"Düşünme" ve "bilinç" gibi karmaşık kavramlar ve hatta "zeka" ve "bilgi" gibi daha kolay tanımlanan kavramlar, çeşitli profillerden uzmanlar arasında (örneğin, sistem analizi, bilgisayar bilimi, nöropsikoloji), psikoloji, felsefe vb.) önemli ölçüde farklılık gösterebilir.
Hem insanlar hem de makineler tarafından eşit derecede açık bir şekilde algılanan bilginin eksiksiz, yeterli temsili, modern bilgi alışverişinin temel sorunudur. Bu tür bilgi alışverişi, bilgiyi oluşturan bir kavramlar ve ilişkiler sistemine dayanır.
Bilginin sınıflandırılması
Birkaç kategoride sınıflandırılabilirler: kavramsal, yapıcı, prosedürel, olgusal ve üstbilgi.
- Kavramsal bilgi, problem çözmede kullanılan bir dizi özel kavramdır. Genellikle temel bilimlerde ve bilimin teorik alanlarında kullanılırlar. Aslında kavramsal bilgi, bilimin kavramsal aygıtını oluşturur.
- Yapıcı bilgi - yapı, sistem ve alt sistem kümelerinin yanı sıraaralarındaki etkileşimler. Teknolojide aktif olarak kullanılır.
- Prosedürel bilgi, uygulamalı bilimlerde en yaygın olarak kullanılan yöntem ve algoritmalardır.
- Olgusal bilgi, nesnelerin ve fenomenlerin hem nicel hem de nitel özellikleridir. En sık deneysel bilimlerde kullanılır.
- Üstbilgi, bilgi, onun organizasyon sistemi, mühendisliği ve uygulama düzeni ve kuralları hakkında herhangi bir bilgidir.
Bilgi organizasyonu
Bilgi organizasyon sistemi, tanıdık (sözlü ve yazılı konuşma, resimler vb.) ve olağandışı (formüller, harita nesneleri, radyo dalgaları vb.) olabilen mesajlar biçiminde bilgi sağlama sürecidir.
Bir bilgi organizasyon sisteminin anlaşılır ve başarılı olması için, bilginin sunulacağı ve algılanacağı anlaşılır ve yapıcı bir kurallar sistemi kullanmak gerekir. Bunu yapmak için kişi dil ve yazı kullanır.
Dil
İnsanların biriktirdiği bilgilerin sürekli olarak sunulması, ifade edilmesi, depolanması ve değiş tokuş edilmesi gerektiğinden dil ortaya çıktı ve gelişti. Biçimsel bir yapı (dil, görüntü) ile ifade edilemeyen bir düşünce, bilgi alışverişinin bir parçası olma fırsatını kaybeder. Bu nedenle insanlık tarihi boyunca dil, bilgi temsilinin en etkili biçimi olmuştur.
Dil ne kadar zenginse, sırasıyla o kadar fazla bilgi ifade eder, bu da insanların kültürünü daha zengin hale getirir, bu da daha fazla ve daha etkili bilgi organize etme sistemleri geliştirmenize izin verir.
Dilbilim
Dilin bir bilgi temsili biçimi olarak kullanılmasındaki temel sorun, kelimelerin ve cümlelerin belirsiz anlamsal anlamlarıdır. Bu nedenle bilim dili, bilginin biçimselleştirilmesinde özel bir rol oynar.
Bilim dilinin temel amacı, bilginin ifade, sıkıştırma ve depolama biçimlerini tipikleştirmek ve standart hale getirmektir. Tipik, standart bir bilgi sunumunun yardımıyla, dilin çokanlamlılığından veya anlamsal belirsizliğinden kurtulabilirsiniz.
Dil evriminin doğal koşullarında bir dili zenginleştiren (ifadelerin çok anlamlılığı), bilgi alışverişi sürecinde bir engel haline gelen, yanlış anlama, anlamsal gürültü ve belirsiz bilgi algısı riskini artıran şey.
Bilginin sınıflandırılması
Bilgi resmileştirmenin ana yöntemlerinden biri sınıflandırmadır. Bu, bilginin belirli bir sınıfa göre gruplara dağıtılmasıdır. Yani yalnızca sınıfa karşılık gelen belirli kriterleri karşılayan bilgiler belirli bir bilgi sınıfına girer.
Sınıflandırma, bilimsel bir yöndeki temel bilgilerin oluşumunun ilk aşamasında vazgeçilmez olan özellikle önemli bir bilimsel sistematiği yöntemidir. Örneğin, bilgisayar biliminde sınıflandırma olmadan, karşılaştırma, arama ve sınıflandırma gibi önemli görevleri çözmenize izin veren bir denklik yoktur. Bilimde sınıflandırma olmasaydı, periyodik tablo gibi eşsiz ve paha biçilmez veri organizasyon sistemlerine sahip olamazdık.
