Базовые понятия и определения информатики (стр. 2 из 10)
3. Связность. В информационной базе между информационными единицами должна быть предусмотрена возможность установления связей различного типа. Прежде всего эти связи могут характеризовать отношения между информационными единицами.. Перечисленные три особенности знаний позволяют ввести общую модель представления знаний, которую можно назвать семантической сетью, представляющей собой иерархическую сеть в вершинах которой находятся информационные единицы.
4. Семантическая метрика. На множестве информационных единиц в некоторых случаях полезно задавать отношение, характеризующее информационную близость информационных единиц, т.е. силу ассоциативной связи между информационными единицами.
5. Активность. С момента появления ЭВМ и разделения используемых в ней информационных единиц на данные и команды создалась ситуация, при которой данные пассивны а команды активны. Все процессы протекающие в ЭВМ инициируются командами, а данные используются этими командами лишь в случае необходимости. Перечисленные пять особенностей информационных единиц определяют ту грань, за которой данные превращаются в знания, а базы данных перерастают в базы знаний (БЗ).
Вариант 1 Какие существуют меры информации и когда ими надо пользоваться
Для измерения информации вводятся два параметра: количество информации I и объем данных Vд. Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматриваемой формы адекватности. Каждой форме адекватности соответствует своя мера количества информации и объема данных (рисунок 2)[3].
Рисунок 2 Меры информации
Объем данных Vд в сообщении измеряется количеством символов (разрядов)в этом сообщении.
На синтаксическом уровне рассматриваются внутренние свойства сообщений, т. е. отношения между знаками, отражающие структуру данной знаковой системы.
На семантическом уровне анализируются отношения между знаками и обозначаемыми ими предметами, действиями, качествами, т. е. смысловое содержание сообщения, его отношение к источнику информации;
На прагматическом уровне рассматриваются отношения между сообщением и получателем, т. е. потребительское содержание сообщения, его отношение к получателю.
Вариант 1 Что происходит при извлечении знаний
Инженер по знаниям (аналитик) является главной фигурой при извлечении знаний из источника знаний (эксперта, документации и т.д.). Результат его работы отражает структуру представлений и рассуждений специалистов. Знания можно извлекать и другими способами, но указанная стратегия является наиболее распространенной.
Объективные трудности извлечения знаний обусловлены тем, что[4]:
a. знания эксперта многослойны, часто из цепочки рассуждений со временем выпадают звенья, которые непросто восстановить;
b. часть знаний и умений хранится в памяти в невербальной форме и связана сложной логико-ассоциативной сетью;
c. большинству экспертов не свойственна аналитичность и способность к ясному изложению.
Исходя из этого видно, что извлечение знаний это непростой процесс. И человек-аналитик, на котором лежит вся тяжесть интервьюирования источника знаний, должен обладать специальными знаниями по системному анализу, формальной логике, когнитивному моделированию, а главное, методологии извлечения знаний. Инженеры по знаниям, при обработке знаний, придерживаются следующего алгоритма работы:
анализ предметной области (ПО);
извлечение знаний;
структурирование знаний.
Тема 2 Постановка и решение задач на компьютере
Общая часть
2.1 Понятие «задача»
Решение задачи, особенно достаточно сложной - достаточно трудное дело, требующее много времени. И если задача выбрана неудачно, то это может привести к потере времени и разочарованию в применении ЭВМ для принятия решений. Каким же основным требованиям должна удовлетворять задача?
A. Должно существовать как минимум один вариант ее решения, ведь если вариантов решения нет, значит выбирать не из чего.
B. Надо четко знать, в каком смысле искомое решение должно быть наилучшим, ведь если мы не знаем чего хотим, ЭВМ помочь нам выбрать наилучшее решение не сможет.
Выбор задачи завершается ее содержательной постановкой. Необходимо четко сформулировать задачу на обычном языке, выделить цель исследования, указать ограничения, поставить основные вопросы на которые мы хотим получить ответы в результате решения задачи.
