А_2_3_1. З групи інформації, відповідною ЩО-страті, вибрати всі значущі поняття і сформулювати відповідні концепти.

А_2_3_2. Виявити наявні ієрархії і зафіксувати їх графічно у вигляді структури.

А_2_3_3. Деталізувати концепти, користуючись низхідною концепцією (top-down).

А_2_3_4. Утворити метапоняття по концепції (bottom-up).

А_2_3_5. Виключити повтори, надмірність і синонімію.

А_2_3_6. Обговорити поняття, що не увійшли до структури Sf, з експертом і перенести їх в інші страти або виключити.

А_2_3_7. Отриманий граф або набір графів розділити на рівні і позначити - згідно матриці ОСА (1).

Аналогічні алгоритми розроблені для всіх страт і апробовані при розробці експертних систем ПРОГОР і АВЕКС.

3 НОВІ ТЕНДЕНЦІЇ І ПРИКЛАДНІ АСПЕКТИ ІНЖЕНЕРІЇ ЗНАНЬ

3.1 Латентні структури знань і психосемантика

Більшість систем придбання знань полегшують складний і трудомісткий процес формування баз знань і реалізують прямий діалог з експертом. Структури знань, що проте виявляються таким чином, часто відображають лише поверхневу складову знань експерта, не зачіпаючи їх глибинної структури. Цим же недоліком володіють більшість методів безпосереднього витягування знань.

Для витягання глибинних пластів експертного знання можна скористатися методами психосемантики - науки, що виникла на стику когнітивної психології, психолінгвістики, психології сприйняття і досліджень індивідуальної свідомості. Психосемантика досліджує структури свідомості через моделювання індивідуальної системи знань [Петренко, 1988] і виявлення тих категоріальних структур свідомості, які можуть не усвідомлюватися.

3.1.1 Семантичні простори і психологічне шкалювання

Основним методом експериментальної психосемантики є метод реконструкції суб'єктивних семантичних просторів. Тут психосемантика тісно сплітається з психолінгвістикою і лінгвістичною семантикою - з методологією виявлення значень слів, лексикографією, "відмінковою граматикою" і структурними дослідженнями [Апресян, 1977; Мельчук, 1974; Соссюр, 1977; Филлмор, 1983; Щерба, 1974]. Проте лінгвістичні методи в основному направлені на аналіз текстів, відчужених від суб'єкта, від його мотивів і задумів.

Психолінгвістичні методи звертаються безпосередньо до випробовуваного. Більшість з них пов'язана з різними формами суб'єктивного шкалювання. Перед випробовуваним ставиться завдання оцінити "схожість знань" за допомогою деякої градуйованої шкали, наприклад від 0 до 5 або від 0 до 9. В цьому випадку дослідник отримує в руки чисельно представлені стандартизовані дані що легко піддаються статистичній обробці.

Психосемантика - як один з молодих напрямів сучасної психології [Петренко, 1988; Шмельов, 1983] - відразу була оцінена фахівцями в області штучного інтелекту як перспективний інструмент, що дозволяє реконструювати семантичний простір пам'яті як психологічну модель глибинної структури знань експерта. Вже перші додатки психосемантики в ШІ в середині 80-х років дозволили отримати достатньо наочні результати. У психології семантичні простори виступають як модель категоріальної структури індивідуальної свідомості. При концептуальному аналізі знань структуру семантичного простору експерта можна вважати основою для формування поля знань. При цьому окремі параметри семантичного простору відповідають різним компонентам поля (розмірність простору співвідноситься з складністю поля, виділені понятійні структури з метапоняттям, змістовні зв'язки між поняттями-стимулами - це суть відношення і т. д.).

Найлегше познайомитися з експериментальною психосемантикою на прикладі, пов'язаному з виявленням структури і розмірності семантичного простору знань з деякої предметної області [Петренко, 1988].

У основі побудови семантичних просторів, як правило, лежить статистична процедура (наприклад, аналіз [Аверкин, Батиршин, Блишун і ін., 1986] чинника, багатовимірне шкалювання [Тиори, Фрай, 1985] або кластерний аналіз [Дюран, Оделл, 1977]), що дозволяє групувати ряд окремих ознак опису в більш ємнісні категорії-чинники. Кажучи на мові поля знань, це - побудова концептів вищого рівня абстракції. При геометричній інтерпретації семантичного простору значення окремої ознаки відображається як крапка або вектор із заданими координатами усередині n-мірного простору, координатами якого виступають виділені чинники. Побудова семантичного простору, таким чином, включає перехід до опису предметної області на більш високому рівні абстракції, тобто перехід від мови, що містить великий алфавіт ознак опису, до більш ємноісної мови концептуалізації, що містить менше число концептів і виступаючому своєрідною метамовою по відношенню до першої.

Залежно від досвіду і професійної компетентності випробовуваних розмірність простору і розташування в ній первинних понять може істотно варіюватися. Ця особливість семантичних просторів може бути використана на стадії контролю в процесах навчання, при тестуванні експериментів і користувачів.

На підставі отримуваних методами психосемантики моделей можна проводити контроль знань. При аналізі індивідуальних семантичних просторів виявляються питання, які не засвоєні і не уклалися в систему. Контроль структури знань проводиться на основі зіставлення семантичних просторів хороших фахівців і новачків (студентів, слухачів, молодих фахівців). Ступінь узгодженості семантичних просторів (їх розмірності, ознаки і конфігурації понять) визначатиме рівень знань новачка.

Проте тут необхідно врахувати, що семантичні простори двох кваліфікованих фахівців можуть бути різними, оскільки містять індивідуальні відмінності сприйняття, досвід, що відображають, і характер діяльності людини. Тому не завжди можна формально порівняти семантичні простори експерта і новачка, слід заздалегідь вивчити семантичні простори декількох фахівців, а потім вже проводити порівняння.

У роботі [Кук, Макдональд, 1986] описаний подібний експеримент. Були отримані когнітивні структури знань досвідченого пілота-винищувача і пілота-новачка, з використанням двох методів: багатовимірного шкалювання (алгоритм MDS - Alscal) і мережевого шкалювання із зваженими зв'язками (алгоритм Pathfinder). Обидва алгоритми засновано на використанні оцінок психологічної близькості. Досвідчений пілот і пілот-новачок оцінювали всі можливі парне поєднання 30 пов'язаних з польотом понять, приписуючи числа від 0 до 9 кожній парі, де 0 позначав найслабкіший ступінь зв'язку між поняттями, а 9 - найсильнішу. Ці оцінки потім оброблялися із застосуванням обох алгоритмів шкалювання.

Відповідно до алгоритмів MDS кожен концепт, що виражає деяке поняття, поміщається в к-вимірний простір таким чином, що відстань між точками відображає психологічну