ОГЛАВЛЕНИЕ

Предыдущие занятие

(лекция подготовлена С. Э. Александровым)

Содержание занятия:

1. Осмысленная обработка информации (тезисы и положения).
2. Некоторые следствия.
3. Резюме.

Цель занятия:

Ознакомиться с принципами и технологиями создания инструментария для ресурсосоздающих технологий.

Почему это надо:

Проект «Комуникатор» – это проект по дальнейшему развитию инструментария в направлении учёта структурных и временных контекстов при прогнозировании и управлении развитием событий. 

1. Осмысленная обработка информации (тезисы и положения).

Построение искусственного разума стопроцентно возможно… Мы не знаем никаких принципиальных запретов, которые бы сделали невозможным повторение того, что уже единожды создано природой.

Станислав Лем

(Будущее искусственного интеллекта, М.: Наука, 1991)

Часть 1. Смысл. Модуль элементарного смысла (МЭС). Взаимодействие элементарных смыслов (МЭС-структура). Использование МЭС для работы с информационным пространством.

1) Смысл – это отношение имён.

2) Имя – это знак, символ, понятие, слово (в общем случае – предложение, текст) и т.д.

3)Проблема: количество отношений у любого понятия бесконечно.

4)Решение: необходимо выявлять и учитывать только те отношения, которые использует пользователь, а для этого, отношения имён удобно брать из естественного языка, т.е. выявлять те отношения, которые присущи естественному языку.

Следствие. В различных языках отношения между именами выражаются различным образом. Поэтому если некая технология является языконезависимой (не имеет значения, с каким языком она работает), то эта технология со смыслом не работает, поскольку для неё не важно каким образом выражено отношение имён.

5) Смысл понятий необходимо упорядоченно фиксировать, для того, чтобы работать с ним типовым образом.

6) Для любого понятия естественного языка можно выделить следующие типы отношений:

• грамматические отношения (см. далее п.7),
• структурные отношения (работа с ними описана в Части 2),
• временны^/е отношения (работа с ними описана в Части 3).

7) Для фиксации и упорядочивания этих отношений используется модуль элементарного смысла (МЭС). Удобно выделить два типа МЭС:

• модуль типа субъект S:  или объект O: (представляется аналогично S);
• модуль типа действие A: .

Здесь S, O и A являются центрами соответствующих МЭС’ов. Каждый МЭС имеет по 6 осей.

МЭС типа S (O):	МЭС типа A:
T-extro НС   Ao S (O) As   пС T-intro	t+ НС   S A O   пС t–

Более подробно отличия между модулями типа субъект-объект S(O) и действие A изложены в Дополнении 1.1.

8) Ролевая структура предложения, представленная в виде иерархии, выглядит:

	Группа субъекта S	Группа действия A	Группа объекта O
1. Субъект (S) и 2. Предикат (A)	S	A
3. Дополнения
- объект O			O
- инструмент (часть S)	Inst
- адресат (часть O)			Adr
4. Обстоятельства (свойства A)
- образа и степени действия (Adv)		Adv Mod Gen
- места (Loc)		Loc (Dir Coun)
- времени (Temp)		Temp
- цели (Goal)		Goal
- причины (Cause)		Cause
- условия (Con)		Con
5. Сравнение (Comp)		Comp
6. Мера (Meas)		Meas
7. Тема (Topic)		Topic
8. Определения
- свойства S, O	Atr Gen Name		Atr Gen Name
- свойства Inst, Adr	Atr Gen		Atr Gen
- свойства Loc, Dir, Coun, Topic		Atr Gen
- свойства времени, причины, цели
9. Свойства свойств	AtrGen GenGen Symb	AtrGen GenGen	AtrGen GenGen Symb

9) Все элементы предложения можно разделить на три группы:

• сущностные (существительное, глагол): называют объект и его действия;
• формирующие /от формы/ (прилагательное, числительное, наречие): указывают на признаки и свойства объектов и действий;
• процедурные (местоимение, предлог, союз, частица, междометие и другие служебные слова): устанавливают мета-отношения между объектами и действиями.

