Когнитивная психология - одно из направлений современной психологической науки, связанное с поиском внутренних причин того или иного поведения живой системы. Как правило, объектом изучения выступает знание человека о себе и окружающем мире, а также познавательные процессы, обеспечивающие приобретение, сохранение и трансформацию этого знания. Первоначально основной задачей когнитивной психологии было изучение преобразований сенсорной информации с момента попадания раздражителя на рецепторы органов чувств до возникновения образа и генерации ответа. При этом исследователи опирались на компьютерную метафору-аналогично между процессами переработки информации человеком и в универсальном вычислительном устройстве.
Люди всегда интересовались своей сутью. Познание себя во все времена привлекало учёных. Это познание было возможно лишь при использовании аналогий с системами, строение и функционирование которых человеку было понятно. Человеческий организм стали сравнивать с механическими устройствами, сердце виделось хорошо работающим механическим насосом, а движения конечностей уподоблялись шагающим механическим приспособлениям. Век электричества породил аналогию процессов, протекающих в нервной системе человека, с теми, которые протекают в электрических цепях. Голография тут же породила голографические модели мозга. И компьютерная метафора стала законным средством аналогии, когда появились и стали совершенствоваться универсальные переработки информации. В результате были выделены многочисленные структурные блоки познавательных и исполнительных процессов, такие, например, как кратковременная и долговременная память. Кратковременная память связывалась с ранними этапами переработки информации, обеспечивающими. Активный отбор сведений для последующего продолжительного (дорлговременного) хранения. По сути дела, кратковременной памяти приписывалась роль оперативной памяти вычислительного устройства. Постепенно, однако, были обнаружены существенные различия в процессах восприятия и запоминания словесного (вербального) и сложного невербального материала, например: запахов, лиц, сельских и городских ландшафтов. В частности, при запоминании естественного наглядного материала фаза кратковременного хранения может отсутствовать. Эти и другие факты привели к тому, что на первый план выступили вопросы специфики представления (репрезентации) различных видов знания человека о себе и окружающем его мире.
Знание определяется как селективная, упорядоченная, определённым способом (методом) полученная, в соответствии с какими-либо критериями (нормами) оформленная информация, имеющая социальное значение и признаваемая в качестве именно знания определёнными социальными субъектами и обществом в целом.
Философы, когнитивисты, психологи выделяют различные типы знания. Например, эмпирическое и теоретическое знание, знание гуманитарное и естественнонаучное, каузальное (знание о причинно-следственных связях между объектами предметной области) и неточное (знание отличающиеся неполнотой или противоречивостью), процедурное и декларативное.
Кроме того, знания могут быть классифицированы по следующим категориям:
поверхностные -знания о видимых взаимосвязях между отдельными событиями и фактами в предметной области;
глубинные -абстракции, аналогии, схемы, отображающие структуру и процессы в предметной области.
первичные - знания, определяющиеся с помощью чувств.
вторичные -знания, которые выводятся с помощью логического мышления: дедукция (анализ) и индукция (синтез). Индукция-вывод общего (из материнской формы) из частного (из содержания, из материнских форм). Дедукция-вывод частного (дочерней формы) из общего (материнской формы).
Также выделяют предметные знания , которые в свою очередь, подразделяются на процедурные и декларативные знания:
декларативные -представляют собой утверждения об объектах предметной области, их свойствах и отношениях между ними. По сути дела-это факты из предметной области, поэтому другим названием декларативных знаний является фактические знания. Декларативные знания определяют содержательную или семантическую часть предметных знаний и порождают семантическую предметную модель обучения;
процедурные -описывают принципы и порядок преобразования объектов предметной области. Это могут быть алгоритмы, методики, инструкции, рецепты, стратегии принятия решений. К процедурным знаниям следует отнести правила, которые состоят больше, чем из одного высказывания, одной фразы. Процедурные знания описывают порядок и характер преобразования объектов предметной области. Процедурные знания составляют процедурную предметную модель обучения.
Процедурные и декларативные знания часто называют правилами и, таким образом, о них говорят как о фактах и правилах. Это неправильно: ведь факты, по сути дела, также являются правилами, поскольку определяют, задают отношения между объектами предметной области, и эти объекты связываются между собой по определённым правилам. Больше того, все факты могут быть записаны в виде продукционных правил [Атанов Г.А., Пустынникова И.Н.,1997; AtanovG.A., PustynnikovaI.N., 1997]. Таким образом, и процедурные, и декларативные знания практически являются правилами, но правилами разного характера.
