Главная > Документ


А.А. Красилов

ИНФОРМАТИКА

В СЕМИ ТОМАХ

Том 2. Информатика смысла

(Машинная лингвистика

Москва

1997 - 2003

ИНФОРМАТИКА

Том 1. Основы информатики

(Введение в информатику)

Том 2. Информатика смысла

(Машинная лингвистика)

Том 3. Концептуальная информатика

(Толковый словарь по информатике)

Том 4. Представление знаний

(Структуры данных)

Том 5. Основания информатики

(Теоретические основы)

Том 6. Методы информатики

(Изобретание, проектирование,

разработка и сопровождение)

Том 7. Интеллектуальные системы

(Системы решения проблем)

Альберт Александрович Красилов

УДК ....................

Аннотация

Смысл текста и других средств и методов представления знаний определяется путем вычисления значения понятия, фразы или абзаца из фраз. Исходным данными для вычислений является смысл понятия. Без связи с другими или стандартными понятиями данное понятие не имеет смысла. Каждому объекту или понятию соотносится пара имя понятия - его смысл. В томе рассматривается основной атрибут объекта вычисления смысла - язык. Первая сторона языка - совокупность правил формирования фраз и их значений, вторая сторона языка - анализ фраз для установления соответствия текстов правилам языка. Правила определяются в семантической грамматике русского (и любого другого) языка, анализ фраз осуществляется средствами реализации распознающей грамматики. Семантическая и распознающая грамматики связаны между собой как алгоритм и средства его реализации. Основой для контроля правильности текстов и возможности вычисления смысла текстов является формальный язык Лейбниц как формальная основа языка профессиональной прозы.

The sense of the text and other means and methods of representation of knowledge is determined by calculation of value of concept, a phrase or the paragraph from phrases. The data for calculations the sense of concept is initial. Without connection with other or standard concepts the given concept is not meaningful. To each object or concept the pair a name of concept - his sense corresponds. In volume the basic attribute of object of calculation of sense - language is considered. The first side of language - set of rules of formation of phrases and their values, the second side of language - the analysis of phrases for an establishment of conformity of texts to rules of language. Rules are determined in semantic grammar Russian (and any another) language, the analysis of phrases is carried out by means of realization of recognizing grammar. Semantic and recognizing grammar are connected among themselves as algorithm and means of his realization. Basis for the control of correctness of texts and an opportunity of calculation of sense of texts is formal language Leibniz as a formal basis of language of professional prose.

()

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Общение в системе человек-ВМ

1.1. Основные средства общения

1.2. Классификация языков общения в системе человек-ВМ. Языки ФРАК

1.3. Сравнение языков автокод, высокого уровня и ФРАК

1.4. Основа общения - язык, о способах задания языков

1.5. Языки профессиональной прозы

1.6. Языки сценариев

1.7. Языки представления знаний о языках, метаязык Марков

Глава 2. Семантическая грамматика русского языка

Введение в сущность СеГ

2.1. Проблемы информатики смысла.

2.1.1. Основания для новой грамматики

2.1.2. Основной тезис для построения СеГ

2.1.3. Отладка знаний и язык

2.1.4. Источники проблемы смысла

2.1.5. Процесс формализации знаний

2.2. Знаки и лексемы

2.3. Слова, имена и термины

2.4. Понятия, классы понятий и лексиконы

2.4.1. Понятия

2.4.2. Классы понятий

2.4.3. Лексиконы

2.4.4. Предварительные сведения о представлении знаний

2.5. Фразы и абзацы

2.6. Смысл фразы

2.6.1. Понятие смысла

2.6.2. Смысл и значение

2.6.3. Принципы для определения смысла фразы

2.6.4. Вычисление смысла

2.6.5. Роли частей речи СиГ

2.7. Система смысла и применения СеГ

2.7.1. Алгоритм вычисления смысла текста

2.7.2. Рекурсивность алгоритма вычисления смысла

2.7.3. Универсальная грамматика и ее применение

2.7.4. Универсальный язык и проблемы СеГ

Глава 3. Языки меню

3.1. Методы общения с программами

3.2. Основные работы в меню Интеллсист

3.2.1. Работа с файлами

3.2.2. Справочная служба

3.2.3. Сервис Интеллсист

3.2.4. Параметры Интерфейса

3.2.5. Статистика Интеллсист

3.2.6. Настройка Интеллсист

3.2.7. Вхождение пользователя в Интеллсист

3.3. Иерархия работ и подработ

3.3.1. Формирование структуры Интеллсист

3.3.2. Работа с языками в Интеллсист

3.3.3. Формирование лексикона

3.3.4. Работы с библиотекой

3.3.5. Формирование БЗ

3.3.6. Работа с запросами

3.3.7. Формирование новой Интеллсист

3.3.8. Системные работы

3.4. Проектирование работ для меню

3.5. Пиктографические меню

3.6. Общая характеристика других работ

3.7. Инсталляция программ

Глава 4. Язык Лейбниц (формальное представление знаний)

