Μάθημα 2 Τι είναι Γνώση

1. Μάθημα 2Τι είναι Γνώση

2. Αντικείμενα Μαθήματος • Ορισμοί • Δεδομένα, Πληροφορία και Γνώση • Είδη Γνώσης • Συλλογιστική • Εμπειρική Γνώση • Μάθηση

3. Ορισμοί Τι είναι Γνώση

4. Γνώση (knowledge) • Κατανόηση η οποία αποκτάται μέσω εμπειρίας ή μελέτης • Επισώρευση γεγονότων, διαδικαστικών κανόνων, ευριστικώνκανόνων, θεωρητικής γνώσης

5. Γεγονός (fact) • Μία δήλωση περί της αλήθειας σχετικά με τις ιδιότητες κάποιου αντικειμένου ή της συσχέτισής του με άλλα αντικείμενα • Η Ελλάδα είναι χώρα. • Η Ελλάδα συνορεύει με την Τουρκία.

6. Διαδικαστικός κανόνας (proceduralrule) • Κανόνας που περιγράφει σειρά κοινότυπων και «πολιτικά-ορθών» ενεργειών ή σχέσεων που διέπουν τα αντικείμενα • Στο φανάρι ξεκινάμε μόνο αφού ανάψει «πράσινο» • Για να γίνει καφές χρειάζονται νερό, καφές, και ίσως ζάχαρη ή γάλα

7. Ευριστικός/Εμπειρικός κανόνας (heuristic) • Κανόνας που λύνει προβλήματα και τον ακολουθούμε συνήθως χωρίς δεύτερη σκέψη • Βασίζεται στην εμπειρία μας • Στο κέντρο της πόλης κατεβαίνουμε όταν είναι κλειστή η αγορά για να αποφύγουμε την κίνηση

8. Νοημοσύνη (intelligence) • Η ικανότητα της απόκτησης και της εφαρμογής της γνώσης • Η ικανότητα της σκέψης και της συλλογιστικής • Η ικανότητα της κατανόησης και της χρήσης γλώσσας

9. ΝοημοσύνηDouglas Hofstadter (βραβείο Pulitzer) • Νοημοσύνη είναι να: • Ανταποκρίνεσαι σε καταστάσεις με ελαστικότητα (όχι μηχανική συμπεριφορά). • Κατανοείς τα ασαφή ή αντιφατικά μηνύματα από τα συμφραζόμενα. • Αναγνωρίζεις και να ιεραρχείς τα διάφορα δεδομένα με βάση τη σπουδαιότητα τους. • Βρίσκεις ομοιότητες μεταξύ καταστάσεων οι οποίες μοιάζουν διαφορετικές. • Βρίσκεις διαφορές μεταξύ καταστάσεων οι οποίες μοιάζουν παρόμοιες.

10. Κοινή Λογική (common sense) • Οι ικανότητες αυτές αποκτώνται εύκολα από τους ανθρώπους • Συνήθως τις αποκαλούμε κοινή λογική. • Σύνολο σταθερών και στερεότυπων απόψεων/γνώσεων που κατέχει ο οποιοσδήποτε άνθρωπος • Όσο πιο απλή και αυτονόητη για τους ανθρώπους είναι μια λειτουργία τόσο πιο δύσκολα μπορούμε να τη μεταφέρουμε σε έναν υπολογιστή.

11. Βασικές Ικανότητες της Νοημοσύνης • Μνήμη (memory):Η ικανότητα της απο-θήκευσης και της ανάκλησης της σχετικής γνώσης-εμπειρίας όταν το θέλουμε • Μάθηση (learning):Η ικανότητα πρόσ-κτησης επιπλέον γνώσης, μέσω διδα-σκαλίας, μελέτης, ήεμπειρίας. • Η ικανότηταβελτίωσηςτου τρόπου εκτέλεσης μιας ενέργειας μέσωεπανάληψης. • Αποτέλεσμα της ικανότητας ευφυούς επίλυσης προβλημάτων.

