Название: Инвариантно-параметрическое представление и обобщенная ассоциативная обработка символьной и смысловой информации(Токмаков Г. П)

Жанр: Информационные системы и технологии

Просмотров: 3093


3.1. общие сведения о смысловых и символьных структурах в памяти человека

Еще до знакомства с языком человек благодаря известным каналам чувственного восприятия располагает определенной информацией о внешнем мире. Построение системы знаний об этом мире до усвоения языка есть невербальный этап ее образования. На этом этапе человек знакомится с объектами, доступными непосредственному восприятию. Под "системой знаний" будем понимать ту "картину мира", которую человек строит в своей памяти с целью адекватной ориентации в окружающей среде и регуляции своего поведения. Этот процесс - результат отражения в мозгу реальной действительности, которое субъективно в том смысле, что осуществляется отдельным субъектом и принадлежит ему. В то же время оно объективно, поскольку детерминировано предметами реальной действительности.Исследования в области физиологии, психологии, логики и лингвистики неопровержимо доказали, что система знаний человека, которой он пользуется в своей повседневной деятельности, существует в виде представлений, понятий, сцен и ситуаций. Формирование этой системы знаний очень сложный процесс и его можно разбить на ряд этапов.3.1.1. Ощущения, восприятия, представления и понятияПознание окружающего мира человеком начинается с чувственного созерцания, осуществляемого с помощью органов чувств, в результате чего формируются ощущения. При этом возникает ощущение как факт отражения элементарной перемены в состоянии сознания, в ходе которого предметы отображаются непосредственно в их внешних связях и отношениях. Именно благодаря этому человек обладает способностью различать отдельные свойства предметов, устанавливать отношения между ними и замечать изменения, происходящие с предметами.В ощущениях отражаются отдельные свойства предметов и явлений в момент их предъявления. Как только объекты и явления исчезают, исчезают и ощущения. Таким образом, ощущения непосредственно связаны с внешним миром и являются связующим звеном передачи информации о внешнем мире в память человека.Из совокупности ощущений, возникающих одномоментно при созерцании объектов и явлений, складывается восприятие. Характерной особенностью восприятия является целостность, определяемая целостностью предметов РД, которая является их объективным свойством.Таким образом, восприятие - это группа ощущений, имеющих общую причину. Этой общей причиной является объект внешнего мира, многообразие свойств которого вызывает вполне определенные ощущения. Восприятие более высокая и сложная форма чувственного отражения, чем ощущение. Если ощущение можно представить как результат чувственной дифференциации, анализа внешних раздражителей, то восприятие - это синтез ощущений, отражающих свойства познаваемых объектов. Ощущения соответствуют отдельным свойствам объектов, восприятия же соответствуют объектам. Но как ощущения, так и восприятие являются принадлежностью внешнего мира, а не внутренней модели, так как не запечатлеваются в памяти человека [74].При многократном предъявлении некоторого объекта каждый раз в сознании человека возникает одно и то же восприятие. При этом между следами ощущений возникают устойчивые связи, или ассоциации, которые соответствуют запоминанию комплекса ощущений (или восприятия) в памяти человека. Этот комплекс ощущений, называемый представлением, сохраняется в памяти и является заменителем объекта. При предъявлении этого объекта человеку он вызывает в сознании человека те же ощущения, что приведет к сличению запомненных ассоциаций и вновь сформированных ощущений.Здесь важно отметить, что в представлениях фиксируются не все ощущения, возникающие в процессе чувственного созерцания, а только те, которые представляют интерес для воспринимающего. В процессе формирования представлений игнорируется бесконечное разнообразие свойств и взаимосвязей объекта, что приводит к утрачиванию деталей образов объектов в памяти человека. Поэтому представления - это не точные копии воспринимаемых объектов, а их абстракции, так как они фиксируют только существенные, с точки зрения воспринимающего, свойства.Представления, в отличие от ощущений и восприятия, существуют уже независимо от отображаемых объектов и являются средством опосредствованного отражения реальной действительности. Они становятся заместителями реальных предметов, их представлениями в долговременной памяти и являются теми первичными элементами, из которых строится система знаний человека [74].Представление включает в себя только чувственно воспринимаемые признаки, в то время как существенным свойством человеческого интеллекта является возможность фиксирования свойств, не данных нам в ощущениях. Путем чувственного отражения фиксируются только отдельные объекты и познаются явления, а не сущности. Закономерности же, имеющие место в реальном мире, сущности объектов и явлений постигаются посредством абстрактного мышления, которое в отличие от чувственного отражения оперирует свойствами, не данными нам в ощущениях. Абстрактность такого образа заключается в том, что между ним и чувственным образом, на основе которого он формируется, нет наглядного сходства.