Бронфельд Г.Б.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ НЕКОТОРЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАБОТ СО ЗНАНИЯМИ

(доклад в кратком виде на международной научно-технической конференции "Информационные системы и технологии ИСТ-2007", г.Н.Новгород)

Последние десятилетия характеризуются значительным вниманием к работе со знаниями с широким использованием достижений науки и ИТ-технологий, что приводит к постепенно повышающейся результативности их применения.

Известны следующие подходы и технологии:

- экспертные системы;
- онтологические системы;
- системы управления знаниями, аналитические системы управления знаниями;
- интеллектуальные электронные книги – элинги;
- интеллектуальный поиск информации, например, в Интернет;
- интеллектуальные системы принятия решений, например, интеллектуальные роботы.

Это сегодня уже среда, где работает человек, с одной, как составной элемент, а, с другой стороны, как пользователь, обладающий потенциально неограниченно большими возможностями по сравнению со специалистом, даже, чем 20-30 лет назад.

Тем не менее, относительно недавнее исследование изучение спроса находящиеся в одной из берлинских библиотек 45 тысяч научных и технических изданий, показали, 90% из них практически или совсем не читают или читают единицы. Объем ежегодной свежей информации оценивается в 5 экзабайт ( 1 экзабайт = 1 миллиард гигабайт – величина больше, чем 10 с восемьнадцатью нулями).

Тут на самом деле два варианта – или мы в полном тупике и ситуация продолжает ухудшаться или все-таки есть какие-то шансы на улучшение ситуации на базе имеющихся технологий и мы лишь эти возможности пока эффективно не используем и находим пока на одном из начальных этапов развития.

И, это пока, при том, что ЭВМ 5 поколения еще не существуют, хотя они тоже со временем внесут свой весьма существенный вклад в развитие систем работы со знаниями.


Приведем некоторый сравнительный анализ указанных направлений работы со знаниями.


ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ

- Предметная область – узкая;
- Область применения – ограничена, обычно индивидуального применения;
- Результат - конкретен и достаточно точен;
Доводится до уровня профессионального эксперта;
- Модели – продукционные, семантические сети, фреймы, предикаты 1-го порядка и др.;
- Размер моделей – от тысяч до десятков тысяч правил
- Применяется исходное моделирование знаний по факту их содержания;
- Применяется моделирование знаний эксперта. Имплицитные знания выявляются;
- Вывод прямой и обратный, на синонимах не застревает;
- Не принимают самостоятельно решений без человека;
- В разработке длительны и дороги.

ОНТОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

- Предметная область – достаточно широкая;
- Область применения – ограничена, ограниченного распространения;
- Результат - псевдоконкретен;
- Модели – продукционные, семантические сети, фреймы, предикаты 1-го порядка и др.;
- Размер моделей – от десятков тысяч до 1 млн.понятий;
- Применяется исходное моделирование знаний по факту их понимания;
- Не применяется моделирование знаний эксперта;
- Вывод прямой и обратный, на синонимах не застревает;
- Не принимают самостоятельно решений без человека;
- В разработке длительны и дороги.

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗНАНИЯМИ (СУЗ), АНАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗНАНИЯМИ (АСУЗ)

- Предметная область – широкая;
- Область применения – неограничена, индивидуальный продукт;
- Результат – недостаточно конкретен (СУЗ), конкретен (АСУЗ);
- Модели – продукционные, семантические сети, фреймы, предикаты 1-го порядка и др.;
- Размер моделей – зависит от объема ввода;
- СУЗ – не применяется исходное моделирование, АСУЗ - применяется исходное моделирование знаний по факту их содержания;
- СУЗ - не применяется моделирование знаний эксперта. АСУЗ – применяется моделирование знаний эксперта;
- Вывод прямой и обратный. СУЗ - на синонимах застревает. АСУЗ – на синонимах не застревает;
- Не принимают самостоятельно решений без человека;
- В разработке длительны и дороги.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОНННЫЕ КНИГИ (ИЭК) – ЭЛИНГИ

- Предметная область – широкая;
- Область применения – неограничена, массовый продукт;
- Результат – достаточно конкретен ;
- Модели – продукционные, семантические сети, фреймы, предикаты 1-го порядка и др.;
- Размер моделей – зависит от объема ввода;
- Применяется исходное моделирование знаний по факту их содержания;
- Не применяется моделирование знаний эксперта. В перспективе предполагается применение моделирования знаний эксперта;
- Вывод прямой и обратный. На синонимах не застревает;
- Не принимают самостоятельно решений без человека;
- Для пользователя весьма дешевы.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ПОИСК ИНФОРМАЦИИ, например, в Интернет

- Предметная область – широкая;
- Область применения – неограничена, массовый продукт;
- Результат – размыт;
- Модели – продукционные, семантические сети, фреймы, предикаты 1-го порядка и др.;
- Размер моделей – зависит от объема обрабатываемой информации;
- Не применяется исходное моделирование;
- Не применяется моделирование знаний эксперта;
- Вывод прямой и обратный. На синонимах застревает;
- Не принимают самостоятельно решений без человека;
- Для пользователя недорог.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ, например, ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ РОБОТЫ

- Предметная область – узкая;
- Область применения – ограничена, массовый продукт;
- Результат – конкретен;
- Модели – продукционные, семантические сети, фреймы, предикаты 1-го порядка и др.;
- Размер моделей – зависит от решаемой задачи;
- Применяется исходное моделирование;
- Применяется моделирование знаний эксперта;
- Вывод прямой и обратный. На синонимах не застревает;
- Принимают самостоятельно решения без человека;
- В разработке длительны и дороги, для пользователя – средней стоимости.

Наиболее успешные результаты до сих пор достигались на базе экспертных систем (ЭС). Лучшие ЭС, хотя и создавались для узких (иначе невозможно) предметных областей, обеспечивали результаты (после длительной эксплуатации и последовательного развития) значительно превышающие, достигаемые наиболее квалифицированными специалистами - людьми. Наиболее известна шахматная программа, выигрывающая даже у чемпионов мира, в частности, в последний матч у Крамника.

Максимально эффективный результат для пользователя достигается комплексным применением и сочетанием возможностей указанных подходов в работе со знаниями.

Складывающаяся сейчас ситуация в развитии систем работы со знаниями характерна для начальной стадии технологического сингулярного скачка, предсказанного Верноном Винджем в 1993 г. Впрочем, похоже к технологической сингулярности ведут несколько иные пути, чем им указанные.

В тоже время надо отметить, пока рассмотренные технологии являются лишь интеллектуальными помощниками человека, резко усиливающего его возможности. Они пока не могут заменить его во многих важных сферах интеллектуальной деятельности и практики, в частности, в связи с наличием у человека специфических методов получения, передачи информации и ее обработке, недоступных пока современной вычислительной технике и приборам. Кроме того, существует целый ряд информационных ресурсов, которые пока недоступны для работы с ними существующих систем работы со знаниями, а человек может с ними взаимодействовать.

Тем не менее, такие новые направления, как интеллектуальные электронные книги – эллинги и аналитические системы управления знаниями, в совокупности с другими подходами по работе со знаниями, уже позволяют принципиально справиться в определенной степени с нарастающей лавиной знаний на человечестве, во всяком случае в текущий момент и ближайшие десятилетия.