12. Εμπειρία (experience) • Γνώση που αποκτάται από αυτά που έχουμε κάνει στο παρελθόν • Δεν είναι μόνο γνώση ή εκπαίδευση πάνω σε ένα συγκεκριμένο τομέα. • Περιλαμβάνει εξειδικευμένες ικανότητες που έχουν αποκτηθεί με κόπο και χρόνο. • Εν+πείρα (πειρώμαι/αποπειρώμαι) = με προσπάθεια • Η εμπειρία οδηγεί στην εξειδίκευση (expertise)

13. Δεδομένα, Πληροφορία και Γνώση Τι είναι Γνώση

14. Δεδομένα (data) • Μη-οργανωμένα και μη-επεξεργασμένα γεγονότα σχετικά με αντικείμενα ή συμβάντα του πραγματικού κόσμου • Μετρήσιμη ή υπολογίσιμη τιμή μίας ιδιότητας • Η ημερομηνία γέννησης ενός ατόμου • Συναλλαγές σε τράπεζες ή καταστήματα • Τα δεδομένα είναι στατικά • Tα σκέτα δεδομένα, χωρίς ένα πλαίσιο αναφοράς, δεν αποτελούν πληροφορία.

15. Πληροφορία (information) • Επεξεργασμένα δεδομένα τα οποία διευκολύνουν τη λήψη αποφάσεων • Φιλτραρισμένα και κατάλληλα μορφο-ποιημένα δεδομένα (data in formation) • Πολλές φορές είναι συγκεντρωτικά • Π.χ. ο ετήσιος μέσος όρος των πωλήσεων ενός υποκαταστήματος • Η πληροφορία έχει νόημα, σκοπό και συνάφεια, ώστε να μπορεί να ερμηνεύ-εται

16. Γνώση(knowledge) • Πληροφορία η οποία έχει υποστεί μία σειρά ειδικών ελέγχων για την πιστοποίησή της • Π.χ. επιστημονική γνώση, γνώση που προέρχεται από την μακρόχρονη επιβεβαίωση των καθημερινών εμπειριών.

17. Γνώση(knowledge) • Κατανόηση της πληροφορίας βασισμένη στη σημαντικότητά της • Μπορεί να δημιουργήσει πλεονέκτημα σε μια επιχείρηση σε σχέση με τον ανταγωνι-σμό • H πληροφορία γίνεται γνώση με ερωτήσεις σαν την ακόλουθη: • “τι επιπτώσεις έχει αυτή η πληροφορία για την τελική μου απόφαση;”

18. Γνώση(knowledge) • Σημαντικοί συσχετισμοί που γίνονται στο μυαλό των ανθρώπων μεταξύ πληροφο-ριών και ενεργειών σε συγκεκριμένα προβλήματα • Π.χ. επαναλαμβανόμενη παρατήρηση πως οι πωλήσεις από ένα συγκεκριμένο υποκα-τάστημα αυξάνονται 20% κατά τους καλο-καιρινούς μήνες.

19. Γνώση(knowledge) • Συμπεριλαμβάνει όλες τις πληροφορίες, εμπειρίες, ικανότητες, εξάσκηση, κοινή λογική, που κατέχει ένας άνθρωπος • Συνήθως έχει αφηρημένη ή γενικευμένη μορφή • Π.χ. όλοι οι ρόμβοι είναι τετράπλευρα.

20. Σοφία (wisdom) • Ικανότητα να χρησιμοποιώ τη γνώση προς όφελός μου • Γνώση του ποια γνώση θα πρέπει να χρη-σιμοποιήσω, ανάλογα με την περίσταση, και πότε. • Ικανότητα να αναθεωρώ τη γνώση μου και να μαθαίνω από τα λάθη μου • Διορατικότητα • Ικανότητα πρόβλεψης

22. Αποτίμηση, ερμηνεία αφομοίωση Διευθέτηση, επιλογή αποθήκευση

23. Από τα δεδομένα στην γνώση

24. Δεδομένα-Πληροφορία-Γνώση και ο Κύκλος ΔΓ

25. Είδη Γνώσης Τι είναι Γνώση

26. Είδη Γνώσης • Ρητή (explicit) - Άρρητη (tacit)Γνώση • Επιφανειακή(shallow) - Βαθιά (deep) γνώση • Διαδικαστική (procedural) – Δηλωτική (declarative) – Σημασιολογική (semantic) - Επεισοδιακή (episodical) γνώση • Μετα-γνώση (meta-knowledge)

27. Επιφανειακή(shallow) γνώση • Αποκτάται και ανακαλείται εύκολα • Π.χ. όταν ανάψει το λαμπάκι της βενζίνης πρέπει να βρεις βενζινάδικο