4.1. Формальное определение ЯПП

4.1.1. Прагмы

4.2. Лексемы

4.2.1. Символьные литералы

4.2.2. Логические литералы

4.2.3. Числовые литералы

4.2.4. Агрегаты литералов

4.2.5. Строковые литералы

4.2.6. Литералы дат

4.2.7. Литералы времени

4.2.8. Литералы комплексных чисел

4.2.9. Ссылочные литералы

4.2.10. Другие литералы

4.3. Определение типов (предметная область)

4.3.1. Символьный тип

4.3.2. Логический тип

4.3.3. Типы перечислимых

4.3.4. Числовые типы

4.3.5. Индексируемые типы

4.3.6. Строковый тип

4.3.7. Именуемые типы

4.3.8. Табличные типы

4.3.9. Ссылочный тип

4.3.10. Множественные типы

4.3.11. Последовательностные типы

4.3.12. Подпрограммные типы

4.3.13. Абстрактный тип

4.4. Логические выражения

4.4.1. Имена

4.4.2. Кванторы

4.4.3. Вызов функции

4.4.4. Вызов процедуры

4.4.5. Преобразование типа

4.4.6. Квалифицированное выражение

4.4.7. Атрибуты

4.4.8. Индексируемые компоненты и отрезки

4.4.9. Именуемый компонент

4.4.10. Запись алгоритма

4.5. Разделы записей на языке Лейбниц

4.5.1. Раздел пользователя

4.5.2. Определения типов. Раздел о предметной области

4.5.3. Определения понятий. Раздел о предметной области

4.5.4. Определения метапонятий. Раздел о предметной области

4.5.5. Определения синонимов. Раздел о предметной области

4.5.6. Определения отношений. Раздел о предметной области

4.5.7. Определения операций. Раздел о проблемной области

4.5.8. Определения исключений. Раздел о проблемной области

4.5.9. Определения правил. Раздел о проблемной области

4.5.10. Определения подстановок. Раздел о проблемной области

4.5.11. Определения масштаба. Раздел о проблемной области

4.5.12. Определения библиотек. Раздел о библиотеках

4.5.13. Базы знаний. Раздел области знаний

4.5.14. Определения запросов. Раздел области запросов

4.5.15. Определения меток. Раздел о проблемной области

4.5.16.Анкеты и шаблоны. Раздел о проблемной области

4.5.17. Неявные описания и вводные фразы

4.6. Стандартное окружение

4.7. Связь с программированием

4.7.1. Вызов готовых программ. Язык Вызов

4.7.2. Спецификации представлений

4.7.3. Переработка знания с ЕЯ

4.7.4. Избыточность и умолчание в языках

4.7.5. Вводные слова, термины и фразы

4.7.6. Ударение в словах

4.7.7. Смысл косвенной речи

4.7.8. Роль синтаксической грамматики ЕЯ

Глава 5. Распознающие грамматики

5.1. Граф языка и примеры.

5.1.1. Общие сведения

5.1.2. Словари

5.1.3. Формальные языки

5.1.4. Граф языка

5.1.5. Примеры ФЯ

5.1.6. Распознающие грамматики

5.1.7. Графическое представление примеров

5.2. Графический метаязык. Алгоритмы порождения и распознавания

5.2.1. Графический метаязык

5.2.2. Алгоритмы порождения и распознавания

5.2.3. Применения алгоритмов

5.3. Система команд МГР типа 1

5.4. Система команд МГР типа 2 и Расширение системы команд МГР

5.5. Система команд МГР типа 3

5.6. Система команд МГР типа 4

5.7. Эквивалентность МГР и машины Тьюринга

Глава 6. Использование МГР и математические машины

6.1. Концепция математических машин

6.1.1. Введение

6.1.2. Общие характеристики ММ

6.1.3. Формальное описание ММ

6.1.4. Примеры проектирования ММ

6.1.5. Операции конструирование ММ

6.2. Математическая машина диалога

6.3. Математическая машина экрана (заметка)