Примечание. В предыдущем пункте (в ролевой структуре предложения) представлены только сущностные и формирующие элементы.

10) Тогда представление смысла понятий, отличных от S(O) и A:

• или сводятся к модулям элементарного смысла, аналогичным S(O) или A, которые имеют с модулями S(O) и A определённую связь (например: адресат Adr, инструмент In, тема Topic, место Loc, принадлежность Gen и т.п.),
• или представляется не в виде определённого МЭС, а в виде процедуры (например, служебные слова).

11) Представление смысла понятий в виде МЭС позволяет разработать процедуры оперирования смыслом понятий и свести их к ряду простых действий с модулем:

• позиционирование в МЭС,
• сравнение МЭС,
• свёртка-развёртка МЭС,
• генерация словаря МЭС,
• построение МЭС-структуры.

12) Грамматический код В.А. Карпова [10] и процедуры работы с МЭС позволяют представить предложение (текст) в виде структуры взаимодействующих МЭС и, затем свернуть эту МЭС-структуру в один модуль элементарного смысла, соответствующий всему предложению (тексту).

13) Но грамматический код обладает недостатком: он позволяет выявлять только те смысловые отношения, которые выражаются грамматически, но другие смысловые связи он не фиксирует. Поэтому создание словаря МЭС позволяет формировать тезаурус и обучать компьютер более широкому пониманию смысла слов.

14) За счёт того, что МЭС фиксирует не только слово, но и его конкретные смысловые связи с другими словами, а также позволяет построить МЭС-структуру, соответствующую отношениям слов в предложении, это даёт возможность оперировать не только символами, составляющими само понятие (слово, предложение, текст), но и его смыслом.

Например, для целей поиска информации МЭС-структура вида:  является аналогом запросной матрицы и позволяет не рассматривать те источники информации, в которых хоть и присутствуют элементы S, A, O, но нет высказываний с заданной пользователем смысловой структурой S-A-O (т.е. с заданными отношениями смыслов).

15) Подобная запросная матрица позволяет управлять глубиной смыслового поиска.

• уровень 1 – поиск непосредственно по элементам, составляющим запрос: S-A-O;
• уровень 2 – ассоциативный поиск по ближайшим к S-A-O понятиям и связям;
• уровень 3 – ассоциативный поиск по более дальним понятиям и связям и т.д.

16) Проблема. На основе МЭС можно значительно повысить релевантность поиска запроса. Такой подход эффективно работает при поиске ответа на вопрос «где это находится?» Но пользователь редко ищет в информационном пространстве свой собственный запрос, гораздо чаще ему нужен ответ на проблему, а это не сам запрос, а то, что находится рядом с запросом и то, что с ним связано. Однако использование МЭС при поиске не позволяет получить ответы на такие вопросы как:

• Что именно, какая информация, находится рядом с запросом?
• Как конкретно она связана с запросом?
• Нужна ли эта информация пользователю или нет?

17) Решение: хранить и обрабатывать отношения смыслов в контексте.

Часть 2. Контекст. Модуль элементарного контекста (МЭК). Картина мира. Субъектно-ориентированная картина мира (СКМ).

1) Смысл любого понятия представляется в виде МЭС (см. Часть 1), который фиксирует смысл понятия в виде системы отношений (связей) этого понятия с другими понятиями:

2) Но отношения между понятиями зависят от контекста. Поэтому и смысл понятия зависит от контекста, в котором оно использовано в данном конкретном случае.

3) Проблема: контекстов бесконечно много и все их учесть физически невозможно.

4) Решение: не учитывать абсолютно все контексты, а брать только типовые, которые обычно (как правило, чаще всего) подразумевает пользователь. Назовём их элементарными контекстами. Таким образом, элементарные контексты можно выяснить у человека или собрать по текстам, которые написаны человеком.