28. Βαθιά (deep) γνώση • Αποκτάται μετά από χρόνια εμπειρίας ή μελέτης • Επιστημονική/Τεχνολογική γνώση • Π.χ., όταν ακούγεται από τον κινητήρα ένας συγκεκριμένος ήχος, και το αυτό-κίνητο έχει πάνω από Χ km, και …, τότε πρέπει να αντικατασταθεί το εξάρτημα Α και να γρασσαριστεί το εξάρτημα Β στο σασμάν

29. Διαδικαστική (procedural) γνώση • Κατανόηση του τρόπου με τον οποίο εκ-τελούμε μια εργασία ή διεκπεραιώνουμε μια διαδικασία • Ψυχοκινητικές δεξιότητες (psychomotor skills) • Γνώση η οποία έχει πλήρως αφομοιωθεί από τον άνθρωπο, έτσι ώστε να έχει γίνει ένα με τη φύση του • Π.χ. η γνώση της γλώσσας την οποία μιλάμε • Χρησιμοποιείται συνεχώς

30. Δηλωτική (Declarative)Γνώση • Γνώση που ανακαλεί και χρησιμοποιεί εύκολα ο ειδικός στη συζήτηση • Πρόκειται για επιφανειακή-εμπειρική γνώση που συνδέεται άμεσα με την τρέχουσα εργασία • Π.χ. λαμπάκι -> βενζίνη -> βενζινάδικο • Είναι χρήσιμη στα πρώτα στάδια της πρόσκτησης της γνώσης, αλλά λιγότερο στα επόμενα

31. Σημασιολογική (Semantic) Γνώση • Βαθιά γνώση, ιεραρχικά δομημένη • Αντικείμενα, ιδιότητες, σχέσεις μεταξύ τους, γενικότερες έννοιες στις οποίες ανήκουν • Π.χ. γνώση των εξαρτημάτων ενός αυτοκι-νήτου, των σχετικών τους θέσεων, των λειτουργιών τους, κλπ. • Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αιτιολογική συσχέτιση μεταξύ αντικειμένων (και συμβάντων)

32. Σύγκριση Δηλωτικής-Σημασιολογικής Γνώσης

33. Επεισοδιακή (episodical) Γνώση • Βαθιά Γνώση η οποία βασίζεται σε προσωπικές εμπειρίες οι οποίες είναι οργανωμένες χρονικά και χωρικά σε επεισόδια και όχι σε έννοιες ή σχέσεις • Είναι ισχυρά ενσωματωμένη στο υποσυνείδητο • Εξάγεται και κοινοποιείται δύσκολα • Π.χ. οδήγηση μεταξύ δύο σημείων

34. Επεισοδιακή (episodical) Γνώση • Περιγράφει συμβάντα (events) • Ενέργειες ή περιστατικά που συμβαίνουν σε έναν κόσμο. • Χρονική ακολουθία με την οποία συμβαίνουν. • Σχέσεις αίτιου-αποτελέσματος.

35. Από την Διαδικαστική έως την ΕπεισοδιακήΓνώση • Shallow • Knowledge Procedural Knowledge • _________________________________ • Declarative Knowledge • _________________________________ • Semantic Knowledge • _________________________________ • DeepEpisodic Knowledge • Knowledge

36. Μετα-γνώση (meta-knowledge) • Γνώση για το τι γνωρίζει κάποιος. • Π.χ. ξέρω πολλά για Πληροφορική και Φυσική, αλλά σχεδόν τίποτα για Ιατρική και Βιολογία • Γνώση για το πώς και πότε πρέπει να εφαρμόσω το κάθε είδος/τμήμα γνώσης • Π.χ. η αρχή της αναβολής είναι πολύ χρήσιμη στην ανάπτυξη λογισμικού, αλλά καταστροφική στην επαγγελματική ζωή • Συνώνυμη της «Σοφίας»

37. Συλλογιστική Τι είναι Γνώση

38. Συλλογιστική (reasoning) • Μέθοδος με την οποία τμήματα υπάρχουσας γνώσης συνδυάζονται μεταξύ τους ώστε να παράγουν νέα γνώση ή να εξάγουν συμπεράσματα.

