Раскрытие понятия интуитивного представления, участвующего в формировании образов и роли ассоциативного мышления. Рассмотрение приближенных рассуждений и нечеткой логики как подхода к построению баз знаний, с учетом интуитивных представлений специалиста.
Аннотация к работе
Сродни отражению (но не копированию) окружающего мира художником, образ состояния (болезни) у разных врачей окрашен их видением больного, связанным с ассоциациями, обусловленными представлениями о проявлениях данного заболевания на основе литературных сведений и особенностей личной практики. Наблюдаемая при этом совокупность фактов не обязательно в полной мере соответствует “классическому” образу в памяти человека, т.е. истинный образ, в частности на текущий момент времени, может быть как целостным (присутствуют все формирующие его признаки), так и неполным или размытым вследствие разной степени выраженности признаков и/или отсутствия части из них. Мышление образами, как первый этап оценки ситуации, позволяет составить относительно полное представление о предмете (состоянии больного) путем мысленного сравнения с “изначальным” образом, который есть энграмма или “осадок в памяти” [30], но всегда вне прямой связи с последовательным сканированием признаков в процессе осмотра. Обращаясь к проблеме интуитивного восприятия состояния больного врачом, можно предположить, что обнаружение определенного признака вызывает эффект озарения, или проникновения в суть, и перед мысленным взором возникает некий образ, т.е. имеет место инсайт-феномен как частный случай гештальта, обозначающего целостные или несводимые к сумме своих частей структуры сознания [12]. Исходя из этого, условие выдвижения гипотезы об “образе” в базе знаний интеллектуальной системы должно сопровождаться указанием о степени уверенности эксперта в выдвигаемой им гипотезе: “абсолютно достоверно” (полная определенность), “скорее всего” (крайне высокая степень определенности), “весьма вероятно” (высокая степень определенности), “противоречивые или спорные сведения”, что относится, как правило, к комиссионному решению при проведении консилиума (практически полная неопределенность), “мало вероятно” (высокая степень определенности), “сомнительно, но не исключено” или “крайне мало вероятно”, т.е. почти полное отрицание (крайне высокая степень определенности), “абсолютно невозможно”, т.е. полное отрицание (полная определенность).Рассматривая интуицию и образное мышление как неотъемлемые составные части мыслительной деятельности специалиста, оказывающие серьезную помощь в принятии решений, нужно признать, что хотя механизмы работы мозга в этих случаях не до конца прояснены, имеется возможность построить достаточно непротиворечивую рабочую гипотезу. Необходим отличный от обычного подход к подбору эксперта, у которого, наряду с логическим, должно быть сильно развито образное мышление (“правополушарный” человек).
Введение
интуитивный логика ассоциативный мышление
Одной из наиболее слабо структурированных предметных областей является, как известно, медицина. Это послужило основанием для рассмотрения ее в качестве модели для реализации нетривиального подхода к созданию систем искусственного интеллекта, база знаний которых включала бы, наряду с объективными данными и отношениями между ними, также интуитивные и образные представления специалиста. Это исходит из медицинского постулата, что заболевание практически нельзя идентифицировать по описанию, т.е. определять по классификационной шкале симптомов.
У опытного врача, обладающего образным мышлением и интуицией, диагностический поиск на первом (уточняющем) этапе можно рассматривать как перцептивное понятие (сродни этому у Д.А.Поспелова [16]: “самая главная информация” может учитываться только на уровне собственной интуиции). Получаемая при этом информация должна носить символьный (многозначный) и образный характер по аналогии с “мифотворчеством” у символистов и метафорическими образами у имажинистов. Это хорошо корреспондирует с точкой зрения [34], что “правое полушарие доминирует в тех ситуациях, когда ни одна из имеющихся в индивидуальном репертуаре дискриптивных систем не соответствует поставленной задаче” (следовало бы добавить - в полной мере). В этом случае правое полушарие должно быть, согласно гипотезе, задействовано в первоначальной ориентировке, а левое - в использовании существующего способа решения, как только он будет установлен. Но возможна и такая ситуация, когда правое полушарие выполняет ведущую роль не только на стадии ориентировки, но (полностью или частично) и на стадии способа решения [7].