Согласно деятельностной теории учения[Атанов Г.А., 2001 Машбиц Е.И., 1998], конечной целью обучения является формирование способа действий, а образ действий реализуется в практической деятельности через умения. Знания выступают в качестве средств, с помощью которых формируются умения. В инженерии знаний умения трактуются как поведенческие, или операционные знания. Механизмом формирования умений является оперирование знаниями (как декларативными, так и процедурными), проявляемое в поведении человека. Таким образом, предметная модель, обучаемого включает в себя умения, которые должны быть сформированы в процессе обучения.
Декларативные и процедурные знания хранятся в долговременной памяти, где распределяются соответственно в декларативной и процедурной памяти. Люди должны обладать определёнными знаниями, умениями и навыками, поэтому важно понимать, что знания хранятся в декларативной памяти, а умения и навыки в процедурной памяти. Процедурная память инициирует мыслительный процесс у людей.
Структуризация предметной области на основе иерархии классов
Структуризация общей задачи на связанные подзадачи
Этап III. Формализация
На этапе формализации все ключевые понятия и отношения, выявленные на этапе концептуализации, выражаются на некотором формальном языке, предложенном (выбранном) инженером по знаниям. Здесь он определяет, подходят ли имеющиеся инструментальные средства для решения рассматриваемой проблемы или необходим выбор другого инструментария, или требуются оригинальные разработки.
Основными задачами в процессе формализации являются проблемы структуризации исходной задачи и знаний в выбранном (разработанном) формализме, а именно:
1) структуризация общей задачи на связанные подзадачи;
2) структуризация предметной области на основе иерархии классов;
3) структуризация знаний на декларативные и процедурные;
4) структуризация приложения на основе иерархии «часть/целое».
Модульная организация базы знаний составляет важную часть разработки прикладной системы, хотя трудно предложить единственно правильный способ разбиения системы на модули. Процесс эволюции прикладной системы может потребовать пересмотра и ее модульной структуры. В большинстве современных средств разработки сложных экспертных систем и в особенности динамических предусматривается поддержка разбиения базы знаний на модули.
Важность модульной организации экспертной системы определяется тем, что разбиение приложения на модули существенно ускоряет разработку (так как независимые группы разработчиков могут одновременно разрабатывать различные модули), снижает затраты на сопровождение и поддержку, упрощает повторное использование модулей базы знаний в последующих разработках. С другой стороны, разбиение прикладной экспертной системы на модули несколько повышает накладные расходы на загрузку и сборку прикладной системы, например: восстановление после сбоев и перезапуск системы.
Необходимость ускорения темпов разработки и модификации экспертной системы всегда являлась актуальной задачей прикладной инженерии знаний. Применение объектно-ориентированного подхода в современных экспертных системах естественным образом реализует возможность декомпозиции задачи на совокупность подзадач. Знания при этом подходе организованы в классы. Каждый класс определяется специфическим набором атрибутов. Классы организуются в иерархию классов. Каждый класс в иерархии наследует атрибуты и ограничения своего родительского класса. Обычно производный класс определяет дополнительные специфические атрибуты и (или) ограничения.
В большинстве существующих экспертных систем пользователю разрешено производить новый класс только от одного родительского. Такой подход хотя и проще в реализации, требует дополнительных усилий во время формирования предметно-ориентированной иерархии классов, так как в этом случае иерархия наследования должна представляться в виде дерева. Добавление в иерархию наследования нового класса может потребовать существенных концептуальных изменений на различных уровнях. Избежать подобных непроизводительных затрат позволяет концепция множественного наследования, в рамках которой новый класс может наследовать свойства у двух и более классов родителей. Однако следует отметить, что к использованию механизмов множественного наследования следует подходить аккуратно, так как получающаяся в этом случае сетевая схема иерархии наследования затрудняет понимание структуры базы знаний.
Основными механизмами структурирования проблемно-ориентированной иерархии классов являются два противоположно направленных, но взаимосвязанных процесса: обобщение и специализация (конкретизация).
Процесс обобщения заключается в создании родительских классов для обобщения свойств, присущих более чем одному классу объектов в приложении. Например, так как автомобили, самолеты и лодки характеризуются скоростью передвижения, в приложении, работающем с этими объектами, целесообразно ввести новый класс транспортных средств, обладающий этим свойством. Самолеты, автомобили и лодки будут производными классами от транспортного средства и унаследуют от него атрибут «скорость передвижения». Кроме атрибутов, характеризующих наблюдаемые свойства объектов, целесообразно провести обобщение и их поведенческих аспектов.
