Марвин Минский - Фреймы для представления знаний

• Название: Фреймы для представления знаний
• Автор: Марвин Минский
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература

В книге описывается новый подход к решению проблемы представления знаний в системах искусственного интеллекта. В основе его лежит система фреймов — особых структур данных для понятийного представления стереотипных ситуаций в рамках общего контекста знаний о мире. С этих позиций дается описание механизмов человеческого мышления, распознавания образов, восприятия зрительной м слуховой информации, а также проблемы лингвистики, обучения и методы решения задач. Автор книги — известный американский ученый, специалист по искусственному интеллекту.

Книга предназначена для широкого круга научных и инженерно-технических работников, интересующихся созданием искусственного интеллекта. Она может служить хорошим пособием для студентов, специализирующихся в этой области.

---

2.4. Перевод

Перевод дает возможность наблюдать механизм конкретизации заданий отсутствия в работе. При переводе басни о волке и ягненке с английского языка на японский требуется упомянуть о том месте у реки, где находятся действующие лица, хотя этого не требуется в английском варианте. В английском языке необходимо указывать время, хотя бы сказав "однажды...".

В японском языке принято характеризовать как место действия (хотя бы с помощью расплывчатой фраз "в некотором месте..."), так и время его свершения.

Я считаю, что сведения и о месте действия, и о его времени нужны людям для их более глубоких смысловых фреймов независимо от того, на каком языке они говорят. Следовательно, как только переводчик полностью поймет какое-нибудь предложение, задания отсутствия обеих типов сразу же будут в его распоряжении. Хорошие переводчики-синхронисты говорят так быстро, что можно лишь удивляться тому, как много могут они понять еще до того, как начнут говорить. Наша теория доказывает, что это не такое уж большое достижение, ибо если еще до того момента, как процесс согласования полностью завершит свою работу, будет найден подходящий фрейм, то все его задания отсутствия становятся доступными и могут быть включены в работу.

Перевод басни "Волк и ягненок" на японский язык, выполненный в соответствии с вполне приемлемой и поверхностной структурой, может выглядеть следующим образом:

Однажды в некотором месте на реке ягненок, пьющий воду, увидел волка, и этот волк этого ягненка съел под предлогом...

В японском языке более естественно сказать о том, что именно пил ягненок, чем-то, что он пил. В этом заключается один из способов, с помощью которых язык воздействует на процесс мышления: каждое особое лингвистическое правило концентрирует внимание на заполнении терминалов определенного типа. Если для какого-то человека привычным и связанным с действием пить является понятие "вода", то оно является заранее заготовленным значением для структуры, представляющей это действие. Заполнение этим понятием задания отсутствия будет вполне допустимым, если, например, в разговоре встретится фрейм действия "пить", участвующий в формировании структуры выходного предложения (фразы). Конечно, если утоление жажды происходит в непосредственной близости от реки, следует позаботиться о наличии каких-то дополнительных механизмов связи понятий "пить" и "река" с помощью понятия "вода". Кажется ясным, что если в каком-либо фрейме имеется пробел для представления одного из видов жидкости, утоляющей жажду, и этот пробел слабо связан со всей структурой, то он может быть легко вытеснен данным того же типа, сильно связанным с субфреймом, который подключается к исходному фрейму.

2.5. Активная и пассивная формы интеллектуальной деятельности

Традиционно видение и воображение рассматриваются как "пассивная" и "активная" формы восприятия. Действительно, в процессе зрительного восприятия (видения) человек анализирует картину с помощью выявленных в процессе сбора информации данных; это ограничивает его возможности уже потому, что преобладающим здесь выступает не поиск непротиворечивого и правдоподобного описания наблюдаемой сцены, а стремление согласовать "объективную" визуальную информацию с выбранным для целей представления фреймом. Воображение рисует нам значительно более разнообразнее картины, поскольку в этом случае задачей является подбор таких заданий терминалов, которые удовлетворяли бы нашим внутренним и, следовательно, изменяемым целям.