Именно в силу сложности представления достаточно четких обобщений и трудности формулирования образного ряда (включая интуицию), по-видимому, остаются неудачными попытки извлечения такого рода знаний у высококвалифицированных специалистов. Однако, когнитологи невольно толкают экспертов на путь как раз логического объяснения своих решений, расчленения комплексных понятий образного типа. В то же время, именно последние должны интересовать нас не меньше, так как на сегодня уже ясно, что они являются неотъемлемой составляющей интеллектуальной деятельности человека.
Интуиция и образное мышление специалиста
По видимому ни у кого уже не вызывает особых сомнений тот факт, что интуиция, довольно тесно связанная с образным мышлением, играет значительную роль в формировании первичных гипотез в слабо структурированных областях знания, таких как гуманитарные науки, медицина, биология, геология. В то же время, интуиция и образное мышление - два независимых механизма, которые могут взаимодействовать в тех случаях, когда первый инициирует проявление второго. Интуиция врача способствует выбору рационального пути обследования больного, что оптимизирует диагностический процесс.
Формирование образов на основе впечатлений, интуитивное “схватывание” и последующее обращение к аналитико-синтетическому подходу - это взаимодополняющие механизмы принятия решений, последовательность которых носит относительно случайный характер. Рассмотрим вначале функции интуитивного “мышления” врача. Интуиция в медицинской практике, которая характеризуется выраженной эвристикой, может: а) непосредственно приводить к решению задачи (постановке диагноза);
б) служить ориентиром в направлении диагностического поиска, реализуемого затем на основе логических процедур;
в) являться пусковым механизмом для решения задачи на основе образных представлений или последовательного включения образного мышления и аргументационных соображений.
Необходимо подвергнуть исследованию феномен образного мышления и попытаться объяснить механизмы выдвижения диагностической гипотезы в этих случаях. Направленность действий высококвалифицированного врача определяется, во многом, наличием у него образного представления болезни. Знания, в обязательном плане включающие отношения между объектами, могут быть представлены “мысленными образами” явлений внешнего мира, сформировавшимися в прошлом на основе фактов (но не яляющимися их простым отражением). Сродни отражению (но не копированию) окружающего мира художником, образ состояния (болезни) у разных врачей окрашен их видением больного, связанным с ассоциациями, обусловленными представлениями о проявлениях данного заболевания на основе литературных сведений и особенностей личной практики.
Как указывал известный физиолог И.М.Сеченов [21], между реальным чувствованием и последующим воспоминанием почти никогда не бывает фотографического сходства. Он отмечает, что ежедневный опыт показывает, что вспоминать знакомое, испытанное можно по самым летучим намекам, лишь бы намек входил прямо или косвенно в воспроизводимое впечатление. Образы, используемые в качестве медиаторов, могут выполнять, как считает Р.Л. Солсо [25], функцию эффективного кода, который облегчает запоминание ассоциативных пар.
Общее для принятия решений “без размышления” - представление именно образа болезни, т.е. целостное восприятие явления. Это своего рода эффект озарения, объясняющий формирование образа болезни “по наитию”, без подкрепления дополнительными фактами. С некоторой натяжкой можно сказать, что образ болезни - это та же метафора, т.е. образная или имажинистская медицина. Наблюдаемая при этом совокупность фактов не обязательно в полной мере соответствует “классическому” образу в памяти человека, т.е. истинный образ, в частности на текущий момент времени, может быть как целостным (присутствуют все формирующие его признаки), так и неполным или размытым вследствие разной степени выраженности признаков и/или отсутствия части из них.
Мышление образами, как первый этап оценки ситуации, позволяет составить относительно полное представление о предмете (состоянии больного) путем мысленного сравнения с “изначальным” образом, который есть энграмма или “осадок в памяти” [30], но всегда вне прямой связи с последовательным сканированием признаков в процессе осмотра. Это соответствует представлению, что слова обрабатываются последовательно, тогда как картинки параллельно, “сразу целиком” [35], т.е. типичный для определенного заболевания внешний вид больного может восприниматься в виде единого целого, тогда как роль субъективных и объективных признаков подвергается последовательному анализу в процессе рассуждения и аргументации.
Образные представления подразделяются на семантические (знаковые, псевдовизуальные, восстанавливающие смысл имени - концепт) и визуальные (зрительные). Рассматривая в этом контексте “семантический треугольник” [20], можно подставить на место ментального образа как собственно визуальный, так и псевдовизуальный образ, соответствующий определенной ситуации, специфическое проявление определенного явления, соответствующего денотату реального мира.