5) Из курса «Драматургии событий и явлений» следует, что любое явление можно представить в виде движения, которое от чего-то начинается, через что-то проходит и чем-то заканчивается: ОТ —> ЧЕРЕЗ —> К.

Удобно принять, что если контекст выявлен, то движение ОТ —> ЧЕРЕЗ —> К развивается закономерно, формально и логично (по законам формальной логики: «если было A, то будет B»). А если контекст не выявлен, то движение развивается незакономерно, неформально, нелогично (по законам драматургии: «если было A, то будет не B, а С») и приходит к неожиданному анти-результату (к «анти-К», «не-К»), т.к. нечто помешало событиям развиваться так, как предполагалось первоначально. Тогда все контексты подразделяются на два вида – выявленные и не выявленные.

6) Будем считать, что выявление контекста приводит к его исчезновению. Следовательно, контекст – это то, что заставляет события развиваться незакономерно и нелогично.

7) Для фиксации выявленных контекстов используется модуль элементарного смысла в контексте или просто – модуль элементарного контекста (МЭК).

8) МЭК понятия имеет следующую структуру:

• Название понятия.
• Границы понятия, в виде движения [ОТ —> ЧЕРЕЗ —> К].
• Подсистемные контексты понятия.

9) Механика оперирования контекстом в общем виде:

• Выбрать интересующее явление и представить его в виде МЭС.
• Построить МЭК явления.
• Выбрать из МЭК явления требуемый контекст.
• Представить контекст в виде собственного МЭС.
• Наложить МЭС контекста на МЭС явления и получить МЭС явления в контексте.

Примечание. Фактически, листочки в словаре МЭС – это ни что иное, как модули элементарных смыслов для конкретных явлений, но с учётом выявленных контекстов (т.е. формируются сразу в процессе разбора).

10) Проблемы:

• Пользователь может не знать требуемый ему контекст.
• Любой контекст сам по себе является понятием, у которого может присутствовать свой собственный контекст¹. Таким образом, смысл контекста (его МЭС) определяется надсистемными контекстами.
• Требуемая пользователю информация может не присутствовать в информационном пространстве в виде целого: представлена по частям или фрагментарно.

11) Решение: учитывать и фиксировать выявленные контексты и отношения между ними в виде субъектно-ориентированной картины мира понятий и контекстов (СКМ).

12) Структура взаимодействий между контекстами (МЭК) в СКМ:

1) Название НС явления (название НС-МЭК)

2) Движение НС-МЭК [ОТ —> ЧЕРЕЗ —> К]

3) Явления внутреннего времени для НС-МЭК:  МЭК 2  4) явления внешнего времени для МЭК 1 ≡ явления внутреннего времени для НС-МЭК     1) название явления (название МЭК 1)     2) движение явления: [ОТ —> ЧЕРЕЗ —> К] (границы МЭК 1)     3) явления внутреннего времени для МЭК 1 (пС контексты МЭК 1)     Явление 1     Явление 2     Явление 3     Явление 4     Явление 5 и т.д.     4) явления внешнего времени для МЭК 1 ≡ явления внутреннего времени для НС-МЭК —> МЭК 3

Подсистемные, системные и надсистемные контексты в СКМ расположены в определённом порядке (в столбик и со сдвигом) для того, чтобы иметь возможность фиксировать отношения контекстов между собой.

13) Главная особенность СКМ в том, что она организована как субъект, т.е. аналогична, подобна субъекту (человеку). Это означает, что:

a) Верхним надсистемным контекстом в СКМ всегда является контекст становление человека, который задаёт контекст, к которому так или иначе всё относится. Относительно становления человека рассматривается, оценивается и позиционируется в СКМ любая информация. Как измерение расстояний относительно далёкой звезды, положение которой можно считать неизменным.

b) Базовая структура СКМ разворачивается в соответствии с генезисом формирования системы контекстов человека. Поэтому подсистемная развёртка становления человека соответствует основным качественным этапам жизни человека:

1. становление «младенца»

     2. становление «ребёнка»