Свойством или признаком называют все то, в чем предметы могут быть сходны между собой или чем они могут различаться друг от друга. Если какой-либо признак имеет место для нескольких объектов, то такой признак называется общим. Объекты, обладающие общими признаками, можно объединить в одну группу, которая называется классом. Признаки делятся на существенные и несущественные. Существенными считаются такие признаки, лишившись которых объект перестает быть самим собой. Несущественными считают признаки, которые могут приобретаться или теряться, не меняя сути объекта.При формировании представлений мы имели пример объединения отдельных ощущений в одну общую группу, где критерием их объединения в группу является сходство такого признака, как время их возникновения. В дальнейшем с представлениями происходит то же самое, что и с ощущениями, и представления сходных объектов, имеющих общие черты, группируются на основе общности части признаков. При этом происходит формирование представления уже не одного объекта, а целого множества объектов, входящих в данную группу. Причем в этом обобщенном представлении фиксируются только те свойства, которые присущи всем объектам группы, а свойства, присущие только отдельным объектам, отбрасываются. Признаки класса присущи всем его объектам и остаются неизменными при переходе от одного объекта класса к другому. Поэтому эти признаки называются существенными или инвариантными. Кроме общих, инвариантных признаков существуют и такие, которые изменяются при переходе от одного индивида к другому внутри одного класса, это индивидуальные признаки или то, чем один объект отличается от других в пределах своего класса.Та форма мысли, которая отражает предметы и явления с точки зрения их общих, существенных свойств, называется понятием. Понятие - это мысль, которая путем указания на некоторый признак выделяет из универсума и собирает в класс (обобщает) предметы, обладающие этим признаком. В качестве примера можно привести мысль "замкнутая геометрическая фигура, ограниченная тремя сторонами", которая является понятием, так как позволяет мысленно собрать в один класс все геометрические фигуры, обладающие свойством "быть замкнутой и ограниченной тремя сторонами", что и позволяет выделить их среди других геометрических фигур.Понятие является следующим после представления уровнем абстрагирования и содержит в себе обобщенное знание о целой группе представлений. Это дает нам возможность рассматривать эту группу представлений как единый именованный объект. Система понятий, являясь надстройкой над системой представлений, выполняет классифицирующую функцию. И когда представление, сформированное на основе чувственно воспринимаемых свойств, соотносится в процессе мышления с некоторым понятием, то к его свойствам добавляется еще такое свойство, как факт принадлежности к данному понятию. Это свойство нельзя получить в процессе чувственного созерцания, оно добывается в процессе абстрактного мышления.В ходе абстрактного мышления реализуется то существенное свойство человеческого интеллекта, которое позволяет установить свойства предметов, не данные нам в непосредственном наблюдении. Мышление человека способно "добавить" нечто к тому, что содержится в чувственных образах. Интеллект способен активно перерабатывать чувственные данные и, таким образом, получать то, чего на чувственном уровне нет и быть не может. Это - знание сущности предметов, вырабатываемое на базе выявления существенных признаков, которые не даны в непосредственном наблюдении, а устанавливаются в процессе мышления. Это становится возможным благодаря обобщающей деятельности человеческого мозга, способного уложить воспринятый материал в более обобщенную кодовую систему, из которой он извлекает дополнительную информацию. Результатом такого выхода за пределы непосредственного опыта является образование понятий.Представления возникают как результат эмпирического постижения предмета, дающего знание об отдельных сторонах и свойствах, отражающих предмет в разных аспектах. Но представление еще не проникает в сущность явления, не раскрывает его природу, а поэтому не дает внутреннего критерия для отличия существенного от несущественного среди элементов познанного, для организации этих элементов в логически детерминированную систему. Таким образом, представления и понятия составляют два различных уровня отражения действительности, причем система понятий, являясь надстройкой над системой представлений, выполняет классифицирующую функцию. При этом система представлений ,как совокупность чувственно воспринимаемых свойств, аналогична БД, в то время как система понятий, представляющая собой классификационную надстройку над системой представлений, еще не имеет аналогов в современных системах машинного моделирования.3.1.2. Концепт, дефиниция и лексическое значениеДля того чтобы передать внутреннее содержание своих знаний, человек должен выразить его с помощью средств, которые в состоянии воспринимать другой человек. Перед тем как содержание мышления будет преобразовано в чувственно воспринимаемую форму в виде речевых сигналов, оно должно быть преобразовано в последовательность символов. С одной стороны, эта последовательность знаков является формой выражения сложного мыслительного содержания, с другой стороны - удобной формой преобразования мыслительного содержания в речевые сигналы.