Возвращаясь к понятию интуитивного представления, участвующего в формировании образов, следует отметить, что оно имеет многообразные проявления. Например, как указывают ученые Йельского университета (США), когда хирург работает при помощи эндоскопического устройства и манипулирует предметами, наблюдаемыми на экране телевизионного монитора в двухмерном представлении, то вместо “реального” стереоскопического изображения, формирующегося на сетчатке глаза в условиях “обычной” операции, он получает двухмерную аппроксимацию фактической картины операционного поля. Получая информацию о тканях лишь по одному внешнему виду, он вынужден судить об их качествах и плотности по косвенным признакам, а также полагаться на собственную интуицию [15]. Авторы считают, что фактически в данном случае хирургу приходится работать в интуитивной среде, а не в привычной “визуальной” реальности.
Формирование интуитивных и образных представлений
Неожиданно возникшее у специалиста решение задачи, в том числе диагностической, вполне укладывается в представление К.Г.Юнга [31, с.53] о том, что “спонтанность мыслительного акта связана каузально не с его сознанием, а с его бессознательным”. Обращаясь к проблеме интуитивного восприятия состояния больного врачом, можно предположить, что обнаружение определенного признака вызывает эффект озарения, или проникновения в суть, и перед мысленным взором возникает некий образ, т.е. имеет место инсайт-феномен как частный случай гештальта, обозначающего целостные или несводимые к сумме своих частей структуры сознания [12]. Не исключен и другой (параллельный) механизм: в мозге человека, столкнувшегося с конкретным фактом (явлением), мгновенно восстанавливается ряд связанных с ним понятий (признаков). Это может происходить как следствие того, что они как бы "подвешены на крюке", в качестве которого выступает признак-образ, зафиксированный как признак-слово. Разновидностью второго варианта или вторым этапом инсайта можно считать точку зрения, что механизмы интуиции состоят в симультанном (от франц. simultane - одновременный) объединении (аналогией может служить механизм конъюнкции) ряда информативных признаков разных модальностей в комплексные ориентиры, направляющие поиск решения. Определенным образом это объясняет нейронная модель гештальта в виде многоуровневой структуры - пирамиды, вершину которой представляет гностическая единица, на которой конвергируют детекторы элементарных и комплексных признаков [23]. Под действием адекватного сложного стимула нейроны на разных уровнях гештальт-пирамиды “подсвечиваются” активирующими влияниями, представленными высокочастотными внутриклеточными колебаниями мембранного потенциала клеток.
Концептуальные гештальты, которые описывают “предпонятия”, прообразы понятий в гуманитарной сфере, характеризующиеся размытой структурой дискурсивного типа, изобилующей “ссылками” и логическими кругами [29], имеют более широкое значение, в том числе и для такой слабо структурированной области естествознания как медицина.
Возвращаясь к понятию интуиции, можно определить ее как синтетическое восприятие явления в его целостности, без детализации, т.е. без предварительного выявления (анализа) отдельных составляющих и их последующего синтеза, что сближает ее с образным представлением мира. Фактически, интуиция - это построение гипотез на основе единичных фактов, без их обязательного последующего подкрепления другими фактами, но при высокой степени уверенности в их присутствии. Исходя из трактовки о сочетании инсайта с механизмом симультанного объединения признаков, реализующегося в краткий период времени t1 - t2 и воспринимаемого человеком как одномоментный акт, интуицию можно рассматривать или как подсознательный процесс выделения ассоциированных симптомов, как абдукцию (вывод частного из частного) или как процесс "прямого" формирования цельного образа в форме индуктивного вывода или инсайта [12].
Эффект озарения (интуитивное озарение) может служить объяснением для формирования образа заболевания "по наитию", без подкрепления дополнительными фактами, как это принято в традиционной диагностической процедуре, включающей механизм рассуждения и аргументации. Следовательно, образ может быть: мысленный - в виде обобщенного представления группы взаимосвязанных симптомов (семантический или, скорее, псевдосемантический образ, как частный случай - псевдовербальный), когда отдельные признаки воспринимаются как совокупность, как симптомокомплекс - метафорический обобщенный образ (к примеру, такие визуально оцениваемые образы как птицеголовый карлик или лицо эльфа, вербально воспринимаемый образ - синдром Мюнхгаузена);
визуальный или псевдовизуальный - основанный на воспоминании об аналогичной ситуации - обычно яркий, со специфическими особенностями, возникает перед внутренним взором врача - “всплывание” истинно зрительного, как правило персонифицированного образа, известного из личного опыта или литературы.