6.4. Машина грамматического разбора для лексического анализа

6.5. Машина грамматического разбора для синтаксического и семантического анализа

6.6. Машины логического и алгебраического выводов

6.7. Машина генерации кода синтезируемой программы

Глава 7. Транслятор текстов ЯПП на ФЯ
7.1. Общее понятие о режимах работы Интеллсист

7.2. Реализация режимов и параметров работ

7.3. Схемы транслятора ЯПП на язык Лейбниц

7.4. Состав БЗ для сохранения и трансляция текстов

7.5. Генератор вопросов

7.6. Алгоритмы и их запись

7.7. Диспетчер мыслишек

Литература

Приложение 1. Таблица символов для лексического анализа

Приложение 2. Список типов данных в языке Лейбниц

Приложение 3 Синонимы для операций языка Лейбниц

Приложение 4 Предопределенные атрибуты

Приложение 5 Список прагм

Приложение 6 Граф языка Лейбниц

Приложение 7 Сводка правил порождающей грамматики языка Лейбниц

Приложение 8 Характеристики, зависящие от реализации

Приложение 9. Фундаментальные знания

Приложение 10. Список базовых операций

Приложение 11. Список стандартных операций

Приложение 12. Паспорта структурных данных

Приложение 13. Список стандартных исключений

Приложение 14. Список обозначений расширений для имен файлов

Приложение 15. Список ошибок, обнаруживаемых в Интеллсист

Сокращения для терминов

АП - алгоритм порождения

АР - алгоритм распознавания

БД - база данных

БЗ - база знаний

ВМ - вычислительная машина

ГЯ - граф языка

ЕЯ - естественный язык

ИИС - инструментарий интеллектуальной системы

ИМГР - интерпретатор машины грамматического разбора

Интеллсист - интеллектуальная система

КС - контекстно-свободный

МАВ - машина алгебраического вывода

МГР - машина грамматического разбора

МГР1 - машина грамматического разбора первого типа

МГР2 - машина грамматического разбора второго типа

МГР3 - машина грамматического разбора третьего типа

МГР4 - машина грамматического разбора четвертого типа

ММ - математическая машина

МТ - машина Тьюринга

ППП - пакет прикладных программ

ПЭВМ - персональная электронная вычислительная машина

СВТ - средства вычислительной техники

СеГ - семантическая грамматика

СиГ - синтаксическая грамматика

СП - синтезированная программа

СУБД - система управления базой данных

СУБЗ - система управления базой знаний

т. - том публикации Информатика

ФРАК - формульный автокод

ФЯ - формальный язык

ЭВМ - электронная вычислительная машина

ЭС - экспертная система

ЯВУ - языки высокого уровня

ЯЛ - язык Лейбниц

ЯПП - язык профессиональной прозы

Язык философии - язык понятий

Введение

Программисты прекрасно ориентируются в программировании, поскольку оно определяет их предметную и проблемную области знания. Однако такие знания весьма полезны для решения важных программистских проблем: создание предметов общего системного программирования, разработка операционных систем, программных комплексов обслуживания и автоматизации процессов использования вычислительной техники. Прямой пользователь ВМ решает свою проблему применения ВМ, ее характеристики выходят за пределы характеристик предметной и проблемной областей программиста. Различие в знании программиста и прямого пользователя не способствует эффективному применению ВМ для решения проблем прямого пользователя при использовании им усилий программиста. Итак, хорошее знание только процедурного вида знаний и плохое знание предметной и проблемной областей прямого пользователя не обеспечит качественного использования ВМ и получение своевременного результата, соответствующего проблеме.

Решение проблем или конкретных заданий, по которым строится алгоритм их решения, связано с получением и вводом знаний от прямого пользователя в ВМ. Здесь имеется порог, который преодолеть почти невозможно. Прямой пользователь является специалистом в своей конкретной области знания. Программист чаще всего не имеет таких же знаний в этой области. Конечно, за время общения с прямым пользователем программист многому научился и готов решать проблемы пользователя. При построении алгоритмов программист будет (он почти вынужден) терять часть знаний из-за неточностей в понимании пользователя. Непонимание может быть неуловимым. Понятие приближенных знаний еще не раскрыто, а проблемы уточнения знаний не разрешены. Поэтому программист осуществляет алгоритмизацию знаний пользователя заведомо с потерей точности в процедурном представлении знаний.