Процесс специализации заключается во введении новых классов для описания объектов, отличающихся значениями характеристик, их набором и поведением от уже описанных. Рассмотрим далее приведенный выше пример. Если разработчику потребуется описать новый тип лодок (например, моторные лодки), он должен определить его как подкласс существующего класса «лодки». Новый класс наследует все свойства, взаимосвязи и поведение своего родителя. Для его описания необходимо указать только его особенности.
По форме описания знания подразделяются на:
· декларативные;
· процедурные.
Декларативные знания – это знания, которые записаны в памяти интеллектуальной системы так, что они непосредственно доступны для использования после обращения к соответствующему полю памяти. Обычно декларативные знания используются для представления информации о свойствах и фактах предметной области. По форме представления декларативные знания противопоставляются процедурным знаниям.
Процедурные знания – это знания, хранящиеся в памяти интеллектуальной системы в виде описания процедур, с помощью которых их можно получить. Обычно процедурные знания используются для представления информации о способах решения задач в проблемной области, а также различные инструкции, методики и т.п.
4. Структуризация приложения на основе иерархии «часть/целое»
Модульный принцип создания приложения предоставляет разработчику различные возможности разбиения приложения на подсистемы, легче поддающиеся сопровождению и модификации. Разбиение приложения на модули упрощает процесс тестирования за счет использования групповой работы над тестируемой системой. Модульность также обеспечивает базовые возможности для повторного использования фрагментов системы.
Декларативное знание
Термин, обозначающий любое знание, к которому человек имеет осознанный доступ и которое может быть выражено тем или иным способом. Так, когда мы учимся печатать, то полагаемся на свои знания о расположении клавиш (декларативное знание). Но по мере приобретения рабочих навыков мы постепенно перестаем думать о расположении клавиш. и наши пальцы попадают в нужные места почти без осознанных усилий (). Представление о знании в рамках этих двух систем было продемонстрировано при исследовании пациентов, страдающих амнезией, у которых наблюдалась полная утрата декларативной памяти, но их процедурная память оставалась неповрежденной.
Психология. А-Я. Словарь-справочник / Пер. с англ. К. С. Ткаченко. - М.: ФАИР-ПРЕСС . Майк Кордуэлл . 2000 .
Смотреть что такое "Декларативное знание" в других словарях:
Декларативное знание - Дескриптивное (декларативное знание) любое знание о мире, к которому человек имеет осознанный доступ и которое он может декларировать (изложить с помощью языковых средств). В отличие от декларативного, процедурное знание является операциональным … Википедия
ДЕКЛАРАТИВНОЕ ЗНАНИЕ - См. знание, декларативное …
ЗНАНИЕ ЧТО - Декларативное знание … Толковый словарь по психологии
ЗНАНИЕ - 1. Собирательное значение – массив информации, которой обладает человек, или более широкое значение: группа людей или культура. 2. Те психические компоненты, которые возникают из любых и всех процессов, являются ли они данными от рождения или… … Толковый словарь по психологии
ЗНАНИЕ, ДЕКЛАРАТИВНОЕ - Знание о мире, которое может быть представлено как осознанно известное, фактическое знание. То есть знание, которое человек может декларировать; например, роза – вид цветка. Гильберт Райль любил обозначать это фразой знание, что... . Также… … Толковый словарь по психологии
Знание “что” - декларативное (см.), фактическое знание, то есть знание, которое индивид может декларировать, выразить в форме определённого суждения … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
Дескриптивное знание - Дескриптивное (декларативное знание) любое знание о мире, к которому человек имеет осознанный доступ и которое он может декларировать (изложить с помощью языковых средств). В отличие от декларативного, процедурное знание является операциональным … Википедия Энциклопедия эпистемологии и философии науки
Процедурные знания
Процедурные знания
Процедурные знания - знания, хранящиеся в памяти интеллектуальной системы в виде описаний процедур, с помощью которых их можно получить. Обычно процедурные знания используются для представления информации о способах решения задач в проблемной области, а также различные инструкции, методики и т.п. По форме представления процедурные знания противопоставляются декларативным знаниям.
По-английски: Procedural knowledge
См. также: Формальные знания
Финансовый словарь Финам .