Данные экспериментов [25] служат подтверждением гипотезы Р.Шепарда [36] о том, что мысленные образы (и воспроизведенные, и мысленно генерируемые) функционально эквивалентны “реальным” перцептивным образам. Концептуально-пропозициональная гипотеза предполагает, что в памяти хранятся интерпретации событий - вербальные или визуальные, оформленные в виде понятий (концептов) и высказываний (пропозиций), но не собственно образные компоненты [25]. Такой подход вносит элемент формализации при взгляде на проблему с позиций прикладной семиотики, что следует иметь в виду при поиске способов отображения образных представлений в системах искусственного интеллекта.
Роль ассоциативного мышления и отражение его в базе знаний
Концептуально-пропозициональная гипотеза являет собой элемент концепции ассоциативной памяти человека. Образное мышление основано не только и не столько на анализе отдельных симптомов (за редкими исключениями), сколько на неявном учете их связей, ассоциаций с другими признаками, в том числе не поддающимися непосредственному наблюдению. Можно с достаточным основанием утверждать, что логика врачебного мышления в процессе постановки первичного диагноза и последующей дифференциальной диагностики основывается на учете ассоциативных отношений симптомов. Это могут быть ассоциации: а) структурного типа - по смежности в пространстве; б) каузального или причинно-следственного характера - по смежности во времени; в) по сходству, чему может быть поставлено в соответствие понятие толерантность; г) по контрасту - альтернативные или признаки-отрицания [10]. Нами предпринята попытка учета ассоциативных отношений при построении базы знаний медицинской диагностической системы [9]. Строится матрица отношений над пространством признаков, введение которых позволяет проводить уточнение и некоторое расширение входной последовательности признаков (введенного пользователем симптомокомплекса) до диагностической последовательности, которая уже поступает на механизм логического вывода.
Приближенные рассуждения и нечеткая логика как один из подходов к построению баз знаний, учитывающих интуитивные и образные представления специалиста
В алгоритме обработки информации, в наибольшей мере приближающемся к логике врача, неизбежно присутствует эвристика, отражающая личный профессиональный опыт, трудно формализуемое знание, убеждения, уверенность и другие категории мышления [27]. Врач, способный на интуитивное решение, как правило, в довольно высокой степени уверен в своем предположении, базирующемся на его знаниях о роли ограниченного числа симптомов, обнаруженных при начале осмотра. То же касается и ситуации с возникновением у него образа-синдрома. Образ - это то, что обычно более или менее четко фокусируется мысленным зрением, но именно его “ядерная” составляющая, тогда как периферия образа выглядит расплывчатой или в форме неясных теней, которые могут являться как составной частью образа, так и быть примыкающими к нему, т.е. сопутствующими (в том числе случайными) проявлениями. Исходя из этого, условие выдвижения гипотезы об “образе” в базе знаний интеллектуальной системы должно сопровождаться указанием о степени уверенности эксперта в выдвигаемой им гипотезе: “абсолютно достоверно” (полная определенность), “скорее всего” (крайне высокая степень определенности), “весьма вероятно” (высокая степень определенности), “противоречивые или спорные сведения”, что относится, как правило, к комиссионному решению при проведении консилиума (практически полная неопределенность), “мало вероятно” (высокая степень определенности), “сомнительно, но не исключено” или “крайне мало вероятно”, т.е. почти полное отрицание (крайне высокая степень определенности), “абсолютно невозможно”, т.е. полное отрицание (полная определенность).
Предложенная лингвистическая шкала, в отличие от линейных порядковых шкал, задает не определенный порядок сущностей, а размытый, так как имеет место пересечение интервалов числовой шкалы [19]. Возможна определенная параллель рассматриваемой шкалы и с семантическим аспектом аргументации [26].
Интуитивные и образные представления эксперта, включающие степень его уверенности в своих предположениях, с участием когнитолога (или самостоятельно врачом-экспертом, использующим специальный инструментарий), должны быть сформулированы в базе знаний. Различная степень неопределенности, в зависимости от характера возникающего образа болезни, может быть отражена с помощью категорий нечеткой логики, тем более, что понятие “синдром”, а тем более “симптомокомплекс” - это “размытые” образы [11].