Bilgi Temsil Modelleri
Periyodik tablo, Rütbeler Tablosu, Ceza Kanunu, aile ağaçları ve diğer sınıflandırma sistemleri bilgi temsili modelleridir. Bunlar, belirli bilgileri birbirine bağlayan resmi yapılardır: gerçekler, fenomenler, kavramlar, süreçler, nesneler, ilişkiler.
Belirli bir konu alanıyla ilgili bilgiyi bir bilgisayar tarafından anlamak ve işlemek için, bu bilgi belirli, resmi bir biçimde sunulmalıdır. Amaca bağlı olarak, bilginin bir bilgisayar tarafından işlenmesi, bir algoritma üzerine kurulmuş bir modele göre gerçekleşir. Buna göre, modelde sunulan bilgi, onu işlemek için kullanılan algoritmaya bağlıdır.
Uzman sistemlerde birkaç bilgi temsili modeli vardır. Başlıcaları üretim, çerçeve, ağ ve mantıksaldır.
Modellerin sınıflandırılması
Aşağıda örnekleri verilen, yukarıda sıralanan bilgi temsili modelleri, yaygın olmakla birlikte, yalnızca bunlardan çok uzaktır. Günümüzde geçerlilik, oluşturulma yaklaşımları ve organizasyon ilkeleri açısından birbirinden farklı birçok model bulunmaktadır.
Örneğin, aşağıdaki tablo bilgi temsil modellerinin türlerini, bunların ampirik ve teorik olarak ayrılmasını ve ayrıca alt bölümleri göstermektedir.
| Ampirik modeller | Teorik modeller |
| Üretim modelleri | Mantıksal modeller |
| Ağ modelleri | Formal gramerler |
| Çerçeve modelleri | Kombinatoryal modeller |
| Lenemy | Cebirsel modeller |
| Sinir ağları | |
| Genetik algoritmalar |
Ampirik modelleme
Ampirik organizasyon ve bilginin temsili modelleri bir kişiyi örnek alır ve hafızasının, bilincinin ve karar verme ve problem çözme mekanizmalarının organizasyonunu somutlaştırmaya çalışır. Ampirik modelleme, matematiksel olarak tanımlanabilen ve modellenebilen ilişkilerden ziyade ampirik gözlemler temelinde oluşturulan her türlü modeli ifade eder.
Ampirik modelleme, gözlemler ve deneyler temelinde oluşturulan bilgi temsil modelleri için genel bir terimdir.
Ampirik bir model, basit bir anlamsal ilkeye göre çalışır: yaratıcı, modelin ve onun göndergesinin etkileşimini gözlemler. Alınan bilgilerin işlenmesi analitik formüllerden, nedensel ilişkilere, deneme yanılmaya kadar birçok yönden "ampirik" olabilir.
Bilgi temsilinin üretim modelleri
Bu veri temsil modeli çoğunlukla ilişkilere ve nedenselliğe dayanır. Bilgiler "If, Then" türündeki koşullar biçiminde gösterilebiliyorsa, model üretimdir. En sık uygulamalarda ve basit yapay olarak kullanılır.zeka.
Bilgi temsili üretim modelleri çoğunlukla, belirli koşullar altında bu kuralları takip etmek için gerekli mekanizmanın yanı sıra bir dizi davranış kuralıyla bir tür yapay zeka sağlayan bilgisayar programlarıdır.
Üretim (bir dizi kural) iki bölümden oluşur: bir ön koşul ("IF") ve bir eylem ("THEN"). Üretim ön koşulu dünyanın mevcut durumuyla eşleşirse, model çalışır. Üretim modeli aynı zamanda, mevcut bilgiyi içeren, bazen çalışan bellek olarak da adlandırılan bir veritabanı içerir.
Üretim modelinin dezavantajları, eğer kural sayısı çok fazlaysa, modelin eylemleri birbiriyle çelişebilir.
Semantik ağlar
Görüntünün bütünlüğünü temel alırlar ve bilgi temsilinin en görsel modelleridir. Anlamsal ağ çoğunlukla bir grafik veya karmaşık bir grafik yapısı olarak temsil edilir, düğümleri veya köşeleri nesneleri, kavramları, fenomenleri temsil eder ve kenarları belirli nesneler, kavramlar ve fenomenler arasındaki ilişkileri temsil eder.
En basit anlamsal ağ, köşeleri örneğin "köpek", "memeli" ve "omurga" gibi kavramlar olan bir üçgen olarak kolayca temsil edilebilir. Bu durumda, köşeler üçgenin kenarlarını birbirine bağlayacaktır; bu, "olduğu", "sahip olduğu", "sahip olduğu" gibi bağlantılar ve ilişkilerle gösterilebilir. bu şekilde öğrendiğimiz bir bilgi temsil modeli elde ederiz,bir köpeğin bir memelidir, memelilerin bir omurgası vardır ve bir köpeğin bir omurgası vardır.