Говорят часто о том, что некоторые знания плохо формализуемы. Что это такое? Плохо формализуемые знания можно интерпретировать так. Действительно, некоторым знаниям сложно сопоставить точный процедурный эквивалент, им сопоставляется подходящая процедура, отображающая часть знаний. Прекрасно понимается точность представления чисел, неточность представлений чисел находится под контролем самого алгоритма или программиста. Точность представления знаний, если она выражается численно, также будет находиться под контролем. Не все знания представляются числами, поэтому часть знаний находится не под контролем программиста, они плохо формализованы. Такие рассуждения показывают о возможной утрате знаний пользователя в случае, когда программист использует только процедурное представление знаний. Знания плохо формализуются из-за использования финитных средств их представления. Это вполне оправдано для процедурного подхода в информатике.

Программирование связано с ФЯ, который необходимо изучать и наилучшим образом использовать. Некоторые трудности можно ожидать по этой причине при решении проблем прямого использования ВМ. Будет ли соответствовать ФЯ области знаний, которой интересуется прямой пользователь? Хватит ли языковых средств и методов для представления данных и знаний? Обеспечит ли язык эффективность и надежность программы и процесса ее построения? Имеются и другие вопросы по проблеме соотношения ФЯ - знания. Такие вопросы являются малоизученными, они требуют специального рассмотрения. Это не менее важная причина беспокойств - процесс внедрения ФЯ при использовании ВМ. Почти каждый ФЯ опирается на 30 стандартных зарезервированных слов, которые должны обеспечивать (а фактически не обеспечивают) точность перевода лексикона проблемной области прямого пользователя на этот ФЯ. Конечно же, имеются большие сомнения относительно выполнения требований точного перевода. Здесь издержки обязательны. В связи с такой ситуацией актуальными становятся методы использования естественных национальных языков. Слово «национальных» важно в силу того, что перевод с одного ЕЯ на другой также как и перевод на ФЯ обладает теми же недостатками в применениях относительно представления знания. Знания должны представляться для ввода в ВМ теми средствами, на которых эти знания зарождались. Перевод знания в памяти ВМ должен обеспечивать максимальную точность передачи исходных знаний.

Казалось бы, что спасительным вариантом для устранения любых беспокойств является совместная работа программиста и прямого пользователя. Для организации эффективной совместной работы необходимо обеспечить программиста знаниями в его области, а прямого пользователя в области программирования, построить технологию использования ВМ таким образом, чтобы их деятельность была направлена на решение проблем прямого пользователя. Надо быть каждому хорошим специалистом в своем деле! Реализация этого лозунга и является тормозом при использовании программиста в качестве посредника на пути передачи ВМ точных знаний в рамках процедурного программирования.

Из всех рассуждений вытекает, что прямой пользователь должен быть реальным прямым пользователем без программиста между ним и ВМ. Это означает, что средства передачи знаний ВМ должны ограничиваться ЕЯ или его частью, удовлетворяющей пользователя в его области знания.

На первых ВМ работали исследователи сложных технических систем, которые применяли вычислительную технику для моделирования динамики поведения этих систем, а задания были написаны на математическом языке и проблемы алгоритмизации почти не возникали. Расчет траекторий, распространение тепла в телах, характеристики проникновения частичек в сложных средах и др. применения ВМ использовали математические зависимости. Моделирование технических систем требовало знания математики и приближенных вычислений, что хорошо согласовалось с возможностями процессора ВМ. Может быть и наоборот, процессор ВМ строился так, чтобы максимально удовлетворить запросы моделирования. В качестве языка использовалось цифровое (а затем буквенное) кодирование команд.

Впоследствии началось тиражирование СВТ, что привело к существенному увеличению числа прямых пользователей, исключая программистов. Прежде всего, на вычислительный центр пошел коммерсант, специалист, непрерывно обрабатывающий огромное количество бумажных документов. Как и в предыдущем случае между ВМ и прямым пользователем стоял (и стоит) программист, который с успехом справлялся со своими обязанностями перевода пожеланий пользователя, которые излагались на ЕЯ, в процедурные знания. Кроме этого, сам программист становился прямым пользователем, поскольку ВМ использовалась для составления программ для таких пользователей. Постепенно осуществлялась мечта Лейбница об использовании ВМ для обработки символов таким же образом, как и чисел. С увеличением числа прямых пользователей с одной стороны повысилась роль ЕЯ, а с другой стороны программистам стало работать намного сложнее из-за расширения используемых областей ЕЯ.