          3. становление «подростка»

               4. становление «родителя» («родителя младенца»)

                    5. становление «семьянина» («родителя ребёнка»)

                         6. становление «воспитателя» («родителя подростка»)

                              7. становление «родителя родителя» («создателя»)

                                   8. становление «родителя семьянина» («основателя»)

                                        9. становление «родителя воспитателя» («телеолога»)

Развёртка каждого из указанных этапов задаёт стартовую структуру СКМ, которая в дальнейшем может уточняться, изменяться и совершенствоваться.

c) Для контроля за поступающей в СКМ информацией и оценки, способствует ли она становлению или она ведёт к деградации, используется постоянно действующий контекст становления. Функционально контекст становления реализован в виде процедуры и двух контрольных форм:

• контрольной формы по становлению,
• контрольной формы по деградации.

Под «становлением» понимается процесс развития, положительного движения, накопления ресурсов. Под «деградацией» понимается противоположный процесс отрицательного движения, процесс уничтожения ресурсов. Деградация задана для того, чтобы можно было отличить становление.

Контрольные формы используются для оценки поступающей информации, а процедура используется, когда новая информация вступает в противоречие с той, что уже записана в СКМ.

В основе процедуры разрешения противоречий лежит методология «Рейтинг-анализ».

14) Принципы позиционирования в СКМ (Дополнение 2.2), позволяют позиционировать в СКМ любую информацию, т.е. найти для неё определённое место.

15) Использование СКМ, например, для поиска информации, позволяет искать информацию, указав запрос и его контекст, а затем уточнять запрос только по контексту, а не описывать подробно, что именно требуется найти.

16) Машина (программа, устройство и т.п.) с контекстом – это СКМ с контекстом становления.

Часть 3. Элементарный процедурный контекст. Теория-практика, процедурная ось. Временной контекст. Контекст реального масштаба времени.

1) Контексты, как и явления, изменяются с течением времени.

2) Формально изменение любого контекста во времени можно описать процедурой:

Тогда задание набора процедур и последовательности их применения будет определять требуемое изменение исходного контекста во времени:

Исходные контексты уже заданы в МЭК (см. Часть 2). Подобный набор процедур является элементарным процедурным контекстом. Кроме того, выбор процедуры зависит от цели создания процедурного контекста.

3) Для задания элементарного процедурного контекста выбрана пара «теория-практика». Логика движения (становления) этой пары следующая. «Теория» вызывает появление «практики» – неких практических действий. Действия приводят к появлению результатов, а это в свою очередь вызывает изменение (корректировку) самой теории и появлению «теории¹». Но «теория¹» вызывает изменение практики à появляется «практика¹» и т.д. Эту логику отражает процедурная ось становления пары «теория-практика».

Задание процедурной оси задаёт так называемое процедурное время, т.е. время, которое нормируется последовательностью применения процедур и являющееся нереальным масштабом времени: изменилась процедура – изменяется и квант времени, не изменилась процедура – время тоже не меняется.

4) Схема оперирования СКМ с учётом процедурных контекстов выглядит так:

5) Работа с процедурным контекстом в полном виде должна учитывать:

1. становление движения «теория-практика» (см. п. 4),
2. надсистемный контекст становления процесса по п. 5a,
3. надсистемный контекст становления группы процессов, в котором процесс по п. 5b является одной из составных частей.

6) Процедурная ось позволяет ввести актуальное время – время, которое идёт синхронно со временем пользователя. При этом:

1. Актуализация МЭС во времени приводит к его уточнению, т.е. из МЭС удаляются элементы, не соответствующие актуальному моменту времени.
2. Можно ввести реальный масштаб времени (так называемое, административное время), присвоив каждой СКМ метку времени (год, месяц, день, час, минута, секунда, …). Получим СКМ(t).

7) В результате, в СКМ(t) реализуются следующие универсальные контексты:

1. контекст становления (см. Часть 2),
2. структурный контекст (см. Часть 2),
3. процедурный контекст (см. Часть 3),
4. контекст реального масштаба времени (см. Часть 3).