Bu tür modeller açıklayıcıdır ve onların yardımıyla karmaşık sistemleri ve nedensel ilişkileri en etkili şekilde temsil edebilirsiniz. Ek olarak, bu semantik ağlar, mevcut bir ağı genişleterek yeni bilgilerle desteklenebilir, yani bir üçgen bir dikdörtgene, sonra bir altıgene dönüştürülebilir ve daha sonra birinin gözlemlenebileceği karmaşık bir kesişen şekiller ağına dönüştürülebilir., örneğin, özelliklerin kalıtımı.
Çerçeve modeli
Çerçeve modeli, İngilizce çerçeve - çerçeve veya çerçeve kelimesinden bu şekilde adlandırılmıştır. Çerçeve, belirli bir kavramı temsil etmek için kullanılan verileri toplayan bir yapıdır.
Çerçevelerin, insanın dünyayı algılayışını ve karar verme sürecini etkileyen bir tür kalıplaşmış veri olduğu sosyolojide olduğu gibi, bilgisayar bilimlerinde ve yapay zeka ile çalışan çerçeveler, çerçeveleri temsil eden yapılandırılmış veriler oluşturmak için kullanılır. stereotipik durumlar. Aslında bu, dünyanın yapay zeka tarafından algılanmasının üzerine inşa edildiği ilk, temel veri sistemidir.
Bilgi temsilinin etkili modelleri olmasının yanı sıra, çerçeveler yalnızca bilgisayar biliminde aktif değildir. Başlangıçta anlamsal ağların bir varyasyonuydular.
Bir çerçeve bir veya daha fazla yuvadan oluşur. Buna karşılık, yuvaların kendileri çerçeve olabilir. Böylece çerçeve modeli, geniş bir hiyerarşik zincir oluşturan karmaşık kavramsal nesneleri temsil edebilir.bilgi.
Bilgi gösterimi çerçeve modeli, bir çerçevenin nasıl kullanılacağı, kullanım sırasında ve sonrasında neler bekleneceği ve çerçeve kullanımından beklentiler karşılanmadığında ne yapılacağı hakkında bilgiler içerir.
Çerçeve modelindeki belirli veri türleri sabittir, ancak genellikle terminal yuvalarında depolanan diğer veriler değişebilir. Terminal yuvaları çoğunlukla değişkenler olarak kabul edilir. Üst düzey yuvalar ve çerçeveler, durum hakkında her zaman doğru olan bilgileri taşır, ancak terminal yuvalarının doğru olması gerekmez.
Karmaşık bir ağın çerçeveleri, aynı ağın diğer çerçevelerinin yuvalarını paylaşabilir.
Veritabanı, belirli bir durumu veya kavramı temsil etmek için durumsal olarak oluşturulan prototip çerçevelerini (değişmez) ve örnek çerçevelerini depolayabilir.
Bilgi temsilinin çerçeve modelleri, en çok yönlü olanlardan biridir ve çeşitli bilgi türlerini gösterme yeteneğine sahiptir:
- çerçeve yapıları kavramları ve nesneleri temsil etmek için kullanılır;
- çerçeve roller, rol sorumluluklarını belirtir;
- çerçeve komut dosyaları davranışı tanımlar;
- çerçeve durumları, durumu ve etkinlikleri temsil etmek için kullanılır.
Sinir ağları
Bu algoritmalar, bilgiye ampirik bir yaklaşıma dayalı model grubuna koşullu olarak da eklenebilir. Aslında sinir ağları, insan beyninde meydana gelen süreçleri kopyalamaya çalışıyor. Aynı yapılara sahip bir yapay zeka sisteminin vekarar verme, durumların değerlendirilmesi ve gerçekliğin algılanması süreçlerinde insan beynindeki gibi süreçler benzer sonuçlar alabilecektir.
Teorik olarak sağlam yaklaşım
Matematiksel, tahmine dayalı ve mantıksal bilgi temsili modelleri bu yaklaşıma dayanmaktadır. Bu modeller biçimsel mantığa dayandıkları için doğru kararları garanti eder. Genellikle biçimsel mantıkla ilişkilendirilen, dar bir konu alanından basit problemleri çözmek için uygundurlar.
Bilgi temsilinin mantıksal modelleri
Bu, teorik bir yaklaşıma dayanan en popüler modellerden biridir. Mantıksal model yüklem cebirini, onun aksiyom sistemini ve çıkarım kurallarını kullanır. En yaygın mantıksal modeller terimleri kullanır - mantıksal sabitler, işlevler ve değişkenlerin yanı sıra yüklemler, yani mantıksal eylemlerin ifadeleri.
