Примеры декларативных и процедурных знаний
Яблоко зеленое — это декларативное знание. Футбольное поле — тоже. Но яблоко может быть не только зеленым, да и не яблоком вовсе. Чтобы отличить настоящее яблоко от изготовленного из воска, потребуется знание того, как оно выглядит в реальности и другие отличия (запах, текстура, форма).
С футбольным полем посложнее. Определив определенную поверхность как футбольное поле, можно совершить ошибку. Приехал друг из города в деревню и ему назначена встреча на футбольном поле. Естественно, он будет искать место, где есть ворота, трибуны и классическая футбольная разметка.
Процедурное знание:
- кулинарный рецепт;
- сборка автомобиля;
- написание сочинения или стиха.
В последнем случае все сложнее. Нужно обладать определенные знаниями, чтобы писать стихи. По условиям, существуют различные требования к рифме или стилю письма.
В алгоритме всегда труднее ошибиться, чем в описании. Процедурное знание, как правило, тестируется на предмет работоспособности. Декларативное тоже требует проверки, но какой именно — определяет область использования декларативного знания.
Для художника, отображающего примеры такого знания (зеленое яблоко и футбольное поле) совершенно безразлично, что он рисует
Для него важно передать форму, цвет, пропорции, отобразить то, что он видит. Для покупателя на рынке совсем другая система ценностей
Форма и цвет фрукта покупателя меньше волнует, чем его потребительские качества. Для человека, которому назначили встречу на футбольном поле важны критерии, позволяющие принять однозначное решение.
Виды знаний
Знания можно классифицировать по различным критериям. В данной статье рассмотрим основные виды знаний.
Эмпирические знания
Эмпирические знания основаны на опыте и наблюдении. Они являются результатом непосредственного взаимодействия с окружающей средой и получения информации через органы чувств. Примеры эмпирических знаний включают знания о физических объектах, явлениях природы, человеческом поведении и многое другое.
Теоретические знания
Теоретические знания основаны на абстрактных концепциях, моделях и теориях. Они строятся на основе рассуждений, логических выводов и математических принципов. Такие знания представляют собой обобщение и систематизацию фактов и экспериментальных данных. Примеры теоретических знаний включают физические законы, математические теоремы, философские концепции и др.
Практические знания
Практические знания связаны с умением применять знания для решения задач и достижения конкретных целей. Это знания, полученные через опыт и практику в определенной сфере деятельности. Примеры практических знаний включают навыки вождения, ремонт техники, управление проектами и многое другое.
Декларативные и процедурные знания
Декларативные знания основаны на знаниях фактов, концепций и правил. Они представляют собой информацию о том, что что-то такое или как что-то работает. Процедурные знания, с другой стороны, связаны с умением выполнять определенные действия или процедуры. Они описывают, как использовать декларативные знания для достижения конкретной цели.
Явные и неявные знания
Явные знания являются явно выраженными и документированными. Они могут быть переданы и общими источниками, такими как книги, статьи, базы данных и интернет. Неявные знания, с другой стороны, трудно выразить словами и зачастую передаются через личный опыт, творческие процессы или интуицию. Они являются неформализованными и индивидуальными.
Личные и социальные знания
Личные знания являются индивидуальными, отражающими опыт, восприятие и мышление каждого отдельного человека. Они связаны с его личными убеждениями, предпочтениями и оценками. Социальные знания, в свою очередь, представляют собой общие социальные конструкции, которые разделяются внутри определенной группы людей. Они могут включать нормы, ценности, традиции и культурные установки.
Знания научного и ненаучного характера
Знания научного характера основаны на систематическом исследовании, эксперименте и проверке гипотез. Они являются объективными и поддаются повторяемости и проверке другими учеными. Ненаучные знания, с другой стороны, могут быть основаны на субъективных верованиях, предубеждениях, представлениях о мире или недостаточном исследовании.
Знания в области искусства и гуманитарных наук
Знания в области искусства и гуманитарных наук могут быть отнесены к особым категориям знаний. Они связаны с творческими процессами, эстетическими оценками, общественными ценностями и исследованием человеческого опыта. Они обычно требуют уникальных методов и подходов к получению и передаче знаний в сравнении с другими областями.
Представления о декларативном знании
Описать предмет, явление, продукт питания или станок можно по-разному. Поиск в Интернете по фразе «декларативные знания, примеры» дает такие ответы: «Любое знание о мире, к которому человек имеет осознанный доступ» или «Декларативные знания записаны в памяти интеллектуальной системы так, что они непосредственно доступны для использования после обращения к соответствующему полю памяти».