В упоминавшейся выше системе диагностики наследственных болезней [9], для преодоления неполноты проявления синдромов использована процедура выделения “ядерных” и дополнительных (второстепенных) признаков, что служит уменьшению неопределенности при формировании диагностической последовательности.
Вначале сравнение осуществляется по “обязательным”, затем по “главным” признакам и только потом, с другими коэффициентами, привлекаются остальные показатели. Кроме того, на разных этапах болезни отмечаются различные сочетания признаков и может иметь место смена диагностически значимых симптомов. Появляются и новые симптомокомплексы, и то, что обозначено нами как “образы” заболевания. Все это должно находить отражение в базе знаний системы, т.е. для формирования первичной гипотезы о диагнозе, наряду с использованием признаков (симптомов) и параметров функциональных исследований, следует предусматривать понятие “образов” болезни, нередко представленной рядом вариантов (“масок”).
Для реализации врачом его представлений о роли признаков, иногда довольно нечетких, в системе ДИАГЕН [9] реализован механизм, позволяющий врачу-пользователю привнести свое видение больного или, другими словами, свою степень уверенности (неуверенности) в значимости отдельных проявлений заболевания для диагностики, изменив для конкретного случая коэффициенты (“веса”) признаков. Это позволяет отображать (строить) своего рода индивидуальный субъективно-объективный образ заболевания у конкретного индивидуума, правда, первично сформированный путем логического отбора отдельных составляющих.
Представляет интерес построение модели нечеткой экспертной системы, позволяющей менять логику в системе вывода на любой ветви и на любом шаге вывода [1], что несомненно ближе к логике весьма гибкого человеческого мышления.
Подходы к реализации образных представлений в СИИ
Образные представления, как следует из изложенного выше, могут быть представлены в базе знаний в виде: комплексно описанных ситуаций-аналогов, включая метафорически представленные (диагностически значимые) интегральные проявления патологического процесса;
специфических проявлений болезни в форме ассоциирующих признаков;
визуализированных проявлений болезни (рисунки, фотографии и др.).
Теоретическая основа для включения в системы искусственного интеллекта образных представлений подкрепляется мнением о том, что как дискретная символическая система языковых представлений, так и аналоговая или функциональная система образных и действенных представлений имеют свою долговременную память и кодируют поступающую информацию, соответственно, в форме символических и образных репрезентаций [28]. Это находит свое отражение и в информационной избыточности двойного кодирования, характерной для сверхсложных систем, которые в поисках эффективного поведения, при неполноте информации, стремятся восполнить этот дефицит разнообразием. Такая постановка вопроса позволяет предположить возможность извлечения из памяти врача-эксперта (но только способного к неожиданным и нетривиальным диагностическим и прогностическим решениям) информации о болезнях не только в виде последовательности симптомов, но и в форме “образов”, которые должны найти свое место в составе гибридных понятийно-образных баз знаний. То есть речь должна идти о представлении субъективных индивидуальных знаний, например, в виде своего рода сети знаков-фреймов. По мнению Д.А.Поспелова [17], знания такого рода возможно сохраняются в виде ссылки на процедуру, реализованную в форме обученной нейронной сети, что позволяет совмещать символические представления и знания, представленные в непрерывной или квазинепрерывной форме.
Семиотические моделирующие процедуры [20] порождают мысль об использовании их для представления семантических (псевдосемантических) образных знаний в семиотических сетях. Это не исключает попыток применения и других сетевых систем. Если обратиться к принципам построения нейроструктур [24], то нельзя не обратить внимание на тот факт, что возбуждение мнемического нейрона активизирует, по ассоциации, некоторый образ, который может быть дополнен отсутствующими в исходном изображении деталями. Это перекликается с понятием полного и неполного образа-синдрома. Процессы узнавания и классификации могут, по мнению О.П.Кузнецова [14], реализовываться в псевдооптических нейронных сетях, основанных на понятии интерферирующего нейрона.
