Znalostné inžinierstvo

1. Znalostné inžinierstvo Ivan Kapustík

2. Znalostné inžinierstvo • úlohy, • predmet – metódy a techniky, • kategorizácia, • metodológie

3. Tvorba ZS • možnosť – existencia znalostí, čas, peniaze, zdroje, • oprávnenosť – zisk, • vhodnosť – zložitosť, symbolické a heuristické znalosti

4. Životný cyklus vývoja ZS • identifikácia, • konceptualizácia, • formalizácia, • SW proces, • tvorba BZ, • testovanie, • používanie a údržba

5. Účastníci vývoja ZS • Znalostný inžinier • Manažér, prehľad o znalostnom inžinierstve aj problémovej oblasti • Softvérový inžinier • Tvorba, úprava a údržba softvérovej časti • Expert • Zdroj informácií aj overovateľ riešení • Používateľ • Overovanie použiteľnosti riešenia

6. Scenáre vývoja • Rýchle prototypovanie • Run, Understand, Debug, Edit • Jednoduchý – nemusí byť k dispozícii ani expert • Spolupracujúci • Zdieľaný – viac expertov • Znalostné služby

7. Získavanie znalostí • od experta • Pravidlá a odporúčania pre spoluprácu znalostného inžiniera s expertom • z dokumentov – tlačených a elektronických • manuálne, poloautomatické, automatické

8. Pravidlá pre spoluprácu s expertom • Vysvetlenie úloh čo najskôr • Osobné zainteresovanie experta na projekte • Vytvorenie harmonogramu stretnutí • Zaznamenávanie priebehu konzultácie • ZI musí byť trpezlivý

9. Odporúčania pre spoluprácu s expertom 1 • Na začiatku • Ukážka nejakého ZS expertovi • Analýza typických, dobre známych problémov pre experta • Neustála obmena metód získavania znalostí • Dĺžka stretnutia < 2 hodiny • Aspoň dvaja ZI na jednom stretnutí • Stretnutie mimo pracovní, vypnúť mobil

10. Odporúčania pre spoluprácu s expertom 2 • Priebežne • Demonštrácia vyvíjanej aplikácie • Snaha aby expert nabudol pocit spoluvlastníctva (jeho meno v hlavičke) • Nenútiť do vyjadrovania znalostí v určitej forme • Nie je vhodné, aby stretnutia boli hlavnou náplňou práce experta • 1 h stretnutí zodpovedá 4 h práce ZI

11. Získavanie znalostí od experta • Interview – orientačné a štruktúrované • Voľné asociácie • Monitorovanie, komentovanie postupu, dialóg používateľ – expert • Cyklus – stretnutie, prepis záznamu, kontrola expertom, spracovanie a vyhodnotenie, príprava ďalšieho stretnutia

12. Interview • Dialóg s expertom • Pripravený scenár dialógu • Témy a problémy • Získané poznatky sú zvyčajne spoľahlivé, ale sú platné často len pre zvolenú tému • Viac druhov interview

13. Orientačné interview • Neformálna konverzácia • Používa sa zvyčajne spočiatku, na získanie prehľadu v problematike • Výstupy: • Fakty z problémovej oblasti • Typy riešených problémov • Aktivity v problémovom prostredí • Úlohy expertízy • Charakteristika a požiadavky používateľov

14. Štruktúrované interview • Musí byť dobre pripravené, dialóg je riadený ZI. • Systematicky prechádzame jednu tému do hĺbky, do detailov • Získavame informácie hlavne o statických aspektoch problémovej oblasti • Pojmy • Modely

15. Voľné asociácie • Expertovi sa dá počiatočný stimul • Expert informuje o asociáciách, ktoré stimul vyvolal • Z nich sa stávajú nové stimuly a tak postupne vytvoríme asociačnú sieť • Používa sa na overenie vytvorenej štruktúry vzťahov. • Osobitný prístup k asociáciám, ktoré sa netýkajú riešenej problematiky • Podobná technika je „Usporadúvanie konceptov“

16. Monitorovanie • Je formou rozmýšľania nahlas – rieši sa fiktívny problém, stratégie: • retrospektívnych problémov • hypotetických problémov • kritických problémov • Získané poznatky: • Globálne opisy stratégií • Zdôvodnenia riešení a rozhodnutí • Zdroje znalostí, použité pri riešení

17. Komentovanie postupu • Ako monitorovanie, ale týka sa skutočného problému • Dôležité, aby sa expert postupne „neodtrhol“ od reality • Poznatky navyše oproti monitorovaniu: • Riadenie procesu • Požiadavky, charakteristiky používateľa • Variant – „dialóg používateľ – expert“

18. Poloautomatické získavanie znalostí • Príznaková mriežka – riešenia a príznaky, spôsob vytvárania a využitia • Indukovanie pravidiel – ID3 a ďalšie – strom riešenia, spôsob zapojenia alternatívy "neviem„ • Editor BZ (úroveň entít), vysvetľovač (úroveň vzťahov), správa verzií (úroveň modelov) – ako podporujú získavanie nových znalostí

19. Editor BZ – podpora • Lexikálna a syntaktická správnosť • Známe objekty • Statická a dynamická kontrola • Nedefinované, nadbytočné, nedostupné entity • Nesplniteľné a vždy splnené podmienky • Pokrytie vstupov • Typová nezhoda (aj interval, či iné definície) • Zacyklenie usudzovania (kauzálne vzťahy) • Rozbitie cyklu, transformácia na blok, riadiaci

20. Automatické získavanie znalostí • Zhluková analýza – zovšeobecnenie vlastností, hierarchická a nehierarchická, paralelná a sériová, spájanie a rozdeľovanie zhlukov • Faktorizácia – faktor – nová súradnica – vlastnosti • Učenie sa – role learning, advice taking, learning concepts from examples, learning by analogy, extrakcia znalostí z neurónových sietí a iných učiacich sa systémov

21. Získavanie znalostí z Internetu • Podľa obsahu • Podľa ohodnotenia – multimediálny obsah • Podľa modelu používateľa • Web so sémantikou • Podpora vytvárania • Využívanie

22. Metodológie • Údajmi riadená interpretácia (tvorba slovníka pojmov, štruktúrovanie pojmov – je, obsahuje), • Modelom riadená interpretácia (vytvorenie modelu, porovnanie s protokolom, odstraňovanie rozporov), • Kombinovaný prístup • Najprv získanie pojmov • Potom tvorba modelu

23. Modelovanie KADS • Knowledge Analysis and Documentation Structuring • Vyvinutý na University of Amsterdam ako európsky projekt na štandardizáciu tvorby ZS 1989 • Postupne prepracovaný – CommonKADS • knižnica modelov – výber modelu procesu riešenia, definovanie dielčích procesov • určenie potrebných znalostí – úroveň problémová, inferenčná, cieľová, strategická • dva prístupy pre systematické manažovanie a realizáciu celého životného cyklu tvorby ZS