Сказано в обоих случаях красиво, но к декларативным знаниями — это имеет слабое отношение. Во-первых, любое знание о мире можно изложить декларативно, даже если оно по природе своей — очевидный алгоритм. Во-вторых, какое значение имеет наличие или отсутствие «осознанного» доступа.
Бывает ли восприятие информации не осознанным? Но если восприятие было неосознанным (это реально), то как бы оно восприняло именно знание, а не сигнал, не ощущение, не реакцию? Имплантировать в мозг знания пока умеют только фантасты при помощи сложных механизмов.
В-третьих, какое имеет отношение к делу память интеллектуальной системы? Называть программу интеллектуальной или нет — вопрос воображения. Кроме того, сегодня нет ни одной программной системы, которую можно объективно назвать интеллектуальной.
Разработка
Развитие процедурных знаний всегда связано с развитием декларативных знаний . Исследователи предположили, что первоначальное решение проблемы включает явное обращение к примерам, участники начинают с чистой обработки, основанной на примерах. Примеры иллюстрируют решение аналогичной проблемы, и средство решения проблемы аналогично отображает решение примера в решение текущей проблемы. Люди часто ссылаются на примеры, даже когда их сначала учат правилам и принципам. Считается, что когда люди приобретают познавательные навыки, в первую очередь пример кодируется как декларативная структура. Когда участников проверяют на их первых проблемах, у них есть два возможных ответа. Если пример соответствует проблеме, которую они изучили, они могут просто получить ответ. Однако, если он не совпадает, они должны аналогичным образом расширить пример. При повторении практики общие правила развиваются, и конкретный пример больше не доступен. Таким образом, знание переходит от декларативной формы (кодирование примеров) к процедурной форме (производственные правила), которая называется адаптивным контролем мышления — рациональной (ACT-R) теорией.
Однако в определенных случаях процедурные и декларативные знания можно получить независимо. Исследования с пациентами с амнезией показали, что они могут изучать двигательные навыки без способности вспоминать эпизоды, в которых они их выучили, а также выучили и сохранили способность эффективно читать зеркально перевернутые слова, но у них были серьезные нарушения в распознавании этих слов, которые дают доказательства. о различиях в неврологической основе процедурных и декларативных знаний. Исследователи также обнаружили, что некоторые нормальные субъекты, например пациенты с амнезией, демонстрировали существенное процедурное обучение при отсутствии явных декларативных знаний. Несмотря на то, что декларативные знания могут влиять на выполнение процедурной задачи, процедурные и декларативные знания могут быть приобретены отдельно, не обязательно иметь знания одного типа, чтобы построить другой тип знаний. Влияние декларативного знания может быть связано с облегчением процесса активации пути, который находится за пределами сознательного осознания. Если прайм хорошо предсказывает цель, степень содействия увеличивается из-за активного, осознанного эффекта внимания, который накладывается на активацию пути. Следовательно, если и когда субъекты разовьют явное декларативное знание процедуры, они могут использовать это знание для формирования ожиданий внимания в отношении следующего элемента в этой процедуре.
Слайд 5Формы познания Чувственное познание – осуществляется органами чувств (зрением, слухом,
обонянием, осязанием, вкусом) Рациональное познание – присуще только человеку, является
более сложным способом отражения действительности, который осуществляется посредством мышления
Ощущение – отражение отдельных свойств предмета, явления, процесса, возникающее в результате их непосредственного воздействия на органы чувств
Понятие – мысль, утверждающая общие и существенные свойства предмета, процесса, явления.
Суждение – мысль, утверждающая или отрицающая что-либо о предмете, процессе, явлении.
Умозаключение (вывод) – мысленная связь нескольких суждений и выделение из них нового суждения.
Восприятие – чувственный образ целостной картины предмета, процесса, явления, непосредственно воздействующих на органы чувств
Представление – чувственно-наглядный, обобщенный образ предмета, процесса, явления, сохраняемый и воспроизводимый в сознании и без непосредственного воздействия самих предметов познания на органы чувств
Индуктивноеот частного к общему
Дедуктивноеот общего к частному
по аналогии
Источники процедурных знаний в информатике
Процедурные знания в информатике можно получить из различных источников, которые предоставляют обучающие материалы и инструкции по выполнению определенных действий. Ниже приведены несколько основных источников процедурных знаний:
- Учебные пособия и учебники – это традиционный и проверенный способ получения процедурных знаний в информатике. В них можно найти описания алгоритмов, примеры кода и задачи для практики. Учебники подходят как для начинающих, так и для более опытных студентов.