Учитывая то, что образные представления далеко не всегда формируются в мозге человека как четкие структуры, представляет интерес нейронная сеть с радиальной функцией активации, которая являет собой синтез технологии нейронных сетей, теории нечетких множеств и лингвистических переменных [2]. Используемый алгоритм нечеткой кластеризации (Fuzzy c-Means) [32] позволяет получить для каждой переменной кластеры со значениями центра и дисперсии. На основе полученных кластеров определяются термы (значения) входных и выходных лингвистических переменных, т.е. каждый кластер инициализирует определенный терм лингвистической переменной. На этой основе может быть разработан подход к уточнению первично возникшего недостаточно четкого или противоречивого образа после “перефокусировки” на другие его составляющие. Если представить процесс узнавания как двухэтапный - вначале формирование типичного образа путем инсайта (например, тип лица), а потом подтверждение или отклонение (но уточнение образа, истинное опознание) в результате симультанного процесса, то можно полагать первый этап как центрирование в двумерном пространстве, а второй как уточнение (перецентрирование) или как переход в трехмерном пространстве на новую, более низкую орбиту (по типу перехода электронов в модели атома) с более высокой “устойчивостью”, т.е. четкостью образа, обусловленной уменьшением неопределенности. Таким образом, новое пространство (с новым центром) - уточненный или новый диагноз как результат перецентрирования. На такой основе возможно повышение распознающей “силы” (эффективности) окончательно сформированного образа.
Это не исключает попыток разложения образов с целью выделения ведущих составляющих, что было бы аналогично выработке у ребенка системы оперативных единиц восприятия и сенсорных эталонов, опосредующих восприятие и превращающих его из процесса построения образа в более элементарный процесс опознания (это связано с завершением дифференцировки межполушарного взаимодействия головного мозга). К сожалению, последнее одновременно лишает большинство людей способности к более непосредственному целостному восприятию действительности вне обращения к механизму синтеза получаемой информации.
Когнитивная графика в представлении и анализе “образов”
С учетом рассмотренной выше роли зрительных образов, целесообразно включение различных элементов визуализации, что будет служить также и повышению эффективности восприятия результатов работы интеллектуальной системы врачом. Это тем более оправдано для образных представлений, так как из всех форм кодирования и передачи знаний когнитивные графические образы (КГО) следует признать наиболее древними. Можно думать, что использование КГО явится условием представления трудно или долго объяснимого словами. И субъективность когнитивной графики поможет в этом. Графический образ, в основе которого лежит метафора, должен (утверждение Ю.Р.Валькмана [3]) инициировать интеллектуальные процессы и не только новых знаний, но и решения задач в слабо структурированных областях знания. Например, мыслительный процесс активизируется при решении задачи об идее абстрактного произведения живописи, которая представляет собой суперслабоструктурированную область.
Включение в состав базы знаний элементов визуализации может быть с особым интересом воспринято врачами. К примеру, крайне трудно словами описать грубые черты лица, которые неотделимы от денотата, однако совсем несложно представить это в видеоформе. В то же время, визуальное представление выходных параметров требует “поднастройки” экспертной системы на конкретного пользователя, учитывая его индивидуально-опытные представления, характерологические особенности личности и способность к формированию образных представлений или аналитико-синтетической деятельности мозга в зависимости от преобладания деятельности правого или левого полушария мозга [11]. Можно сказать, что речь в этом случае пойдет о “прямом стимулировании” правополушарной активности мозга пользователя СИИ [8]. Предъявляя эксперту изображения, можно будет целенаправленно порождать (активизировать) те или иные ассоциативные цепочки образов (запускать процесс образного мышления).
Делаются попытки разработки интерфейсов, использующих одновременно естественный язык и графику для передачи определенного содержания. Представляет интерес разработка семантических моделей для интерпретации графических выражений [18], которые должны содержать различные перцептуальные характеристики, связанные с изображаемым объектом. Осуществляются шаги и по созданию математического аппарата алгебры образов для работы с когнитивными изображениями [13].
В определенной степени могут соответствовать человеческому воображению “пространственные” когнитивные схемы или карты [33]. И если их рассматривать как картины мира того или иного уровня абстракции, которые можно описать и представить в базе знаний СИИ, как самостоятельные единицы, а не только как элементарные семантические категории (признаки, факты, события и т.п.), связанные отношениями [22], то это позволило бы приблизиться к видению мира человеком. В перспективе, с использованием компьютерной графики, можно будет ставить задачу формирования базы знаний графических метафор для соответствующей предметной области и построения ЭС метафорического (графического) вывода [3].