Система знаний человека, описанная выше, представляет собой субъективный образ объективного мира и носит в большей или меньшей степени отпечаток особенностей познающего субъекта. Знание об объекте, выраженное в форме понятия, распространяется на класс объектов, поэтому оно менее конкретно, чем реальный объект. Понятие об объекте в различные моменты жизненного цикла человека, в зависимости от его опыта, имеет различное наполнение. Это приводит к тому, что разные индивидуумы об одном и том же понятии имеют различное представление. Такое представление о понятии, хранящееся в памяти отдельных индивидуумов и содержащее индивидуальный отпечаток, называется концептом [74].Чтобы иметь возможность передать в процессе коммуникации свое понимание предмета другим, человек вырабатывает объективные формы выражения этого субъективного содержания. Одним из таких средств является дефиниция (или определение) предмета, которая представляет собой совокупность мыслей о существенных и специфических его свойствах. Дефиниция является как бы формой единого образца, в которую укладываются концепты, имеющие различное содержание, состав и объем. Дефиниция обладает меньшим разнообразием содержания, чем концепт, и может служить его представителем в определенных ситуациях.Процесс коммуникации возможен только в той ситуации, когда оба участника этого процесса обладают одинаковыми представлениями о теме диалога, т.е. в памяти обоих коммуникантов содержатся и собственно концепты, и дефиниции концептов, о которых идет речь. В такой ситуации нет необходимости полностью приводить дефиницию концепта, чтобы вызвать у партнера по коммуникации понимание того, о чем говорится в сообщении. Достаточно просто указать на дефиницию, содержащуюся в памяти партнера, чтобы вызвать у него образ дефиниции концепта, а затем и собственно концепт.В процессе коммуникации в качестве таких указателей используются слова ЕЯ, а концепт рассматривается как значение слова, служащего его указателем. Такая мысль об объекте, данная в обозначающем его слове, называется лексическим значением, которое абстрактнее, объективнее и обладает меньшим содержанием по сравнению с дефиницией [74].Концепт, дефиниция и лексическое значение, представляя собой различные формы существования понятия, служат для различных целей:концепт является формой существования понятия в памяти человека;дефиниция организует знания о мире в единой форме концепта и служит формой ввода новых понятий в сферу мышления;лексическое значение используется при передаче сведений, содержащихся в сфере мышления, в коммуникативном процессе.Концепт и дефиниция являются единицами сферы мышления, а лексическое значение относится к языковой сфере. Именно лексическое значение является связующим звеном символьной и смысловой подсистем. Когда идет речь о передаче информации о состоянии мышления, понятие представляется в первую очередь лексическим значением соответствующего слова, где сознание и оперирует с ним как представителем некоторой целостности - идеальной модели соответствующего предмета. Аналогом лексического значения в системах программирования и обработки данных является система функций доступа к внутреннему представлению модели ПрдО, которая в терминах описанной в Главе 1 трехкомпонентной системы моделирования играет роль интерфейсного компонента.3.1.3.  язык как средство доступа к системе знанийЕЯ представляет собой средство описания (с помощью символьных конструкций) отношений между предметами окружающей среды, которыми при машинном моделировании представлена моделируемая ПрдО. При этом объектам ПрдО присваиваются имена. Имена присваиваются и компонентам объектов, и их свойствам, и отношениям между объектами. Причем имена объектов и их компонентов выражаются существительными или местоимениями, имена свойств - прилагательными, а имена отношений между объектами - глаголами.В связи с этим можно детализировать постановку задачи, приведенную в начале главы,следующим образом:Привести предложение ЕЯ к каноническому виду, для чего в первую очередь из предложения необходимо выделить глагольное слово или словосочетание, а затем именные слова и словосочетания, играющие определенные роли.Для этого из потока слов предложения необходимо выделить слова, относящиеся к отдельным словосочетаниям; словосочетания в свою очередь обладают структурой, где выделяется главное слово и подчиненные слова, а элементы этой структуры связаны между собой специфическими взаимосвязями, которые и характеризуют данный тип словосочетания.Для выявления словосочетаний словоформы предложения необходимо привести к каноническому виду, в котором выделены код основы и грамматическая форма словоформ.Приведение словоформ предложения к каноническому виду связано с проведением морфологического разбора, в ходе которого выделяются префиксная, корневая, суфиксная морфемы, определяющие код основы, и флексия, определяющая ее грамматическую форму.Довольно значительная часть морфем в словоформах имеют различные формы, что также требует выявления кода морфемы и ее вариаций, называемых алломорфами.На то, какую конкретную форму принимает та или иная морфема, существенно влияет характер букв, содержащихся в ней и в смежных морфемах, поэтому выделение свойств букв, отнесение их к тем или иным группам, обозначающим звуки речи, также имеет важное значение.Таким образом, для того чтобы предложениям ЕЯ сопоставить определенные ситуации ПрдО, языковая система должна быть описана на уровнях фраз, словосочетаний, словоформ, морфем и букв.