- Онлайн-курсы – это популярный вариант получения процедурных знаний в информатике. Существуют различные платформы, которые предлагают курсы по программированию на разных языках. Они часто включают видеолекции, задачи и интерактивные упражнения, что делает процесс обучения более интересным и эффективным.
- Онлайн-ресурсы – в сети Интернет доступно множество сайтов, блогов и форумов, посвященных программированию. На таких ресурсах можно найти статьи, учебные материалы, помощь и поддержку от сообщества программистов. Такие источники могут быть полезны для тех, кто предпочитает самостоятельное изучение и постоянное обновление своих знаний.
- Код-ревью – это процесс анализа вашего кода другими программистами. Вы можете получить обратную связь от опытных коллег или создать команду для совместной разработки проекта. Код-ревью помогает улучшить свои навыки программирования и узнать о современных практиках и стандартах разработки.
- Открытый исходный код – исследование кода открытых проектов может быть полезным способом изучения процедурных знаний. Вы можете просмотреть и анализировать код, создавать собственные ветки разработки и вносить изменения. Такой подход помогает понять структуру проекта и научиться работать в команде разработчиков.
Выберите наиболее подходящие источники процедурных знаний в информатике в зависимости от своих предпочтений, уровня подготовки и целей обучения
Обратите внимание, что комбинирование разных источников может быть наиболее эффективным способом усвоения процедурных знаний
Как применяются процедурные знания в информатике
Процедурные знания в информатике широко применяются для описания последовательности шагов, необходимых для выполнения определенной задачи. Эти знания представляют собой набор инструкций, которые выполняются последовательно, одна за другой.
Одним из ключевых примеров применения процедурных знаний является написание программного кода. При разработке программы программист определяет последовательность действий, которые должны быть выполнены компьютером для достижения желаемого результата. Такая последовательность действий часто представляется в виде блока кода, называемого процедурой или функцией.
Пример | Описание |
---|---|
Сортировка пузырьком | Процедура, осуществляющая сортировку массива путем последовательных проходов по элементам и перестановки соседних элементов, если они расположены в неправильном порядке. |
Поиск максимального значения | Процедура, находящая максимальное значение в заданном массиве путем сравнения каждого элемента с предыдущим максимальным значением и замены его, если новое значение больше. |
Процедура, отображающая на экране информацию в заданном формате, например, текст, числа или графические элементы. |
Процедурные знания также используются в других областях информатики, таких как разработка алгоритмов, моделирование систем, создание баз данных и т. д. Они способствуют эффективному решению задач и позволяют структурировать сложные процессы, делая их более понятными и управляемыми.
Понятие декларативного знания
Еще в Древней Греции знания начали разделять на «прикладные» и «высоко-теоретические». Данное разделение не является строгим, скорее оно условно. К вопросу о делении повторно обратились в 30-50 годах 20-го века. Рассмотрением проблемы занималось достаточно большое количество ученых. Часть из них вели свои индивидуальные исследования, некоторые же объединялись в группы и коллективы. В основном исследования в этом направлении проводились в США и Европе. Было предложено несколько терминов и классификаций знаний, однако общепризнанным является следующее их деление, по форме описания:
- Декларативные знания
- Процедурные знания
Замечание 2
Декларативное знание – это термин, которым обозначают любое знание, к которому люди имеют осознанный доступ, выражающийся определенным способом.
Примером декларативных знаний может быть процесс освоение печати на компьютерной клавиатуре. С течением времени, человек, который очень много и часто печатает, уже перестает смотреть на клавиатуру в поисках нужной клавиши, он полагается на свои знания их расположении. Именно эти знания и принято называть декларативными знаниями. А вот то, что пальцы попадают в нужные усилия почти без осознанных усилий – это процедурные знания.
Для того, чтобы показать наглядно отличия декларативных и процедурных знаний, было проведено достаточно большое количество исследований. Наиболее ярким примером их отличий являются исследования, проведенные среди людей, страдающих амнезией. У этих людей отмечалась полная утрата декларативных знаний, при полном сохранении процедурных знаний.
Замечание 3
Декларативные знания – это знания, которые сохраняются в памяти человека на уровне его интеллектуальной системы.