39. Είδη Συλλογιστικής • Τυπική Συλλογιστική • Συνεπαγωγική συλλογιστική • Επαγωγική συλλογιστική • Απαγωγική συλλογιστική • Συλλογιστική βασισμένη σε περιπτώσεις • Συλλογιστική με αναλογίες • Συλλογιστική βασισμένη σε μοντέλα • Ποιοτική συλλογιστική

40. Συνεπαγωγική συλλογιστική (deductive reasoning) • H πλέον απλή και ακριβής συλλογιστική • Από ένα σύνολο γεγονότων εξάγει συμπεράσματα βασισμένη στους κλασσικούς μηχανισμούς εξαγωγής συμπερασμάτων της λογικής

41. Συνεπαγωγική συλλογιστική • Από τις προτάσεις Εάνισχύει τοΑ Τότε ισχύει τοΒ κανόνας Ισχύει το Α γεγονός • η συνεπαγωγικήσυλλογιστική εξάγει το συμπέρασμα Ισχύει το Β • Modus Ponens (τρόπος του θέτειν)

42. Συνεπαγωγική συλλογιστική • Από τις προτάσεις Εάν ισχύει τοΑ Τότε ισχύει τοΒ Το Β δεν ισχύει • η συνεπαγωγικήσυλλογιστική εξάγει το συμπέρασμα Το Α δεν ισχύει • Modus Tolens (αντιθετοαντιστροφή)

43. Συνεπαγωγική συλλογιστική - Παράδειγμα • Δεδομένου του κανόνα: Όλα τα σκυλιά του Κώστα είναι καφέ • και του γεγονότος: Αυτά τα σκυλιά είναι του Κώστα • Συμπέρασμα που εξάγεται: Αυτά τα σκυλιά είναι καφέ

44. Απαγωγική Συλλογιστική (abductive reasoning) • Με δεδομένα μία βάση γνώσης και μερικές παρατηρήσεις (observations) επιχειρείται η εύρεση υποθέσεων οι οποίες μαζί με τη βάση γνώσης εξηγούν τις παρατηρήσεις. • Βασίζεται στην αιτιοκρατική σχέση που υπάρχει μεταξύ των παρατηρήσεων και των αιτιών που τις προκαλούν • Δεν είναι μαθηματικά ακριβής, αλλά εκφράζει πιθανότητα.

45. Απαγωγική Συλλογιστική • Από τις προτάσεις Εάν ισχύει τοΑ Τότε ισχύει τοΒ Το Β ισχύει • η απαγωγική συλλογιστική υποθέτει Το Α πιθανώςισχύει

46. Απαγωγική Συλλογιστική - Παράδειγμα • Δεδομένου του κανόνα: Όλα τα σκυλιά του Κώστα είναι καφέ • και της παρατήρησης: Αυτά τα σκυλιά είναι καφέ • Υπόθεση που δημιουργείται: Αυτά τα σκυλιά είναι του Κώστα

47. Απαγωγική Συλλογιστική • Η απαγωγική συλλογιστική ξεκινά με ένα αποτέλεσμα (συμπέρασμα) και προσπαθεί να βρει τις συνθήκες που κάνουν αυτό το αποτέλεσμα έγκυρο. • Ωστόσο δεν υπάρχει τρόπος να εγγυηθεί ότι οι συνθήκες (υποθέσεις) στις οποίες θα καταλήξει είναι σωστές. • Οι υποθέσεις χρειάζεται να επιβεβαιωθούν με άλλες μεθόδους • Οι ειδικοί πολλές φορές χρησιμοποιούν τέτοιου είδους συλλογιστική (heuristics)

48. Επαγωγική συλλογιστική (inductive reasoning) • Εξαγωγή γενικών συμπερασμάτων από ένα σύνολο παραδειγμάτων. • Η επαγωγική συλλογιστική είναι η μέθοδος η οποία χρησιμοποιείται εδώ και αιώνες για την παραγωγή επιστημονικής γνώσης σε πλήθος ερευνητικών τομέων, • Π.χ. στην Ιατρική

49. Επαγωγική Συλλογιστική • Από ένα σύνολο προτάσεων-παρατηρήσεων Εάν ισχύει τοΑ1 Τότε ισχύει τοΒ1, Εάν ισχύει τοΑ2 Τότε ισχύει τοΒ2, …, Εάν ισχύει τοΑn Τότε ισχύει τοΒn • η επαγωγική συλλογιστική υποθέτει ότι ισχύει γενικότερα ο κανόνας Εάν ισχύει τοΑΤότε ισχύει τοΒ • Γενίκευση ή αφαίρεση (abstraction).

50. Επαγωγική Συλλογιστική - Παράδειγμα • Δεδομένου του γεγονότος: Αυτά τα σκυλιά είναι του Κώστα • και της παρατήρησης: Αυτά τα σκυλιά είναι καφέ • Κανόνας που εξάγεται: Όλα τα σκυλιά του Κώστα είναι καφέ