А как же
только что вылупившийся цыпленок?
Вы ужасно придирчивы. Мы ведь говорим
только о людях. Все люди едят, каждый это
знает. Именно поэтому кома или голодов-
ка - исключения, возникающие вопреки
биологической необходимости. Может быть,
мне следовало сказать, что все люди долж-
ны есть или каким-то образом получать пи-
тание, чтобы не умереть через несколько
недель.
Вопрос 1:
Ответ 1:
Вопрос 2:
Ответ 2:
Ответ 2А:
1Вопрос 3:
Ответ 3:
Обладает ли Ж. массой?
Какие странные вопросы вы задаете! Ж.-
человек, а все люди имеют тело. Пожалуй, я
мог бы вам это доказать. Тело Ж. - физи-
ческий объект, а все физические объекты об-
ладают массой. Верно?
1, Эти простые вопросы касаются самой сущности наше-
Иго предмета. Видите, как просты очевидные ответы на
Цвсе три основных вопроса: да, да, да. У человека две но-
он питается, его тело обладает массой. Это очевидные,
1в известном смысле <правильные> ответы. Трудность со-
стоит в том, что я могу представить себе особые случае, к
которым эти ответы неприменимы, как видно из оговорки
1 <обычно> в ответе 1 и возражения в вопросе 2. Каким-то
образом теория структуры памяти должна включать оба
Даспекта этих ответов: то, что имеется немедленный, оче-
Двидный ответ, и то, что мы можем долго взвешиватл
уточнять почти любой ответ. Но теперь посмотрим, како-
1го рода структуры памяти могут быть использованы для
очевидных ответов.
ti; Очевидный способ ответа на вопросы 1, 2 и 3 состоит
1В том, чтобы сначала отнести Ж. к определенному клас-
i су - признать в нем человека, животное, физический
"объект, а затем определить свойства данного класса и
заключить, что все его представители должны обладать
//этими свойствами. Для этого нам нужны какие-то сред-
ства, позволяющие отобразить принадлежность к классу,
представить свойства класса и использовать то и другое-
Цдля ответа на вопросы. Для этого может быть полезна,
- семантическая сеть - структура, в которой нужные кус-
Цки информации соединены между собой надлежащим;
образом.
II Семантические сети дают возможность представить
отношения между понятиями и событиями в системе па-
1 мяти. Такие сети хорошо описывают процесс нашего рас-
1- суждения. Но существует громадная разница между тем"
1 чтобы предложить теоретическую модель процессов че-
ловеческого мышления и памяти, и тем, чтобы действи-
<1 тельно установить, что эта модель дает удовлетворитель-
1 ное объяснение. Семантические сети - полезный инстру-
11
9. Семантические сети
мент, но оказалось, что они не во всем верно описывают
человеческое поведение. Поэтому их пришлось видоизме-
нить; как именно - мы увидим позже. Теоретическое и
экспериментальное изучение возможных моделей еще
только начинается. Поэтому к изложенному далее не сле-
дует относиться с полным доверием: семантические сети
служат мощным орудием исследования, позволяющим
отобразить значительную часть процессов творческого
мышления, но все же мы имеем здесь дело с гипотезой, а
не с фактом.
На рис. 9-1 показана семантическая сеть, с помощью
которой можно получить очевидный ответ на вопрос о
числе ног у субъекта Ж. В ней представлена информация
о том, что Ж. человек и что у людей две ноги.
Важными частями сети являются узлы и отношения.
На рис. 9-1, Ж и Человек-это узлы, а стрелка с над-
писью есть - отношение, означающее здесь принадлеж-
ность Ж. к классу людей. Таким же образом представлено
свойство обладания двумя ногами; отношение имеет сто-
ит между узлами Человек и {две ноги ) . (Скобки озна-
чают, что узел две ноги - это не такого же рода понятие,
как Человек; на самом деле понятие две ноги должно
быть представлено несколько сложнее, чем это показано
здесь.)
Теперь на вопрос 1 - <Имеет ли Ж. две ноги?> -
можно ответить при помощи сети. Ж- есть человек, чело-
век имеет две ноги; следовательно, Ж. имеет две ноги.
На вопрос 2 - <потребляет ли Ж. пищу?> - ответ да-
ется в результате такого же рода процесса, но сеть долж-
иа быть дополнена так, как показано на рис. 9-2.