Исходя из этого, данные знания становятся доступны при непосредственном обращении к конкретному полю человеческой памяти. В основном декларативные знания необходимы для представления информации о фактах и свойствах из конкретной предметной области. По своей форме декларативные знания являются противоположным процедурным знаниями. Это связано с построением процедур получения и хранения знаний, а также некоторыми спецификами предметных областей. Семантические и синтаксические знания представляются несколько отдаленными, что придает форме декларативных знаний большую общность и универсальность.
Определение 2
Процедурные знания – это знания, которые хранятся в памяти интеллектуальной системы в виде описания процедур, при помощи которых можно их получить.
Чаще всего человек использует процедурные знания для того, чтобы получить необходимую информацию о том, как решать задачи в различных проблемных областях, а также с целью получения инструкций, методик и т.д. Процедурные знания позволяют человеку отказаться от хранения всех иных состояний, необходимых для построения решения и выводов. Достаточно ограничиться только лишь хранением некоторых начальных состояний и процедур, генерирующих нужные состояния на основании начальных. Процедурные представления оказывают влияние на семантику, посредством введения в описание элементов базы знаний. Это позволяет значительно повысить эффективность осуществляемого поиска нужных решений за счет возможности использования более сложных конструкций, а также возможность исключения обработки полных описаний.
Замечание 4
Таким образом, процедурные знания обеспечивают более быстрый поиск необходимых решений, нежели декларативная форма представления знания. Однако процедурные знания значительно уступают декларативным, в возможности накопления знания и при необходимости их коррекции.
Производство знаний[]
- Основная статья: Производство знаний
Для экспертных оценок процесса появления новых знаний используют объём знания, накопленного в библиотеках. Экспериментальным путём изучают способность человека извлекать информацию в процессе самообучения на нормированных по информации средах. Экспертная оценка показала скорость производства знаний в 103 бит/ (чел-год), а экспериментальные данные — 128 бит/ (чел-час). Пока не представляется возможным в полном объёме измерить темпы производства знания, поскольку нет адекватных универсальных моделей.
Производство знаний из эмпирических данных — одна из основных проблем интеллектуального анализа данных. Существуют различные подходы к решению этой проблемы, в том числе — на основе нейросетевой технологии
Интеллектуальные системы и знания
Декларативные знания, как примеры — это описательные части программ. Имеется ввиду не описание переменных, а описание реальных данных. Например, штатное расписание, карточка сотрудника, трудовая книжка, благодарность и другое. Любой из этих документов — реальное декларативное знание.
Процедурные знания, как примеры — это функции (процедуры) = алгоритмы действий, причем не обязательно последовательных. Процедурное знание — это не всегда рецепт, который следует исполнить последовательно.
Процедурное знание характеризуется вложенностью, рекурсивностью, независимостью и взаимодействием с себе подобными. Оно может учитывать декларативные знания, но правильнее будет сказать: процедурное знание извлекает из декларативного только то, что оно рассчитывает получить.
При таком варианте и реальном положении вещей декларативные знания — примеры безукоризненно исполненной статики. Что до процедурных, то в данном контексте они всегда статичны. Любая сверхтехнологичная современная интеллектуальная или экспертная система не ответит на простой до безумия вопрос: «Попробуйте привести примеры декларативных и процедурных знаний».
Классического синего экрана от Windows не будет, но решения — тоже. Критерий интеллектуальности любой программы вовсе не в том, как её называет разработчик, какой рейтинг он составил, а в том, что может делать это изделие за пределами его воображения.
Вероятно, история программирования просто умалчивает о достижениях специалистов и станет известно, когда появились первые системы, которые манипулировали знаниями сами по себе, а не так, как было заложено их автором.
Однако известно, что в период очередной волны интереса к искусственному интеллекту была создана программа, которая имитировала ситуативную стадию интеллекта человека («Лиси»). Разработчик позиционировал её как систему накопления ситуативных (декларативных) и репродуцирующих (процедурных) знаний и самостоятельного их применения. Чему научилась, то и сделала.
К системе имели доступ другие разработчики. Автор обучил ее простым знаниям: «мама», «мяч», «играть», «скажи папа», «мяч круглый» и другое. Коллеги по работе решили иначе и научили «Лиси» математике: 1+1 = 1; 1 x 0 = 0; 2 x 0= 0.
Всё это не имеет никакого отношения к искусственному интеллекту, но все же факт, что правильное понимание сути декларативных и процедурных знаний позволяет более эффективно их использовать
Кроме того, четкое обозначение знаний имеет важное значения для понимания людьми друг друга
Алгоритмы
и процедуры относятся к категории
операционных знаний, которые представлены
информацией о способах изменения
фактуальных знаний. Иначе говоря, эти
знания задают процедуры преобразования.
