МЕХАНИЗМ МЫШЛЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЕГО РАБОТЫ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

10 ФОРМИРОВАНИЕ ПОНЯТИЙ И ЗАКОНОВ

Понятия и законы внутреннего языка в системе предполагается формировать рекурсивно, когда сложные понятия строятся на основе ранее построенных простых понятий. Идея состоит в том, что понятия ограниченной сложности могут строиться в процессе последовательных ассоциаций непосредственно в тех же местах памяти, где хранятся исходные описания.

Заметим, что понятие, являющееся обобщением некоторого конкретного описания А, может быть представлено в виде пары (А, В), где В - задание способа ассоциации А с другими описаниями.

Естественно считать, что для исходных описаний ситуаций, которые будут потом обобщаться, эта ассоциация должна быть "мягкой" - должно существовать некое размытое множество возможных путей ассоциации, которым соответствуют различные значения величины ассоциации. Для уже сформированного понятия ассоциация должна стать "жесткой", в результате чего на некотором множестве путей (возможно, единственном пути) ее величина будет максимальной, а для остальных - равна нулю.

Будем считать, что способ ассоциации хранящегося в памяти описания А определяется значениями параметров, приписанных каждому из элементов А. Будем также считать, что в памяти существует как бы два параллельно реализуемых этажа ассоциации: первый - конкретный, на котором значения параметров, задающих способ ассоциации В1, неизменны, т.е. принадлежат к основному типу данных, и второй - этаж обобщения, на котором эти значения, определяющие способ ассоциации В2 и изначально совпадающие со значениями параметров первого этажа, изменяются в процессе ассоциаций и рекуррентного накопления статистики, т.е. принадлежат к вспомогательному типу данных.

Это соответствует как бы наличию в памяти двух разных описаний: неизменного - конкретного (A, В1) и постоянно изменяющегося - обобщенного (A, B2). Величины ассоциации этих описаний могут между собой различаться. Это значит, что внимание по максимуму важности может быть обращено как на одно, так и на другое описание, в результате чего соответствующая пара ((A, В1) или (A, В2)) вновь будет занесена в память одновременно на оба этажа. В первом случае произойдет обычное вспоминание описания A, сопровождающееся его записью на новом месте памяти, во втором - осознание его обобщения, т.е. фиксация соответствующего ему понятия на первом этаже памяти в виде данных основного типа.

Если построенное таким образом понятие имеет место в текущей ситуации St, оно в результате осознания этого факта посредством отсылающей к этому понятию связи, установленной в коммутационной среде, может быть включено в качестве элемента описания St. При дальнейших ассоциациях этого описания может быть сделан следующий шаг обобщения и построено более сложное понятие.

Здесь, пожалуй, самая сложная проблема состоит в выборе того естественного набора обобщений, который должен строиться непосредственно в процессе ассоциаций и накопления статистики. Пока в качестве обобщений описаний, в которых отсутствуют отсылки, рассматриваются выражения описанного выше языка с одним уровнем вложенности скобок, которые могут содержать переменные и различные виды операции конкатенации (обычную, неупорядоченную, циклическую). С появлением в описаниях отсылок появляется возможность строить выражения с логическими связками и дугами.

Ассоциативное построение понятий предполагается уложить в следующую простую схему.

Каждый элемент содержимого памяти, сопоставляясь с элементом входной последовательности, может интерпретироваться фиксированным числом способов - быть отсылкой к какому-либо уже построенному понятию: быть началом, продолжением или концом конкретного слова; началом, продолжением или концом переменного слова, которое может быть произвольным или иметь фиксированную длину; быть связанным с соседним словом упорядоченной или неупорядоченной конкатенацией и т.д. Будем считать, что каждому из этих способов интерпретации соответствует вес, который будет служить коэффициентом при выборе одного из возможных путей ассоциации. Набор таких весов будем называть ассоциатором данного элемента памяти.

В результате ассоциации в каждом из ассоциаторов, принадлежащих второму этажу памяти, пропорционально энтропии распределения его весов, величине ассоциации и надежности предсказания последующих элементов памяти происходит относительное увеличение весов тех способов интерпретации, которые принимали участие в ассоциации, т.е. принадлежат ее следу.

Последовательность значений ассоциаторов на некотором отрезке содержимого памяти представляет собой как бы текущее значение обобщенного описания ситуации - своеобразное нечеткое понятие, эквивалентное некоторому множеству предикатов от ситуации с заданным на нем распределением весов. В процессе последующих ассоциаций на отдельных участках памяти будет происходить постепенное контрастирование распределения весов различных способов интерпретации, приводящее к выделению среди них наиболее предпочтительных.

В сформированном виде, когда состояния ассоциаторов определяют лишь единственную возможную последовательность типов интерпретации, обобщенное описание ситуации соответствует тому, что обычно называют понятием, и формально эквивалентно одиночному предикативу от ситуации.

Одновременно с построением понятий происходит формирование законов. Они строятся в виде утверждений, имеющих вид причинно-следственной связи (причина предшествует следствию) с соответствующими оценками надежности. Для понятия А, построенного из подпонятий А1, А2, ..., Аn, связанных операциями конкатенации или конъюнкции, в процессе последовательных ассоциаций рекуррентно вычисляются надежности одновременно всех законов вида А1, А2, ... Ai ® Ai+1, ..., Аn. Алгоритмы формирования простейших законов такого рода описаны в работе [б].