В расширенную сеть я ввожу несколько новых типов
отношений. Это, прежде всего, отношение подкласс, сход-
ное по функции с есть, но означающее, что понятие чело-
век составляет подкласс понятия животное. Овалом
представлен более сложный узел. Овальный узел образу-
ет основной формат предложения. В данном примере та-
кой узел означает, что объект, на который указывает
стрелка а, поедает то, на что указывает стрелка Ь. Узлом
-(100) представлен поедаемый объект, который в свою
очередь является частным случаем пищи. Скобки нужны
потому, что данное животное поедает не всякую, а Толь-
9. Семантические сети
Человек
у \имеет
\
(дзе чn")
Животное
t
подкласс
Человек
Ж. (две ноги)
определенную пищу. Итак, (100) есть пища; иными
повами, (100) означает частные случаи, относящиеся
классу предметов, называемых пищей. (100 ничего не
начит; это ярлык, с помощью которого я могу ссылаться
la данное понятие.)
:. Важным свойством семантических сетей является
наследование. Свойства понятия наследуются его <по-
томками>, т. е. частными случаями и подклассами. Если
Д - частный случай или подкласс В, а В связано отно-
шением / с С, то тогда и А связано отношением r с С
,1рис. 9-3).
и. По поводу Ж. был задан еще вопрос 3: <Обладает ли
ЦК- массой?>. На рис. 9-4 показаны два пути к ответу на
1йего. 1) Ж.-человек, а люди обладают телом; тела-
-477
9. Семантические сети
9. Семантические сети
подкласс
подкласс
Млеко- подкласс
питающие
Человек
Пища
{ЮО}
подкласс
Ж. <Две ноги>
го объекты, обладающие массой. 2) Ж- - человек, ко-
орый в свою очередь является млекопитающим и жи-
вотным, живым существом и физическим телом. Все фи-
1йческие тела обладают массой.
1 Семантические сети оказались мощным орудием для
Представления знаний и для выведения заключений. Од-
jjlo из достоинств семантических сетей стоит в богат-
стве отношений, которые они могут описать. Заметьте,
Лто эти сети на сводятся к таким иерархиям, как <чело-
Цбк-животное, а животные-живые существа>.
ерархия может быть нарушена, как на рис. 9-4,
я показал, что человек является как млекопитающим,
Цак и животным.
К Есть возможность пойти гораздо дальше этих простых
ретей. Я могу объединять тысячи (и даже миллионы)
утверждений, представленных в форме простого тройного
1очетания <узел - отношение - узел>. Я могу показать
1ам, как строить схемы отношений, образующие сложные
1ети знания. Вскоре сетями начнет оперировать логика,
Которая позволит вам вывести, что хлеб обладает массой,
giro у канарейки тоже должна быть масса, а у песни ее
Кет. Знания, содержащиеся в сетях, будут все более и бо-
ее сложными. Я могу включить в цепи противоречия и
.сключения; все птицы могут летать, за исключением
Дингвина, страуса и некоторых других. Скоро сети станут
достаточно мощными, чтобы констатировать функции ве-
Йей и выявлять сложную структуру различных предме-
IPOB. Сети будут становиться все более обширными. Если
1 озволить им расти беспрепятственно, то они займут всю
гу книгу (ибо в моей голове знаний, давших мне воз-
ожность написать эту книгу, безусловно, должно быть
ольше, чем в книге). В результате создается огромная
омниляция знаний, способная поддерживать разумную
едукцию и выражать как глубокомыслие, так и триви-
Дальность. Скоро трудно станет прослеживать отдельные
1репи, так как они станут такими большими, что их нель-
зя будет увидеть во всем их объеме. И сети начнут жить
Собственной жизнью.
: Как теоретик и ученый, интересующийся свойствами
человеческой памяти, я оказался теперь перед интерес-
1йой дилеммой. С одной стороны, проблемы репрезента-
1
9. Семантические сети
10. Схемы: пакеты знания
ции знания важны, а свойства семантических сетей и
близких к ним систем очень интересны и достойны даль-
нейшего изучения. С другой стороны, умозрительные по-
строения увели нас очень далеко от тех особенностей
человеческой памяти, которые легко проверить. Каким пу-
тем идти дальше? Можно ли подвергнуть проверке изло-
женные мною мысли? Что они - чистые абстракции или
же у них есть некоторое основание в действительных
операциях человеческой памяти? Как это выяснить?
Здесь научные философии расходятся. Некоторые
психологи уверены, что дело зашло уже слишком далеко
и что каждый шаг теории следует кропотливо проверять
в эксперименте, прежде чем будет сделан следующий
шаг. Я с этим не согласен. Я полагаю, что изучение воз-
можных механизмов репрезентации знания важно по
двум причинам. Во-первых, оно важно само по себе как
чистая когнитивная наука, даже если бы наши модели в
конце концов оказались нереалистичными в качестве опи-
сания человеческой памяти. Когнитивная наука должна
рассматривать весь круг мыслимых теории независимо от
их эмпирического статуса. Если мы разберемся во всем
множестве репрезентативных структур, нам легче будет
понять, каковы эти структуры у человека (или у живот-
ных, или в искусственных устройствах).