Часто для обозначения этих знаний
используется термин «процедурные
знания», однако следует иметь ввиду,
что операционные знания могут быть
представлены как в процедурной, так и
в декларативной формах.
Алгоритм
– предписание, однозначно задающее
процесс преобразования исходной
информации в виде последовательности
элементарных дискретных шагов, приводящих
за конечное число их применений к
результату.
Под
процедурой понимается блок с наличием
или отсутствием формальных параметров,
выполнение которого может быть
организовано с помощью вызова.
Выделяют
три крупных группы алгоритмов:
Вычислительные. Как правило работают
со сравнительно простыми видами
информации, но сам процесс вычисления
может быть долгим и сложным.
Информационные. Представляют собой
набор различных процедур, работающих
с большими объемами информации
(асинхронные, вложенные, внешние,
встроенные, главные, командные,
присоединенные, рекурсивные и др.).
Управляющие. Характеризуются тем, что
информация к ним поступает от внешних
процессов, которыми она управляет
(вешние, каталогизированные, присоединенные,
регистрации, управляющие и др.). Результаты
работы этих алгоритмов представляют
собой различные управляющие воздействия.
Также,
как правило, алгоритмы могут быть
«жесткими» и «мягкими». Главный принцип
«мягких» вычислений – терпимость к
неточностям и частичной истинности для
достижения интерпретируемости. «Мягкие»
вычисления дополняют друг друга и
используются для решения задач при
работе с неопределенностью.
Непосредственное знание[]
- Основная статья: Интуиция
Непосредственное (интуитивное) знание является продуктом интуиции — способности постижения истины путём прямого её усмотрения без обоснования с помощью доказательства.
Процесс научного познания, а также различные формы художественного освоения мира не всегда осуществляются в развёрнутом, логически и фактически доказательном виде. Нередко субъект схватывает мыслью сложную ситуацию, например во время военного сражения, определения диагноза, виновности или невиновности обвиняемого и т. п. Роль интуиции особенно велика там, где необходим выход за пределы существующих приёмов познания для проникновения в неведомое. Но интуиция не есть нечто неразумное или сверхразумное. В процессе интуитивного познания не осознаются все те признаки, по которым осуществляется вывод, и те приёмы, с помощью которых он делается. Интуиция не составляет особого пути познания, идущего в обход ощущений, представлений и мышления. Она представляет собой своеобразный тип мышления, когда отдельные звенья процесса мышления проносятся в сознании более или менее бессознательно, а предельно ясно осознаётся именно итог мысли — истина.
Интуиции бывает достаточно для усмотрения истины, но её недостаточно, чтобы убедить в этой истине других и самого себя. Для этого необходимо доказательство.
Сложные системы искусственного интеллекта, основанные на нейросетевой технологии, а также экспертные системы, основанные на логической модели баз знаний демонстрируют поведение, которое имитирует человеческое мышление и интуицию. Обучение таких систем — эвристический процесс, состоящий в нахождении решения задачи на основе ориентиров поиска, недостаточных для получения логического вывода. Для интуиции характерна быстрота (иногда моментальность) формулирования гипотез и принятия решений, а также недостаточная осознанность его логических оснований.
Логический вывод информации, конкретных и обобщенных сведений и данных производится в базах знаний и экспертных системах, использующих языки средства логического программирования на базе языка Пролог. Эти системы явно демонстрируют логический вывод новой информации, осмысленных сведений, данных, используя правила логического вывода и факты, закладываемые в базы знаний.
Рекомендации
- Карл, Вольфганг (2014). Точка зрения от первого лица. Вальтер де Грюйтер. п. 147. ISBN .
- ^
- ^
- Бургин, М.С. (Марк Семенович) (2017). Теория познания: структуры и процессы. Нью-Джерси. п. 48. ISBN 978-981-4522-67-0. OCLC .
- Кёдингер, К. И Корбетт, А. (2006). «Технологии, приносящие обучающие науки в класс». В Сойере, Р. К. (Ред.), Кембриджский справочник обучающих наук. С. 61–75. Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета
- Стиллингс, Нил; Вайслер, Стивен Э. и Чейз, Кристофер Х. (1995) Когнитивная наука: введение, 2-е издание, Кембридж, Массачусетс: MIT Press. п. 396. ISBN 0262691752
- Шелл, Дуэйн (2010). Единая модель обучения. Springer. ISBN 978-90-481-3215-7.