ИИС в самых общих чертах представляет собой программный комплекс, с помощью которого собираются словари и характеристики каждого термина (знако или словосочетания), на основе словаря формируется лексикон и грамматика языка профессионала, формируется БЗ из отдельных сообщений пользователя, «обучение Интеллсист», и подготавливается работа процессора логического и алгебраического выводов из вводимого запроса искомого ответа. ИИС напоминает учителя или преподавателя, обучающего своему мастерству учеников (в нашем случае - ВМ). Интеллсист напоминает специалиста, который после обучения становится квалифицированным консультантом и решателем проблем по данной специальности с помощью части ЕЯ, которая обозначена как ЯПП. Так должна выглядеть процедура работы с ВМ. При этом надо учитывать требовательность по быстродействию и физическим размерам памяти ВМ.

Итак, в памяти ВМ, в которой находится Интеллсист, имеется лексикон конкретной предметной и проблемной области, БЗ и процессор логического вывода нового знания из имеющегося знания. Каждый прямой пользователь желает решить свою проблему на основе БЗ. Он формулирует свой запрос, ставит вопрос или составляет задание, для решения его проблемы. Запрос, вопрос или задание на выполнение работ передается ВМ для выполнения. Интеллсист в результате логического вывода по БЗ выводит и печатает ответ или формулирует свои вопросы прямому пользователю для уточнения запроса, вопроса или задания. Прямой пользователь в таком случае будет замыкать цикл запрос-ответ путем принятия решений относительно полученного от ВМ ответа. Если ответ не удовлетворителен, то Интеллсист может запросить дополнительные знания для уточнения ответа. Если ответ удовлетворителен, то прямой пользователь может переходить к разрешению других запросов, вопросов или заданий (подробно процедуры работы ИИС и Интеллсист даны в томе 7).

Запросы, вопросы или задания могут иметь значительные размеры. Имеется в виду запрос, состоящий из сотни тысяч символов. Работа с таким запросом потребует специальной технологии общения с ВМ. Работа в таком случае должна опираться на такие методы информатики как модульное (структурное, сверху вниз или снизу-вверх и др.) проектирование и разработка. Эти методы требуют специальных знаний в информатике, применяемых в данной области или отрасли знаний. Методам программирования и информатики описаны в томе 6.

Из предварительного рассуждения видно, что использование ВМ начинается с построения средств общения в системе человек-ВМ. Худшим вариантом общения является передача для ВМ знания в форме кода или машинного языка. Конечно же, улучшенным вариантом является использование ФЯ. Наилучшим вариантом общения является передача для ВМ знания на ЕЯ. Эти варианты будут рассмотрены ниже как противоположные с точек зрения эффективности работы ВМ и пользователя. Рассуждение об Интеллсист приведены только для ориентира, который нужно иметь в виду, если прогнозировать развитие информатики.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Информатика в семи томах том 3 концептуальная информатика

    Документ
    Информатика как наука имеет свой лексикон, который еще не устоялся и находится в развитии. В томе продолжается раскрытие понятие смысла текстов, используемых в информатике, через изучение смысла понятия.
  2. Информатика в семи томах том 6 методы информатики

    Документ
    Каждая наука является коллекцией своих методов. Информатика также включает в состав своих инструментов методы изобретания, проектирования, разработки и сопровождения любого объекта с помощью средств вычислительной техники, способствующие
  3. А а красилов информатика в семи томах том 4 представление знаний

    Документ
    Излагается неформальное описание представления знаний различных видов на языке профессиональной прозы. Описание дано в полном соответствии с формальным изложением языка в томе 2.
  4. А а красилов информатика в семи томах том 1 основы информатики

    Книга
    Книга дает начальные сведения о новом определении информатики. Они необходимы для получения представлений о возможностях СВТ и человека, использующего или желающего использовать свой компьютер для принятия интеллектуальных решений
  5. А а красилов информатика в семи томах том 1 основы информатики

    Книга
    Книга дает начальные сведения о новом определении информатики. Они необходимы для получения представлений о возможностях СВТ и человека, использующего или желающего использовать свой компьютер для принятия интеллектуальных решений
  6. Том 7 интеллектуальные системы (системы решения проблем) москва 1997 -2003

    Документ
    Последний том посвящается проблемам интеллектуализации в деятельности человека на основе информатики. Инструментом повышения уровня интеллектуальной деятельности является Интеллсист.

Другие похожие документы..