Визуализация обеспечивается, например, использованием объектно-структурной технологии: методология АПРИС [5], которая включает поддержку визуального структурирования знаний в рамках алгоритма ОСА - объектно-структурного анализа [4] и прямую компиляцию базы знаний из графической спецификации. Показана возможность одновременно представлять как символьные объекты, характерные для алгебраического мышления, так и графические образы, которыми оперирует геометрическое мышление. GRIM (GRAPHICAL PRIMITIVES) позволяет аналитику создавать на экране структурного табло элементы “объекты - связи”, которые затем компилируются в базу знаний, и отвечает требованиям, предъявляемым к визуальным языкам, т.е. содержит средства для ввода, редактирования обработки, хранения и вывода условных изображений объектов и связей [6]. Этот аппарат может позволить наблюдать “присоединение” дополнительных признаков и участвовать в анализе ассоциативно сопряженных показателей.
Вывод
Рассматривая интуицию и образное мышление как неотъемлемые составные части мыслительной деятельности специалиста, оказывающие серьезную помощь в принятии решений, нужно признать, что хотя механизмы работы мозга в этих случаях не до конца прояснены, имеется возможность построить достаточно непротиворечивую рабочую гипотезу. Следует также отметить, что и “обычная” интеллектуальная сознательная деятельность также характеризуется открытыми вопросами, что не мешает попыткам ее моделирования.
Необходим отличный от обычного подход к подбору эксперта, у которого, наряду с логическим, должно быть сильно развито образное мышление (“правополушарный” человек).
Представляются крайне важными любые шаги в направлении создания гибридных экспертных систем, сочетающих логические, интуитивные и образные представления (язык образов) специалиста предметной области. Целесообразен поиск в направлении использования как псевдооптических систем, так и подходов, получивших наименование “мягких вычислений”.
Одновременно следует развивать визуальный аспект представлении исходных данных и получаемых результатов на основе когнитивных графовых образов, что является более близким для специалистов в слабо структурированных областях, у которых нередко имеется отрицательное отношение к строго логическим построениям. Кроме того, такой подход соответствует особенностям, свойственным представителям образного мышления.
Таким образом, можно говорить о желательности и целесообразности построения гибридных визуализированных баз знаний на основе логико-интуитивно-образных представлений.
Бикешева Г.Р., Борисов А.Н. Генерация нечетких продукционных правил и функций принадлежности, основанная на использовании нейронных сетей // VI Межд.конф. "Знание-Диалог-Решение" KDS-97: Сб. науч.тр.. - Ялта. - 1997. - Т.I.- С.136-145.
Валькман Ю.Р. Графическая метафора - основа когнитивной графики // IV Нац. конф. с межд. уч. “Искусств. интеллект-94”: Сб. науч. тр. Т.I. Рыбинск. 1994. С.94-100.
Гаврилова Т.А. Объектно-структурная методология концептуального анализа знаний и технология автоматизированного проектирования баз знаний // Междунар. конф. “Знания-Диалог-Решение 95”. - Ялта. - 1995. - С.1-9.
(Гаврилова Т.А.) Gavrilova T. Computer-aided knowledge engineering // Proc. of Int. Conf. “Design Methodologies in Microelectronics” BENEFIT Concerted Action in the Frame of the COPERNICUS Programme. - Vienna Industrial Day. - Vienna. - 1995. - P.411-414.
Гаврилова Т.А., Воинов А.В. Визуальный концептуальный анализ знаний и данных для интеллектуальных и обучающих систем // VI Межд.конф. "Знание-Диалог-Решение" KDS-97: Сб. науч.тр.. - Ялта. - 1997. - Т.I.- С.1-8.
Гольдберг Э., Коста Л.Д. Нейроанатомическая асимметрия полушарий мозга и способы переработки информации // Нейропсихология сегодня / Под ред. Е.Д.Хомской. - М.: Изд-во МГУ. - 1995. - С.8-14.
Зенкин А.А. Когнитивная компьютерная графика: Некоторые вопросы методологии применения в интеллектуальных системах // IV Нац. конф. с межд. уч. “Искусств. интеллект-94”: Сб. науч. тр. - Рыбинск. - 1994. - Т.I.- С.100-105.
Кобринский Б.А., Казанцева Л.З., Фельдман А.Е. и др. Автоматизированный генетический регистр и компьютерная поддержка диагностических решений врача // Генетика. - 1993. - Т.29. - №10. - С.1733-1740.
Кобринский Б.А., Фельдман А.Е. Анализ и учет ассоциативных знаний в медицинских экспертных системах // Новости искусств. интеллекта. - 1995. - №3. - С.90-96.
