кінцевим, користувачем, що здійснюється під час розв’язку цієї задачі. Проблема спілкування виникла як результат прагнення усунути бар’єр, що існує між користувачем та ЕОМ у вигляді штучних мов для внутрішнього подання інформації та програмування.

Існує два основних види спілкування: однобічне, коли машина сприймає інструкції природною мовою та реагує на них відповідним чином, і двобічне, що являє собою діалог між користувачем та ЕОМ. Якщо однобічне спілкування спрямовано головним чином на створення певних зручностей для користувача, розширюючи його можливості використання ЕОМ, то діалог являє собою також розширення можливостей машини. Тобто в діалозі відбувається інтеграція природного інтелекту людини та штучного інтелекту машини. В таких умовах з’являється можливість розв’язувати більш складні задачі, застосовувати гнучкіші та ефективніші засоби їх розв’язання. Одним з основних засобів, що забезпечують можливість спілкування з ЕОМ природною мовою, є знання, які подано в системах штучного інтелекту в формалізованому вигляді.

У зв’язку з необхідністю вдосконалення засобів формального подання знань в системі, виникає необхідність теоретичного осмислення аспектів цієї проблеми. В цьому розділі ми збираємося розглянути лінгвістичні та психологічні аспекти знання як однієї з основних складових частин систем ШІ. Перше питання, на яке необхідно відповісти, - це питання про те, яку роль відіграє знання в системах ШІ взагалі та в системах спілкування зокрема.

У загальному вигляді відповідь на це питання полягає в тому, що знання забезпечує виконання системами даного класу інтелектуальних функцій, що й відрізняє їх від інших “неінтелектуальних” систем.

У чому ж це конкретно виражається?

Для відповіді на це питання розгляньмо деякі особливості процесу розв’язання задач у системах ШІ. Всю множину автоматизованих систем можна поділити на два основних класи: обчислювальні та необчислювальні. Системи штучного інтелекту належать до необчислювального класу. Характерною особливістю обчислювальних систем є то, що для задач, що розв’язуються за їх допомогою, зазвичай існує деякий принцип розв’язання або математична модель, яку завжди можна реалізувати за допомогою певного детермінованого алгоритму, або програми.

Для задач, що їх вирішують системи ШІ, такого заздалегідь визначеного алгоритму не існує, оскільки це задачі творчі, евристичні. Тому основна мета систем ШІ полягає саме у знаходженні принципу розв’язання або алгоритму. В сучасних системах ШІ, незважаючи на розбіжності між ними в залежності від їх призначення, області та інших факторів, можна визначити певну спільну схему функціонування. Вона складається з трьох основних компонентів: вихідних даних, операцій, що застосовуються до цих даних, системи керування.

У загальному вигляді розв’язання деякої задачі в системі ШІ полягає в тому, що до вихідної бази даних на основі певних правил застосовуються операції, що призводять до зміни стану бази даних доти, доки якийсь із цих станів не буде задовольняти умовам даної задачі.

Основний механізм такого розв’язання полягає у виборі необхідних правил і реалізується в системі керування. Задача керування полягає в тому, щоб на основі інформації, яка є в наявності, обирати правила, що ведуть до мети. Для цього треба використовувати деяку інформацію, що належить до області задачі, що розв’язується. Але характерною особливістю цих задач є те, що необхідна інформація або відсутня, або є мінімальною. І ефективність системи зростає в тому разі, коли вона має необхідний обсяг інформації про задачу, що розв’язується. У ролі такої інформації виступає знання, яке спеціально формується у системі. Чим більш експліцитними й точними є знання, що застосовуються, тим більшою мірою знімається неоднозначність у виборі правил і тим безпосередніше система підходить до розв’язку. В даному процесі здійснюється перетворення алгоритмів, що виробляються на початкових та проміжних етапах, на детермінований алгоритм, виконання якого призводить до потрібного результату. Це й є знаходженням розв’язку. Алгоритми першого типу характеризуються тим, що їх елементи (або деякі з них) не визначені з потрібною мірою однозначності, внаслідок чого виникає необхідність подальшого уточнення та деталізації. Такі алгоритми називають планами.

Результатом їх деталізації є детермінований, або строгий, алгоритм. Існує думка, що процес перетворення плану на алгоритм є одним з істотних критеріїв, що дозволяють відрізняти “інтелектуальні” системи від “неінтелектуальних”.

Будь-який план можна вважати частково згорнутим текстом, де ступінь “згорнутості” залежить від ступеня його формалізованості. Згорнутість виражається в тому, що у плані не наводяться усі ланки процесу розв’язку задачі, а лише деякі найбільш істотні та необхідні. Тому на відміну від програми, що є фактично певним механізмом, стандартне функціонування якого завжди призводить до отримання деякого результату, план є лише загальним керівництвом. Для того, щоб він перетворився на конкретне керівництво для машини, необхідне перетворення, яке полягає в його розгортанні за рахунок уточнення та деталізації, експлікації відсутніх елементів, встановлення зв’язків та відношень. А для цього потрібне моделювання розуміння, що базується на перетворенні знання. Тому, визначаючи системи ШІ, часто говорять про них, як про розуміючі системи.

Знання, про яке досі йшлося, являє собою знання про певну предметну область і часто називається “модель світу”. Хоча даний вид знання в системах спілкування є