Во-вторых, я полагаю, что эти идеи должны быть под-
вергнуты проверке лишь после того, как будет глубоко
изучен весь диапазон их потенциальных применений и
возможностей. Экспериментальная проверка новых идей
в их первоначальном виде преждевременна. Одно из
главных испытаний теории состоит в том, чтобы устано-
вить, способна ли она объяснить интересующие нас явле-
ния. Это называется
испытанием на достаточность. Для
того чтобы узнать, достаточна ли теория, нужно разра-
ботать ее довольно детально. Весьма вероятно, что в ней
надо будет многое изменить, чтобы она стала доста-
точной.
Когда установлена достаточность, можно начинать
экспериментальную проверку - проверку, которая долж-
на установить необходимость теории. В конечном счете
все теории человеческого мышления должны пройти ис-
пытание как на достаточность, так и на необходимость.
1о эти испытания будут более легкими, если сначала .мы
Хватим своим взором весь диапазон возможных теорий.
югда, и только тогда, можно будет сравнивать конкури-
ующие теории.
1 Семантические сети являются мощным инструментом,
1ойи послужили исходным пунктом для многих совре-
гнных исследований. Но они уже существенно видоиз-
нены. Поэтому, не обсуждая того, что можно (или чего
Ы1ьзя) проверить экспериментально, я перейду к рас-
смотрению свойств репрезентационной системы. Но сна-
1ла семантические сети нужно модифицировать, чтобы
1и годились для более крупных единиц знания. В ре-
1льтате создается метод, называемый схемой.
У: Вспомним первоначальный вопрос: потребляют ли пи-
1у люди, населяющие вновь открытую планету? Как по-
хить ответ при помощи семантических сетей? И как мы
ожем перейти от очевидных ответов к более глубоким
Ценным? Мы не сможем этого сделать - во всяком слу-
1е, если не используем некоторые приемы, позволяющие
тановить, как можно приложить старое знание к новым
1ггуациям. Процессы, использующие знание, не менее
1ажны, чем само знание. Собственно говоря, они сами яв-
потея знанием - знанием, как действовать, а не знани-
о чем-либо.
L Схемы: пакеты знания
Что мы знаем о пище, что могло бы подвести нас к
вету на заданный в предыдущей главе вопрос о людях
другой планете? В моем экземпляре словаря Уэбсте-
сказано, что есть-это .значит <принимать через рот
1качестве пищи>. А рот, согласно тому же словарю, -
to <отверстие, через которое пища поступает в тело жи-
Втного>. Пища-это <материал... используемый в орга-
Йме для обеспечения роста, восстановления, жизнен-
ых процессов и для получения энергии>. Эти определе-
йя идут по замкнутому кругу, но смысл их ясен. Вот мой
1ариант, основанный на моих собственных знаниях:
10. Схемы: пакеты знания
Потребление пищи - это поглощение материа-
ла, дающего возможность биологическим структу-
рам тела расти, восстанавливать поврежденные
части и получать достаточное количество энергии
для повседневной активности. Отверстие, через ко-
торое этот материал поступает в организм, называ-
ется ртом, а сам материал называется пищей.
Такой пакет информации, как это определение, обра-
зует организованный комплекс знаний - схему.
Схемы соответствуют более глубокому уровню знания,
чем простые структуры семантических сетей, и значи-
тельно укрепляют репрезентационную теорию. Схемы до-
полняют семантические сети в нескольких отношениях.
По существу это комплексы знаний, относящиеся к неко-
торой ограниченной области. У нас могут быть, напри-
мер, схемы, касающиеся книг, клавиатуры пишущей ма-
шинки или игры в бейсбол. Схемы образуют отдельные
пакеты знания, которые состоят из тесно взаимосвязан-
ных структур знания (возможно, что содержание их час-
тично представлено небольшой семантической сетью).
Теория схем еще не полностью разработана. Позже
мы рассмотрим некоторые из предполагаемых особенно-
стей схем - когда будем обсуждать возможные измене-
ния в структурах знания у людей, изучающих сложный
предмет, а сейчас достаточно указать лишь их основные
свойства. Схемы могут содержать как знание, так и пра-
вила его использования. Схемы могут состоять из ссылок
на другие схемы; скажем, схема орудий письма отсыла-
ет к схеме пишущей машинки, которая в свою очередь
отсылает к схемам ее составных частей, например к схе-
мам клавиатуры. Схемы могут быть специальные (напри-
мер, схема моей собственной машинки) или общие (схе-
ма типичной пишущей машинки, сходная со схемой моей
машинки, но в чем-то отличная от нее).
Как могут схемы помочь ответить на вопрос, едят ли
инопланетяне? Пища служит для организма источником
материала и энергии для восстановления, роста и других
процессов. Растут ли инопланетяне по мере созревания?
Могут ли они заживлять повреждения путем нового рос-
та?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21