Смотреть что такое "Процедурные знания" в других словарях:
Процедурные знания - знания типа «как», т. е. знания об операциях и способах действия с декларативными знаниями … Психология человека: словарь терминов
У этого термина существуют и другие значения, см. Капитал (значения). Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения … Википедия
Комментарий редакторов. Как и в случае с трансперсональной психологией, эта тема, по нашему мнению, яв ся настолько важной и настолько широкой, что она представлена здесь в двух различных трактовках. Мы полагаем, что читатель, познакомившись с… … Психологическая энциклопедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Знание (значения). Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите … Википедия
Знание форма существования и систематизации результатов познавательной деятельности человека. Выделяют различные виды знания: научное, обыденное (здравый смысл), интуитивное, религиозное и др. Обыденное знание служит основой ориентации человека в … Википедия
Знание форма существования и систематизации результатов познавательной деятельности человека. Выделяют различные виды знания: научное, обыденное (здравый смысл), интуитивное, религиозное и др. Обыденное знание служит основой ориентации человека в … Википедия
- … Википедия
Администрация США - (Administration of USA) Определение администрации США, высшие руководители США Определение администрации США, высшие руководители США, административные учреждения Содержание Содержание Определение Административное право Служба высших… … Энциклопедия инвестора
- (греч. hypothesis основание, предположение) форма организации научного знания, обеспечивающая движение к новому знанию, выводящая за рамки наличного (имеющегося) знания и способствующая (в отдельных случаях) реализации новой идеи (концептуальная… … Новейший философский словарь
Книги
- Современный C++ для программистов, инженеров и ученых , Готтшлинг Питер. По мере развития вычислительной техники научные и инженерные проекты становятся все более крупными и сложными, и все более вероятно, что все новые проекты будут разрабатываться на C++. По…
База знаний, БЗ (англ. Knowledge base, KB) - это особого рода база данных, разработанная для управления знаниями (метаданными), то есть сбором, хранением, поиском и выдачей знаний. Раздел искусственного интеллекта, изучающий базы знаний и методы работы со знаниями, называется инженерией знаний.
Базы знаний чаще всего используются в контексте экспертных систем, где с их помощью представляются навыки и опыт экспертов, занятых практической деятельностью в соответствующей области (например, в медицине или в математике). Обычно база знаний представляет собой совокупность правил вывода.
Классификация баз знаний
В зависимости от уровня сложности систем, в которых применяются базы знаний, различают:
- БЗ всемирного масштаба - например, Интернет или Википедия
- БЗ национальные - например, Википедия
- БЗ отраслевые- например, Автомобильная энциклопедия
- БЗ организаций
- БЗ экспертных систем
- БЗ специалистов
Применение баз знаний
Простые базы знаний могут использоваться для создания экспертных систем и хранения данных об организации: документации, руководств, статей технического обеспечения. Главная цель создания таких баз - помочь менее опытным людям найти существующее описание способа решения какой-либо проблемы предметной области.
Онтология может служить для представления в базе знаний иерархии понятий и их отношений. Онтология, содержащая еще и экземпляры объектов не что иное, как база знаний.
База знаний - важный компонент интеллектуальной системы. Наиболее известный класс таких программ - экспертные системы. Они предназначены для построения способа решения специализированных проблем, основываясь на записях БЗ и на пользовательском описании ситуации. Создание и использование систем искусственного интеллекта потребует огромных баз знаний.
Декларативные и процедурные знания
Инженерия знаний определяет их как набор фактов, понятий, правил и эвристики, направленных па решение задач. Знания о каком-либо предмете могут быть разделены на две группы: декларативные и процедурные. Декларативные знания - это описательное представление в какой-либо предметной области. Это поверхностные знания о том, что собой представляет предмет, как он выглядит и что он означает. Знание того, «что» представляет собой отчет о прибылях и убытках, является примером декларативного знания (знания фактов). Процедурные знания являются набором интеллектуальных способностей, направлен¬ных на знание того, «как» сделать что-либо (например, как подготовить годовой отчет о прибылях и убытках фирмы). Процедурные знания являются предписывающими: они используют процедурные знания для определения образа действий.
Факты и понятия по большей части относятся к декларативным знаниям. Правила и алгоритмы являются примерами процедурных знаний. Наличие процедуры выполнения какого-либо действия не обязательно означает наличие навыков, необходимых для осуществления задачи. Декларативные и процедурные знания отдельного человека основаны на его опыте, воспитании и обучении. Знания подразумевают изучение, осведомленность и компетентность в различных вопросах, которые представлены в ментальных моделях (интеллектуальные модели).
Существует особый вид знаний, называемых здравым смыслом. Он формируется со временем и представляет собой накопленные декларативные и процедурные знания, которые сами собой разумеются для большинства людей. Здравый смысл, построенный на основе информации, представляет собой совокупность информации по какому-либо вопросу, которую «следует знать» всем. Такие знания также называются знаниями общего плана и могут быть описаны как процедуры, установленные порядки и процессы, направленные на эффективное выпол¬нение различных (профессиональных) задач.