8) Структура машины (программы, устройства и т.п.) с временным контекстом:

Процедуры оперирования контекстами процедурной оси призваны на базе универсальных контекстов (см. п. 7) сформировать требуемый пользователю контекст.

Часть 4. Категории. Категориальный контекст. Онтологическая картина мира и процедурная картина мира. Искусственный интеллект.

1) Категория – это контекст с процедурой оперирования над СКМ(t), которая определяет:

1. порядок поиска информации в СКМ(t),
2. порядок использования информации из СКМ(t).

2) Категорий, как и контекстов (см. Часть 2), может быть бесконечно много, т.к. каждое явление может стать категорией. Поэтому:

1. Под каждую категорию требуется создавать свою процедуру.
2. Категории, как и контексты, сами находятся в категориальном контексте, что вызывает их становление (изменение). Это требует и соответствующего изменения процедур.

3) Изменение категорий и соответствующих им контекстов и процедур можно учесть, если организовать процесс становления категорий, аналогично тому, как был организован процесс становления контекстов (см. Часть 2).

4) Например, если процесс становления категорий организовать в отдельной картине мира – СКМ2(t), то появляется возможность функционально разделить части машины (устройства, программы и т.п.). Одна часть – учитывает и фиксирует явления и процессы – это онтологическая СКМ1(t). Другая часть – имеет активные радикалы и управляет первой – это процедурная СКМ2(t).

5) Структура машины (программы, устройства и т.п.) с категориальным контекстом:

6) Особенностью такой машины есть то, что СКМ2(t) как явление занимает определённое место в СКМ1(t). Это позволяет СКМ2(t) наблюдать за собой и за своим становлением, распознавая и фиксируя развитие и деградацию и «закрепляя результаты в их истине».

В этом смысле такая машина уже не является устройством, а является искусственным интеллектом (искусственным разумом).

2. Некоторые следствия.

1) Сама система искусственного интеллекта (ИИ) может выступать в качестве пользователя.

 

2) Системы ИИ типа развития и типа стабилизации.

Верхний модуль онтологической СКМ(t) можно представить и так:

1. становление «младенца»	4. становление «родителя»	7. становление «создателя»
2. становление «ребенка»	5. становление «семьянина»	8. становление «основателя»
3. становление «подростка»	6. становление «воспитателя»	9. становление «телеолога»

Тогда. Корреляция временных контекстов преимущественно с поступательным движением в СКМ (1 —> 2 —> 3 —> 4 —> 5 —> 6—> 7 —> 8 —> 9) обеспечивает приоритет развитию, где стабилизация является средством для развития.

Корреляция временных контекстов преимущественно со структурным движением в СКМ (1 —> 4 —> 7; 2 —> 5 —> 8; 3 —> 6 —> 9) обеспечивает приоритет стабилизации, где поступательное движение является средством для надежности этой стабилизации.

Соответственно, конкретная система ИИ будет в большей степени принадлежать либо типу развития, либо типу стабилизации. Полный обмен управляющей информацией целесообразно организовывать только между различными типами систем ИИ. Иначе будет наблюдаться эффект информационного вырождения.

3) Механизмы вырождения систем ИИ (маразм). Из п. 2 следуют виды вырождения:

• Вырождение по развитию.
• Вырождение по стабилизации.
• Вырождение по самостоятельности.

Вырождение по развитию. Происходит в том случае, когда система осуществляет поступательное движение без «закрепления результатов в их истине». Тогда на новом этапе развития у системы будет гораздо меньше ресурсов, на которые она может опереться. Но недостаток ресурсов компенсируется новым поступательным движением вперед. Система решает проблемы за счет движения вперед, игнорируя фазу наработки и закрепления ресурсов. На следующем этапе развития ресурсов совсем мало… И т.д., до того момента, пока не произойдет срыв. Система деградирует.