В языковых формах общения напрашивается аналогичное противопоставление. Если человек слушает своего собеседника, что предполагает проведение грамматического разбора, то для понимания текста ему требуется выстраивать отдельные слова в конструкции, отвечающие правилам грамматики и соответствующие как общему содержанию разговора, так и намерениям говорящего; это, конечно, резко уменьшает возможное число вариантов конкретизации заданий терминалов. Значительно большую свободу выбора предоставляет нам речь. Существует огромное число различных способов образования из отдельных фреймов предложений. Для выражения поставленных перед собой целей, будь то желание сообщить какую-либо информацию, убедить или ввести кого-то в заблуждение.

Подобные разграничения, однако, весьма опасны. Во многих случаях речь представляет собой прямой перевод данных, представленных в семантических структурах, в последовательность слов, тогда как слушание требует выполнения сложных и обширных построений для решения, в частности, проблемы понимания. Проведем аналогию между визуальным фреймом комнаты и фреймом, представляющим собой группу существительного в предложении при проведении рассуждении. И в том и в другом случае одна часть терминальных заданий является обязательной, а другая - нет. Например, стены в комнате совсем не должны быть чем-либо украшены, но каждый подвижный предмет не может не иметь соответствующих типов опор. Группа существительного может не содержать определителя числа, но не может обойтись без самого существительного или заменяющего его местоимения. Поверхностная структура оставляет человеку весьма ограниченный выбор вариантов, поскольку необходимым является в одном случае учет всех слов, включенных в предложения, а в другом - всех ключевых признаков анализируемых сцен.

При изучении языковых форм общения так же, как и процессов зрительного восприятия, совсем не следует ограничиваться рассмотрением только лишь поверхностных структур. У человека имеется множество вариантов для включения знаний в семантическую структуру или результатов действий в текущий контекст. Любой предмет характеризуется не только формой, но и своей историей. Присутствие его в данном месте и в данное время обычно не только чем-то обусловлено, но и несет в себе разную смысловую нагрузку, например, выступает как признак изменения отношений или как ключ к разгадке какой-то тайны.

Любое предложение может быть по-разному понято. При этом речь идет не о случайных (и во многом несущественных) двусмысленностях грамматического разбора, а о преднамеренно разных интерпретациях. Также как любую комнату можно рассматривать из разных мест, так и любое утверждение может быть проанализировано с различных точек зрения по тем вопросам, которые в нем затрагиваются. Это видно из следующего примера, каждое предложение которого имеет свои структурные особенности:

Он ударил по мячу.

По мячу ударили.

Сегодня имели место некоторым удары.

Поскольку такие варианты формально напоминаю? синтаксические активно-пассивные операции в трансформационных грамматиках, человек может не заметить различия в их смысловых значениях. Мы выбираем нужный нам вариант в соответствии с тематическими вопросами, т.е. в зависимости от того, что нас интересует: то, что сделал "он", или то, куда мог исчезнуть мяч, или то, что кто-то его повредил, и т.д. Наиболее просто ответить на такие вопросы, если заострить внимание на их существе и вызвать фрейм, относящийся главным образом именно к данной теме.

В соответствии с традиционными положениями теории трансформационных грамматик такие альтернативные фреймы не могут существовать независимо друг от друга, ибо они являются производными от одной глубинной структуры. Если, однако, допустить их не связанное друг с другом присутствие в долговременной памяти, можно получить определенные выгоды, подключив к каждому фрейму информацию о том, как его следует использовать. Впрочем, существуют (и на это справедливо указывают лингвисты) систематические "регулярности", которые свидетельствуют, что подобные трансформации могут практически с той же легкостью применяться и к незнакомым глаголам; все это уменьшает целесообразность отдельного существования таких альтернативных фреймов. У меня создалось впечатление, что теоретики-трансформационисты склонны верить в наличие особых центральных механизмов для управления изменения "семантической перспективы", хотя ясно, что разнообразие особенностей, связанных с отдельными словами, делает это технически маловероятным. Теория, разработанная в соответствии с излагаемыми в данной работе взглядами, должна предусматривать, что всякий раз, когда человек встречается с неизвестным ему употреблением слова (или самим словом), он использует процесс согласования для того, чтобы догадаться, правильно оно или ошибочно, к чему оно ближе всего, а затем приспосабливает систему трансформации внимания к этому слову. Я не могу сейчас указать, с помощью каких экспериментов можно было бы выявить различие между рассмотренными выше предположениями, но оно мне кажется важным.