Кобринский Б.А. К вопросу учета образного мышления и интуиции в экспертных медицинских системах // V Нац. конф. с межд. уч."Искусственный интеллект-96": Сб. науч.тр. - Казань. - 1996. - Т.2. - С.207-210.
Кобринский Б.А. Отражение образного мышления в системах искусственного интеллекта // VI Межд.конф. "Знание-Диалог-Решение" KDS-97: Сб. науч.тр.. - Ялта. - 1997. - Т.I.- С.29-36.
Ковалев И.П. Алгебра модификации образов на основе теории ультранечетких множеств // I Всесоюз. конф. “Распознавание образов и анализ изображений: Новые информационные технологии (РОАН)”: Тез. докл. - Минск. - 1991. - Ч.1. - С.51-55.
Кузнецов О.П. О некомпьютерных подходах к моделированию интеллектуальных процессов мозга // Междунар. летняя школа-семинар по искусственному интеллекту для студентов, аспирантов и молодых ученых (БРАСЛАВ-(?): Сб. тр. - Мн.: БГУИР. - 1997. - С.11-43.
Меррелл Р.С., Россер Д.С. Теленаставничество // Компьютер. технологии в мед. - 1996. - №2. - С.24-27.
Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. - М.: Наука. - Гл. ред. физ.-мат. лит. - 1986. - 288с.
Поспелов Д.А. Прикладная семиотика и искусственный интеллект // Программные продукты и системы. - 1996. - №3. - С.10-13.
Поспелов Д.А., Литвинцева Л.В. Как совместить левое и правое? // Новости искусств. интеллекта. - 1996. - №2. - С.66-71.
Поспелов Д.А. Знания и шкалы в модели мира // Модели мира. - М.: Росс. ассоц. искусств. интеллекта. - 1997. - С.69-84.
(Поспелов Д.А., Осипов Г.С.) Pospelov D.A., Osipov G.S. Knowledge in semiotic models // Seventh Intern. conf. Artif. Intell. and Information-Control systems of robots: Second workshop on applied semiotics. - Smolenice Castle, Slovakia. - 1997. - P.1-12.
Сеченов И.М. Элементы мысли // Психология поведения: Избранные психологические труды. М.: Изд-во “Институт практической психологии”, Воронеж: НПО “МОДЭК”. - 1995. - С.215-285.
Силов В.Б. Принятие стратегических решений в нечеткой обстановке. - М.: ИНПРО-РЕС. - 1995. - 228с.
Соколов Е.Н. Проблема гештальта в нейробиологии // Журнал высшей нерв. деят. - 1996. - Т.46. - Вып.2. - С.229-240.
Соколов Е.Н., Вайткявичус Г.Г. Нейроинтеллект от нейрона к нейрокомпьютеру. М.: Наука. - 1989. - 238с.
Финн В.К. Об одном варианте логики аргументации // НТИ, сер.2. - 1996. - №5-6.- С.3-19.
Хай Г.А. Как избежать потерь смысла на пути от содержательного знания к автоматизированной экспертной системе // Вопросы применения экспертных систем. - Минск: НПО "Центрсистем". - 1988. - С.53-61.
Цапкин В.Н. Семиотический подход к проблеме бессознательного, Бессознательное: Сборник статей. - Новочеркасск: Сагуна. - Т.1 - 1994. -С. 81-90.
Штерн И.Б. Интродуктивные модели гуманитарных знаний: Концептуальные гештальты versus понятия // VI Междунар. конф. “Знание - Диалог- Решение”. - Ялта. - 1997. - Т.1. - С.89-97.
Юнг К.Г. Структура психики и процесс индивидуации. - М.: Наука. - 1996. - 269с.
Bezdek J. Fuzzy mathematics in pattern classification, Ph.D. Thesis. Cornell Univ., Italca, N.Y. 1973.
Gallistel C.R. Space and time // Animal hearing and cognition / Ed. N.G.Mackintosh. - San Diego: Acad. Press. - 1994. - P.379.
Goldberg E., Vaughan H.G., Gerstman L.J. Nonverbal descriptive system and hemispheric asymmetry: Shape versus texture discrimination // Brain and language. - 1978. - N5.
Paivio A. Mental imagery in associative learning and memory // Psychological Review. - 1969. - Vol.76. - P.241-263.