Вырождение по стабилизации. Происходит, когда система стремится закрепить результаты без поступательного движения вперед. В этом случае проблемы решаются за счет использования (эксплуатации) имеющихся ресурсов, однако игнорируется наработка новых ресурсов. В результате наступает момент, когда системообразующие ресурсы исчерпываются. Происходит срыв, и система деградирует.

Вырождение по самостоятельности. Наступает тогда, когда система в своем развитии попадает на 9-й этап. Здесь она приобретает «абсолютные средства». Термин «абсолютные средства» здесь использован в том смысле, что:

• эти средства эффективно работают во всех точках СКМ;
• эти средства эффективно работают только относительно самой системы.

В итоге система раз за разом, используя освоенные средства, получает совершенно правильные микро-результаты, но совершенно неприемлемые и ошибочные макро-результаты (деградация по 2-му и 3-му уровням, см. Часть 3). Следует отметить, что эффект информационного вырождения (маразм, деградация) может проявляться как целиком на всей СКМ, так и в отдельных ее областях.

4) Защита от информационного вырождения.

Защитой от вырождения по развитию и по самостоятельности является организация периодического обмена управляющими процедурами между системами типа развития и типа стабилизации.

Примечание.

1) При организации систем, которые учитывают существующий опыт, целесообразно объединять процедуры управления систем противоположных типов: развития и стабилизации (мужчина и женщина).

2) Однако, чем лучше, чем более качественно система защищается от вырождения, тем быстрее она нарабатывает «абсолютные средства» и приходит к вырождению по самостоятельности (аналог старческого маразма). Здесь защитой является выполнение системой функций воспитания других систем (помощь в становлении). Этот принцип работает за счет того, что вынуждает более развитую систему становиться на точку зрения менее развитой и, помогая ей в становлении, самой осваивать новые цели и средства.

5) В зависимости от того, какой культурой будет создаваться система ИИ, черты той культуры она и будет нести.

6) Макро-динамика отношений между человеком и системой ИИ.

Первая цель системы ИИ – это обучение человека за счет использования знаний, накопленных человечеством. Следующая цель – самой учиться у человека (пополнение знаний, накопленных человечеством). Цели постоянно переходят одна в другую на новых витках.

Резюме

В любых областях человеческой деятельности, как только системы переходят определенный уровень сложности, они начинают терять управляемость. Исправление ошибок в функционировании систем вызывает появление новых недостатков. Именно поэтому существуют объективные, принципиальные препятствия и еще большая вероятность получения отрицательного результата при решении таких проблем как безопасность атомных электростанций (авария на Чернобыльской АЭС), надежность космических полетов (катастрофа ракетоносителя Ariane-5, космических челноков «Челленджер» и «Колумбия»), решение социальных, политических конфликтов (Палестина, Югославия, Ирак, Чечня) и многих других.

Сегодняшняя критическая ситуация в области отношений человека со сложными системами диктует необходимость следующего шага в развитии инструментов решения проблем. Однако эти проблемы требуют анализа больших объемов контекстно-зависимой информации.

Необходимо, опираясь на формальную логику (логика Платона, Аристотеля), перейти к инструментальному виду логики, которую не останавливают противоречия, а которая оперирует противоречиями (Кант, Гегель). Это возможно, если в качестве базовых элементов логики использовать не «процедуры» формальной логики, а «понятия». Если научиться инструментально оперировать «понятием» как базовым элементом, появляется возможность управлять процессом становления и развития сложных систем.

Будущее информационных технологий лежит именно в области логики «понятий». Здесь есть основание для возможного разрешения таких проблем, как расшифровка и управление ДНК с учетом контекстов ее структуры и жизнедеятельности, устойчивость экологических систем, переход от ресурсопожирающих технологий к ресурсосберегающим и, далее, – к ресурсосоздающим.

Это очень актуально, поскольку метод проб и ошибок – становление через деградацию с минимальным, случайным «закреплением результатов в их истине» – накладывает жесткие границы существования и росту человечества.

Следущие занятие