Формирование системы понятий

Формирование системы понятий подразумевает выделение неко­торых единиц смысловой информации, отражающих явления, процес­сы, факты, объекты и т. д. в исследуемой предметной области. Что счи-

7 Зак 4548 193

Компьютерная психодиагностика

тать единицами смысловой информации, а что нет - это централь­ный вопрос, наиболее важный и наиболее сложный, решаемый непо­средственно разработчиками в процессе проектирования интеллекту­альных систем. Как правило, эта проблема разрешается на уровне «здравого смысла» методом проб и ошибок. Тем не менее опыт реше­ния задач в области психодиагностики, а также литературные источ­ники [Кук, Макдональд, 1986] позволяют сформулировать некоторые общие положения по отбору концептов для формирования системы понятий.

1. В литературе указываются свойства, которыми должна обладать полученная система понятий. Это уникальность (отсутствие избыточ­ности), полнота (достаточно широкое охватывание различных процес­сов, фактов, явлений и т. д. исследуемой предметной области), досто­верность (соответствие выделенных единиц смысловой информации их реальным наименованиям) и непротиворечивость (отсутствие омо­нимии, то есть той ситуации, когда различным единицам смысловой информации приписываются одинаковые наименования).

2. Существуют эксперименты, показывающие, что формирование системы понятий с указанными выше свойствами зависит от того, ка­кими методами она была получена. При применении разных методов состав тезауруса меняется [Кук, Макдональд, 1986].

3. Некоторые элементы (единицы смысловой информации), необ­ходимые для построения модели и, следовательно, претендующие на то, чтобы быть включенными в систему понятий, не всегда могут иметь смысл в реальной предметной области. Эксперт использует их в своей профессиональной деятельности интуитивно, никакне называя (праг­матически, в этом не было необходимости). В этом случае следует по­просить эксперта присвоить такому элементу имя. Например, при фор­мировании модели интерпретации тестовых данных по опроснику Т. Лири система понятий, по описанным в п. 3.5 причинам, была сфор­мулирована исключительно экспертом.

4. Концепты, отбираемые в систему понятий, должны быть реле­вантны решаемой задаче. Это означает, что сформированная система понятий отражает не вообще явления, факты, процессы и т. д. иссле­дуемой предметной области, а только те, которые необходимы для ре­шения конкретной задачи.

5. Понятия разной степени обобщенности образуют иерархические системы. В когнитивной психологии есть гипотеза [Хофман, 1986]отом, что в таких системах существует уровень понятий особого типа, с кото­рых как бы начинается понятийная дифференциация объектов. И. Хоф­ман называет такие понятия первичными, Э. Рош - базовыми. Они вос-

Глава 3. Конструирование компьютерных психодиагностических методик

производятся (узнаются, называются) испытуемыми спонтанно, в пер­вую очередь. Скажем, при предъявлении гитары сначала называется понятие «гитара» (первичное), затем понятие «гавайская гитара» (видо­вое понятие), затем - «музыкальный инструмент» (родовое понятие). Аналогично при предъявлении яблока: яблоко, антоновка, фрукт; при предъявлении молотка: молоток, плотницкий молоток, инструмент; при предъявлении стола: стол, кухонный стол, мебель.

Основная проблема в построении системы понятий (и метапоня-тий, то есть понятий более общего уровня) заключается в сложности выделения первичных, родовых и видовых понятий. В инженерии зна­ний эта проблема формулируется как «угадывание» начального уровня детализации. В этом случае необходимо решить, что (какое понятие) считать первичным, какое родовым, какое видовым. Для этого в пер­вую очередь определяют уровень детализации (дробления) понятий, который и ложится в основу системы понятий. Будет ли этот уровень состоять из первичных, родовых или видовых понятий - решается в каждой предметной области конкретно.

Выделение различных уровней детализации понятий является наиболее важной задачей, так как эксперту трудно идентифицировать множества рассуждений, компоненты которых не принадлежат одним и тем же уровням. Смешение уровней влечет за собой неадекватность формулируемых знаний и невозможность выработать универсальные решения для задач, оперирующих этими понятиями.

