Фреймы для представления знаний
Добавить в закладки К обложке
- Предисловие к русскому изданию - Страница 1
- Глава первая.Фреймы - Страница 3
- 1.1. Локальная и общая теории зрительного восприятия - Страница 5
- 1.2. Параллелизм - Страница 6
- 1.3. Искусственный интеллект и процессы решения задач человеком - Страница 7
- 1.4. Отслеживание образа куба - Страница 8
- 1.5. Носит ли зрительное восприятие символьную форму - Страница 10
- 1.6. Видение комнаты - Страница 12
- 1.7. Анализ сцен и субфреймы - Страница 13
- 1.8. Перспективы и перемена точек наблюдений - Страница 14
- 1.9. Заслонения - Страница 16
- 1.10. Образы и системы фреймов - Страница 17
- 1.11. Априорное означивание - Страница 18
- 1.12. Системы фреймов и конкретные мыслительные операции Пиаже - Страница 19
- Глава вторая. Язык, понимание и сценарии - Страница 21
- 2.2. Рассуждение - Страница 23
- 2.3. Смысловая структура рассуждений - Страница 25
- 2.4. Перевод - Страница 27
- 2.5. Активная и пассивная формы интеллектуальной деятельности - Страница 28
- 2.6. Сценарии - Страница 30
- 2.7. Более сложные сценарии - Страница 32
- 2.8. Вопросы, системы и концептуальные случаи - Страница 35
- Глава третья. Обучение, память и парадигмы - Страница 37
- 3.1. Требования к памяти - Страница 38
- 3.2. Сопоставление образцов - Страница 39
- 3.3. Оправдание - Страница 40
- 3.4. Суждения и сети подобия - Страница 41
- 3.5. Группы, классы и географические аналогии - Страница 43
- 3.6. Аналогии и альтернативные описания - Страница 45
- 3.7. Резюме. Использование фреймов в эвристическом поиске - Страница 47
- 3.8. Фреймы в качестве парадигм - Страница 49
- Глава четвертая. Управление - Страница 51
- 4.2. Фреймы и процесс согласования (по С.Фальману (1974)) - Страница 53
- Глава пятая. Пространственные образы - Страница 55
- 5.2. Глобальная система пространственных фреймов - Страница 56
- 5.3. Совершенствование системы - Страница 57
- 5.4. Эволюция - Страница 58
- 5.5. Вопросы измерений и количественных оценок - Страница 60
- Приложение. Критика логистического подхода - Страница 63
- Ф. М. Кулаков Приложение к русскому изданию - Страница 67
- Глава 1. Суть проблемы представления знаний - Страница 70
- Глава 2. Характерные особенности фрейм-подхода к проблеме представления знаний - Страница 71
- 2.1. Фрейм - визуальный образ - Страница 73
- 2.2. Фрейм-сценарий - Страница 74
- Глава 3. Способ формализации фреймов - Страница 77
- 3.1. Примеры формализованного представления фреймов-сценариев - Страница 78
- 3.2. Механизмы "приспособления" фрейма к реальной ситуации - Страница 79
- Список литературы - Страница 81
- Список литературы, добавленной при переводе - Страница 83
Ограничены возможности описания реального мира и с помощью вектор-функций, определенных на нормированных пространствах, что имеет место в случае методов, использующих основные положения теории автоматического управления (Ф.М.Кулаков,1976).
Одним из возможных путей решения проблемы явился подход, предполагающий использование семантических связей между понятиями, включенными в модель внешнего мира и учет прагматики внешнего мира. Это нашло свое отражение в исследованиях советских ученых, например, П.М.Амосова в области развития М-сетей, Д. А. Поспелова, В. Н. Пушкина и Ю. И. Клыкова по ситуационному управлению, а также ряда зарубежных специалистов, в том числе Р.Шенка по теории семантической зависимости (conceptual dependency), Дж. Уилкса в области семантики предпочтений (preference semantics), Ч. Ригера по теории семантических наложений (conceptual overlays) и др.
Наиболее значительной среди появившихся за последние годы была теория фреймов (frames) M. Минского, привлекшая к себе пристальное внимание специалистов в области искусственного интеллекта (Р. Шенк, Р. Абельсон, 1975; Дж. Лаубш, 1975; Дж. Майлопулос, П. Коэн, А. Борджида, Л. Шугар, 1975; Д. А. Поспелов, 1976; Д. А. Поспелов, Е. Н. Ефимов,1977; Н. Н. Перцова,1977 и др.). Впервые теория была опубликована в 1974 г.
В своей теории М. Минский отказался от попыток формировать модель внешнего мира на основе разрозненных, отдельных фактов или понятий. Центральным моментом является его утверждение о том, что любая машинная модель, отражающая сложности реального мира, должна строиться в виде достаточно большой совокупности определенным образом сформированных данных - фреймов, представляющих собой модели стереотипных (часто повторяющиеся) ситуации. Ситуация понимается здесь в обобщенном смысле, т. е. это может быть действие, рассуждение, зрительный образ, повествование и т.д. Фрейм представляет собой не одну конкретную ситуацию, а наиболее характерные, основные моменты ряда близких ситуаций, принадлежащих одному классу. В переводе с английского frame означает скелет, остов, рамка, что лишний раз подчеркивает общность представленных в нем сведений о моделируемом явлении. Графически фрейм можно изобразить в виде сети, состоящей из узлов и связей между ними. Каждый узел представляет собой определенное понятие, которое - и в этом заключается основной смысл теории - может быть, а может и не быть задано в явном виде. В последнем случае оно может быть конкретизировано в результате процесса согласования данного фрейма с некоторой конкретной ситуацией, имеющей место во внешнем мире. Незаданные в явном виде узлы называются терминалами. Они образуют нижние уровни графовой структуры, тогда как на верхних уровнях располагаются понятия, которые всегда справедливы в отношении представляемой данным фреймом ситуации. Таким образом, совокупность заданных в явном виде узлов - понятий образует основу для "понимания" любой конкретной ситуации из определенного для данного фрейма класса ситуаций. "Понимание" происходит путем конкретизации терминалов и согласования возможных для каждого из них понятий с вполне определенной, существующей во внешнем мире обстановкой. Центральным моментом является использование одних и тех же терминалов различными фреймами, что позволяет координировать информацию, собираемую из разных источников. Группы связанных между собой фреймов объединяются в системы, которые могут отражать действия, причинно-следственные связи, изменения понятийной точки зрения и т. д.
В своей теории М. Минский не проводит границы между теорией человеческого мышления и теорией построения "думающих" машин (искусственного интеллекта). Он полагает, что процессы человеческого мышления базируются на хранящихся в его памяти материализованных, многочисленных запомненных структурах данных - фреймах, с помощью которых человек осознает зрительные образы (фреймы визуальных образов), понимает слова (семантические фреймы), рассуждения, действия (фреймы-сценарии), повествования и т.д. Процесс понимания при этом сопровождается активизацией в памяти соответствующего фрейма и согласованием его терминальных вершин с текущей ситуацией. В случае неудачи из памяти с помощью сети поиска информации, объединяющей системы фреймов, "выбирается" другой фрейм, терминалы которого, возможно, окажутся между собой в более подходящих отношениях применительно к той же рассматриваемой ситуации.
Процесс последовательной замены одного фрейма другим особенно наглядно проявляется в таких областях человеческого мышления, как понимание естественного языка, рассуждение, вывод по аналогии и др. Это следует из наших интуитивных представлений о процессе мышления, который начинается с наводящих на мысль, но несовершенных образов, прогрессивно заменяемых лучшими, но всё еще несовершенными идеями.