Здесь следует выделить наиболее существенные черты экономического объекта, важнейшие зависимости, которые мы хотим учесть при построении модели. Формируются некоторые гипотезы развития объекта исследования, изучаются выделенные зависимости и соотношения. Когда выбирается задача и производится ее содержательная постановка, приходится иметь дело со специалистами в предметной области (инженерами, технологами, конструкторами и т.д.). Эти специалисты, как правило, прекрасно знают свой предмет, но не всегда имеют представление о том, что требуется для решения задачи на ЭВМ. Поэтому, содержательная постановка задачи зачастую оказывается перенасыщенной сведениями, которые совершенно излишни для работы на ЭВМ.
2.2 Классификация задач, решаемых на ЭВМ
Существует три типа задач для которых создается информационная система: структурированные (формализованные), неструктурированные (неформализованные) и частично структурированные.
Структурированная (формализованная) задача – задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.
Неструктурированная задача – задача, в которой невозможно выделить элементы и установить связи между ними.
В структурированных задачах удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированной задачи является автоматизация их решения, т.е. сведение роли человека к нулю.
Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большим трудом, решение в таких случаях принимается человеком на основе своего опыта, косвенной информации из разных источников.
О большинстве задач можно сказать что известно лишь часть элементов и связей между ними, такие задачи называются частично структурированными.
2.3 Этапы решения задачи на компьютере
Современные ЭВМ отвечают самым высоким требованиям.
Чтобы человеку принять решение без ЭВМ, зачастую ничего не надо. Подумал и решил. Человек, хорошо или плохо, решает все возникающие перед ним задачи. Правда никаких гарантий правильности при этом нет. ЭВМ же никаких решений не принимает, а только помогает найти варианты решений. Данный процесс состоит из следующих этапов (рисунок 3):
Этапы решения.
1. Выбор задачи
2. Составление модели
3. Составление алгоритма
4. Составление программы
5. Ввод исходных данных
6. Анализ полученного решения
Рисунок 3 Этапы решения задачи на компьютере[5]
2.4 Категории специалистов, охваченных процессом решения задачи
Когда выбирается задача и производится ее содержательная постановка, приходится иметь дело со специалистами в предметной области (инженерами, технологами, конструкторами и т.д.).
Вариант 1 Определите понятие «модель» и «моделирование»
B процессе деятельности человека вырабатывается система представлений о тех или иных свойствах объекта и их взаимосвязях. Она формируется в виде описания объекта на обычном языке, фиксируется на бумаге языком рисунка, чертежа, графика, уравнений и формул или реализуется в виде макетов, механизмов и устройств. Все это обобщается в едином понятии — модель, а исследование объектов познания на их моделях называют моделированием. Предметом изучения с помощью моделирования могут быть конкретные и абстрактные предметы, действующие и проектируемые системы, существующие и проектируемые процессы.
Прогресс в познании окружающего мира и в воздействии на него в значительной степени основан на создании моделей, к которым применяются методы мышления по аналогии. Методы моделирования и его цели разнообразны, и они определяют характер используемых моделей.
Основные цели моделирования:
1. понять как устроен конкретный объект, какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром (ПОНИМАНИЕ).
2. научиться управлять объектом (процессом) и определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (УПРАВЛЕНИЕ).
3. прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект (ПРОГНОЗИРОВАНИЕ).
Различают модели:
1. материальные (натурные) – основываются на чем-то объективном, существующем независимо от человеческого сознания (на каких-то телах или процессах). Их делят на физические и аналоговые, основанные на процессах, аналогичных в каком-то отношении изучаемому. Граница между физическими и аналоговыми условна.
2. идеальные – неразрывным образом связаны с человеческим мышлением, воображением, восприятием. Единого подхода к классификации идеальных моделей нет:
a. вербальные (текстовые) модели – используют последовательности предложений на диалектах естественного языка для описания той или иной области действительности.