Знание как система

Вот как определяется знание в «Философском словаре"1:

Знание — идеальное выражение в знаковой форме объективных свойств и связей мира, природного и человеческого. При этом знания могут быть донаучными (житейскими или опытными) и научными, которые, в свою очередь, делятся на эмпирические и теоретические.

Другими словами, знание определяется как информация, которая отражает объективные свойства и связи некоторых объектов, явлений, процессов, сущностей и отношениями между ними как в субъективном, так и в научном (объективном) выражении.

Приведем необходимые нам определения основных понятий из теории систем^[1][2].

Система представляет собой конечное множество функциональных элементов (объектов — частей) и связей (отношений) между ними, выделенное из среды с определенной целью.

Любой системе присущи свойства целостности (эмерджентности) и иерархичности.

Целостность проявляется в системе в возникновении у нее новых интегративных качеств, несвойственных ее элементам. Свойство целостности связано с целью, для выполнения которой создается система.

Иерархичность связана с расчленением целого (системы) на части и характеризует взаимодействие системы с ее окружением (средой). Пример: множество деталей автомобиля, связанных определенным образом, дают новое качество, которого не было ни у одного из составляющих его частей — автомобиль, который может двигаться.

Среда представляет собой совокупность всех объектов, изменение свойств которых влияет на систему, а также тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы.

Элемент системы — простейшая, неделимая часть системы. Из простейших элементов образуются блоки, подсистемы, образующие иерархическую структуру системы.

Связь обеспечивает возникновение и сохранение целостности системы, характеризует ее строение (статику) и функционирование (динамику). Поведение системы определяется целью, для реализации которой она создавалась.

Цель (целесообразность, целенаправленность) — модель желаемого будущего или заранее мыслимый результат (образ) деятельности человека (группы людей).

Состояние системы — мгновенная фотография, срез системы, или совокупность объектов, значений их свойств и связей между ними, зафиксированные в некоторый момент времени. Часто синонимом «состояние» является «ситуация».

Таким образом, любая система состоит из элементов и связей между ними, определяется множеством состояний, взаимодействует со средой, ее поведение определяется целью и законами функционирования, обеспечивающими достижение этой цели.

Объединяя понятия «система» и «знание», получим «систему знаний» — т. е. совокупность знаний, образующих целостное описание некоторой проблемы с доступной и достаточной степенью точности. Целостность означает, что между отдельными сведениями, входящими в знание, существуют связи и, следовательно, одни сведения могут быть выводимы из других. Эго также означает, что система знаний есть информационная система (информационная модель), отвечающая требованиям полноты и непротиворечивости. В случае если между отдельными сведениями явные связи не установлены, то они превращаются в единичные факты — некоторые суждения, относительно которых можно судить об их истинности или ложности. Такие суждения можно назвать данными. И в этом смысле, данные есть вырожденный случай знания. Например, если между деталями автомобиля не указаны связи, то мы получим просто БД о деталях автомобиля. Связность между элементами удобно отображать с помощью ориентированных графов. И тогда результирующий связный граф можно рассматривать как модель знания о чем-то. Очевидно, что невозможно построить модель всего знания, и мы можем говорить лишь о предметноили проблемно-ориентированном фрагменте знания для целевого применения. Такие фрагменты мы будем называть моделями предметных областей.

В КС знания, как и данные, отображаются в знаковой форме — в виде формул, текста, файлов, информационных массивов, образов и т. п. Поэтому знание представляет собой совокупность сведений, выражаемых понятиями и образами.

В системах ИИ знания являются основным объектом формирования, обработки и исследования. База знаний, наравне с базой данных, — необходимая составляющая программного комплекса ИИ. Машины, реализующие алгоритмы ИИ, называют машинами, основанными на знаниях, а подраздел теории ИИ, связанный с построением баз знаний, — инженерией знаний.

• [1] Философский словарь / под ред. И. Т. Фролова. М.: Политиздат, 1986.
• [2] Волкова В. ИДенисов А. А. Теория систем и системный анализ: учебник для академического бакалавриата. 2-е изд., нерераб. и дон., 2017; Моделированиесистем и процессов: учебник для академического бакалавриата / В. Н. Волкова, Г. В. Горелова, В. Н. Козлов [и др.]; под ред. В. Н. Волковой, В. Н. Козлова., 2017; Системный анализ и принятие решений. Словарь-справочник: учеб, пособие для вузов/Л. С. Болотова [и др.]; под ред. В. II. Волковой, В. Н. Козлова. М.: Высшая школа, 2004.