Человеческая деятельность и формализация знаний: живописные примеры

Процесс формализации профессиональных знаний... — исторически новая форма интеллектуальной деятельности.

Григорий Громов

Что такое профессиональные знания?

Профессиональные знания охватывают всю совокупность сведений, которые человек использует в своей профессиональной деятельности. Мы ограничим это понятие с двух сторон. Во-первых, исключим из рассмотрения профессиональную деятельность в области религии, искусства, спорта и некоторых других сфер, сосредоточив внимание на научной, технической, производственной, управленческой, экономической, медицинской, учебной и сходными с ними деловыми видами деятельности. Во-вторых, нас будут интересовать лишь те профессиональные знания, которые целесообразно в той или иной степени формализовать и представить в письменном виде на бумаге или экране дисплея.

Профессиональные знания должны в конечном итоге вести к желаемому (теоретическому или практическому) результату, а также удовле­творять многим другим требованиям. Например, технология закалки кинжала (рис. 101), хотя и позволяет получить искомый результат, однако с современной точки зрения выглядит дикой, нелепой и бесчеловечной. Причин тому две: на заре человечества моральные нормы были неразвиты, а главное — указанная технология опирается не на научные знания, а на мифологические объяснительные схемы. Древние “технологи” были искренне убеждены, что сила раба “переходит” в кинжал и улучшает его боевые качества.

В данной главе под формализацией знаний будем понимать представление человеческих знаний на формальном или частично формальном языке. Учитывая сказанное ранее (гл. 3), исключим из анализа декларативные профессиональные знания и ограничимся проблемой формализации технологических (императивных) знаний.

План дальнейшего изложения таков. Мы рассмотрим ряд примеров из самых различных, очень непохожих друг на друга областей про­фессиональной деятельности и покажем, что язык ДРАКОН “повсюду

1

Рис. 101.  Чудовищный древний алгоритм с двумя циклами

01

молодец” — он позволяет эффективно формализовать императивные знания во многих, хотя и не во всех ситуациях. Что это дает? Поскольку процесс формализации знаний оказывается чрезвычайно легким, он ста­новится доступным практически для любого человека, который хорошо знает свое дело. Это означает, что с появлением языка ДРАКОН каждый специалист приобретает новые возможности:

• он может формализовать свои знания сам, без помощи инженеров по знаниям или программистов, т. е. воспользоваться всеми благами формализации знаний;

• он может выражать свои мысли на своем родном профессиональном языке, но в строгом формализованном виде.

В результате специалист получает мощное средство делового общения, ибо благодаря ДРАКОНУ его родной профессиональный язык каким-то чудесным образом стал очень похож на профессиональные языки других специальностей.

Учебные экспертные системы

Рассмотрим школьную задачу по химии за 10-й класс. Учитель берет одно из шести химических удобрений и помещает его в колбу. Что в колбе — неизвестно. Это может быть аммиачная селитра, натриевая соль, сульфат аммония, суперфосфат, сильвинит или калийная соль. Нужно выполнить эксперимент, позволяющий узнать, какое именно вещество находится в колбе.

Опыт делают в два этапа. Сначала идут подготовительные действия:

1. Положить удобрение в три сосуда.

2. В первый сосуд добавить серную кислоту Н₂SO₄.

3. Во второй сосуд добавить раствор хлорида бария ВаСl.

4. В третий сосуд добавить щелочь.

После этого анализируются результаты и определяется неизвестное вещество на основании табл. 3.

В методических указаниях по курсу “информатика” для средних школ рекомендуется использовать этот пример для ознакомления учащихся с принципом работы профессиональных экспертных систем. Для этой цели школьникам предлагается изучить упрощенную учебную экспертную систему в виде программы на языке БЕЙСИК. Функционирование учебной экспертной системы реализуется в диалоге ученика и системы. Экспертная система задает ученику серию вопросов, анализирует ответы и сравнивает с хранящимися в ней фактами. Система производит логический вывод и формирует ответ на интересующий пользователя вопрос — в данном случае сообщает ученику название удобрения.

Таблица  3

Название вещества	Внешний вид	Результат взаимодействия с
		Н2SO4	BaCl	щелочью
Аммиачная селитра	Белые кристаллы	Бурый газ	—	Запах аммиака
Натриевая селитра	Бесцветные кристаллы	Бурый газ	Помутнение	—
Сульфат аммония	Светло-серые кристаллы	—	Белый осадок	Запах аммиака
Суперфосфат	Светло-серый порошок	—	Белый осадок	—
Сильвинит	Розовые кристаллы	—	—	—
Калийная соль	Бесцветные кристаллы	—	—	—