Изложенные ниже методы формирования системы понятий пред­ставляют собой определенные задания, которые даются эксперту. Ин­формация, получаемая от эксперта, тщательно анализируется.

Методлокальногопредставления [Тиори, Фрай, 1985]. Эксперта про­сят осуществить декомпозицию цели, то есть разбить задачу на подза­дачи и тем самым выделить некоторые локальные представления.

Далее для каждого локального представления эксперт должен сфор­мулировать информационные факты. В отношении числа таких фак­тов, используемых в локальном представлении, можно применить пра­вило из теории информации [Миллер, 1964]: «Магическое число семь плюс минус два». Это правило констатирует, что число информацион­ных фактов (информационных кластеров), которыми человек может одновременно управлять, примерно равно семи. Применяя это прави­ло к процессу получения системы понятий, можно сказать, что число информационных фактов в локальном представлении должно быть не более девяти, скорее всего шесть-семь. Если это правило не соблюда­ется, то возможно, что область применения локального представления

Компьютерная психодиагностика

слишком обширна. Далее каждому информационному факту необхо­димо дать четкое наименование (название).

Основная проблема, которую нужно решить при использовании этого метода, заключается в следующем. Часто некоторая порция ин­формации может быть представлена разными способами: как атрибут как понятие или как связь. Например, тот факт, что два человека нахо­дятся в семейных отношениях, может быть выражен понятием «семья» связью «женат-на» («замужем-за») или атрибутом «супруг(а)». В этом случае можно руководствоваться следующими двумя правилами.

Правило 1.Должнабытьиспользована та конструкция (атрибут, по­нятие или связь), которая кажется более естественной.

Я^_МЛ02Внутрикаждоголокальногопредставлениядолжнабыть использована только одна конструкция.

Метод вычисления коэффициента использования [Т^ж,Фт, 1985]. Этот метод основан на следующей гипотезе: элемент данных (инфор­мационный факт, единица смысловой информации и т. д.) может яв­ляться понятием, если он

□ используется в большом числе подзадач;

□ используется с большим числом других элементов данных;

□ редко используется совместно с другими элементами данных по сравнению с общим числом его использования во всех подзада­чах (это и есть коэффициент использования).

Таким образом, можно заполнить следующую таблицу.

Таблица 3.9

Далее, эти значения могут использоваться в качестве критериев для классификации всех элементов данных и, соответственно, для пост­роения системы понятий.

Метод формирования перечня понятий. Экспертам (желательно, что­бы их было больше двух) дается задание: на листе бумаги составить список понятий, относящихся к исследуемой предметной области. Понятия, выделенные всеми экспертами, включаются в систему по­нятий, остальные подлежат обсуждению.

Ролевой метод. В эксперименте принимают участие три человека: эксперт и два инженера по знаниям. Эксперту дается задание обучить

^Тяава 3. Конструирование компьютерных психодиагностических методик

инженера по знаниям решению некоторых задач предметной области. Таким образом, эксперт играет роль учителя, инженер по знаниям -роль ученика. Процесс обучения записывается на магнитофон. Затем третий участник, играющий роль стороннего наблюдателя, прослуши­вает запись и выписывает на бумаге все понятия, употребляемые учи­телем и учеником.

Составление списка элементарных действий. Эксперту дается зада­ние составить список элементарных операций при решении задачи в произвольном порядке.

Составление оглавления учебника. Эксперту предлагают представить ситуацию, в которой его попросили написать учебник. Необходимо составить на бумаге перечень предполагаемых глав, разделов, парагра­фов, пунктов и подпунктов книги.

Текстологический метод. Эксперту дается задание выписать из ру­ководств (книг по специальности) некоторые элементы, представля­ющие собой единицы смысловой информации. Этот метод был исполь­зован при построении модели интерпретации результатов тестирования поMMР1.