Наиболее важным аспектом знаний является их долговечность. Неизменные знания, такие как чаконы природы, не меняются со временем. Статичные знания, такие как политика бизнеса или его процедуры, статичны лишь какое-то время - рано или поздно их ждут перемены. Динамичные знания, такие как условия рын¬ка или норма возврата инвестиций, изменяются от одного приложения к другому.
Применение знаний
Мышление, решение задач и рассуждения - это пути развития и применения человеческих знаний. Как гласят различные определения, мышление - это направленная, ориентированная на цель деятельность, сконцентрированная па решении задач. Это также активный мыслительный процесс, направленный на разработку и изменение ментальных моделей. Ментальные модели - это структуры знаний, которые создаются во время изучения или выполнения различных задач. Мышление подразумевает активную интеграцию новых знаний с существующими знаниями и навыками. Это основа обучения, процесса разработки новых и более совершенных ментальных моделей и когнитивных навыков. Наиболее эффективное приобретение новых знаний - это «обучение на деле». Ре¬шения задач и затруднений часто находятся там, откуда их никто не ждет. Ре¬зультат решения - это переход из первоначального состояния в желаемое (целевое) состояние.
При решении задач человек использует четыре типа рассуждения: рассуждение с привлечением здравого смысла, рассуждение с проведением аналогий, дедуктивное рассуждение и индуктивное рассуждение. Рассуждение с привлечением здравого смысла основано на индивидуальном опыте и фактах, усвоенных человеком за его жизнь. Современные системы с базой знаний не работают с. таким видом рассуждений из-за его сложности. Исключением является только так называемый эвристический поиск, разновидность эмпирических правил, с помощью которых можно исключить наименее вероятные альтернативы. Современные системы с базой знаний не используют и рассуждения с проведением аналогий, поскольку они основаны на сравнении рассматриваемой задачи с уже известным и принятым стандартом поведения в аналогичной ситуации. Проведение таких аналогий основано на способности распознавать сходство ситуации с прошлым опытом. В основе дедуктивных рассуждений лежат логические цепочки, построенные на предпосылках, ведущих к заключениям. Предпосылки состоят из истинных утверждений и правил. При дедуктивных рассуждениях происходит переход от общего к частностям. Используя общие факты, истины и утверждения, человек приходит к какому-либо выводу либо выбирает направление деятельности. Ин¬дуктивное рассуждение, напротив, идет от частностей к общему, поэтому оно не такое точное, как дедуктивное. При интерпретации логики, которая описывает имевшие место факты, оно зачастую основывается на подходе наилучшей догадки. Дедуктивные и индуктивные рассуждения широко используются при разработке систем с базой знаний.
Источники знаний
Для разработчиков систем источник знаний - это в первую очередь его преподаватели и учителя, исследователи, работающие в этой области, работники, которые применяют знания в этой области, и живые эксперты. В качестве других источников можно назвать книги, руководства, научные труды, записки, материалы исследований, физические записи (видео- и аудиозаписи, диски CD-ROM, фильмы, слайды и т. д.) и компьютерные ресурсы (базы данных, электронные доски объявлений, и т. д.). При разработке базы знаний надо учитывать ее размер, степень сложности, стабильность и форму знаний. Эти вопросы определяют выбор методологии, а также программного и аппаратного обеспечения, которое планируется использовать при создании базы знаний.
Эксперты
При разработке систем с базой знаний экспертом является компетентный человек, который решает задачи в какой-то предметной области, владеет методиками и обладает способностями, превышающими средний уровень его коллег. Эксперты разрабатывают комплексные стратегии обработки информации, отбирают необходимое, используют то, что требуется в настоящий момент, и сохраняют то, что может понадобиться в будущем. Эксперты получают свой статус благодаря их способности применять полученные знания и личный опыт. Эксперты решают задачи быстро и эффективно. Как правило, им известен предел собственных возможностей и, если они его достигли, то ссылаются на кого-либо другого. Эксперт используется в качестве информационного источника, решателя задач или учите¬ля. Эксперты отличаются от всех остальных своей способностью активно отслеживать и видоизменять свои когнитивные модели и процессы.
Эксперты, занимающиеся разработкой баз знаний, должны обладать как декларативными, так и процедурными знаниями в предметной области. Они должны быть способны не только решить задачу, но также объяснить свои решения дру¬гим. Если у одного эксперта знаний недостаточно, привлекают группу экспертов.
