<  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11

Implementacja sieci węzłów

Opis do modułów MSI_WEZS, MSI_WEZEZ

Wskazania Opis
NAST, ALT - wskazują następne węzły ku wyższym poziomom sieci (w kierunku bardziej ogólnym strukturom)
POPRZED - wskazuje poprzednie węzły w danej strukturze
DEF - wskazuje strukturę niższego poziomu, odpowiadającą danemu węzłowi
- dla węzła końcowego wskazuje inną strukturę powiązaną asocjacyjne (skojarzeniowa)
- dla stosika stanowi wraz z NAST adres daleki
  pierwszy węzeł stosika

stosik - pierwszy węzeł stosika

Łącze wejściowe

Najmniejszą strukturą jest znak ze zbioru #0..#255. Z najmniejszych struktur (t.zw.atomów) są zbudowane pozostałe struktury (słowa, zdania). Wskazania na te struktury zastąpiono na najniższym poziomie wprost kodem znaku. Wyimaginowany węzeł końcowy najmniejszej struktury, leży jakby poza siecią, natomiast łącze jest pomostem łączącym ze stosikami tych struktur i stanowi tablicę wskaźników na pierwsze węzły stosików. Można traktować je jako tablicę wskazań typu ATOM.NAST gdzia ATOM - węzeł końcowy struktury atomowej. Stosiki reprezentują połączenia receptorów zewnętrznych z siecią węzłów (stosiki są wyspecjalizowane w połączeniach ze względu na możliwości połączeń długich).

Węzły stosika wskazują węzły w strukturze wyższego poziomu odpowiadające strukturze niższego poziomu, do której należy ten stosik (uogólnianie). Ze względów oszczędnościowych (wielkość pamięci) zrezygnowano z rozbudowy stosików łącza (powyżej jeden węzeł) na poziomie słów. Rozbudowa taka ma miejsce dla wyższych poziomów. Węzły stosika łączą się ze sobą wskazaniami ALT i zwrotnie POPRZED.

Dla węzła stosika wskazanie DEF wraz z NAST reprezentuje nam wskazanie długie struktury w innym płacie. Dla wskazania krótkiego DEF=nul. Stosik może składać się z węzłów o wskazaniach krótkich i wskazaniach dalekich. Przy wskazaniach dalekich węzeł stosika o wskazaniu dalekim wskazuje na węzeł będący reprezentantem węzła końcowego struktury w innym płacie. Przez płat rozumiemy obszar sieci zawierającej struktury powiązane wskazaniami krótkimi.

Budowa stosika

Do węzła końcowego struktury doczepiony jest ciąg węzłów (stosik) wskazujący miejsca powołań się na tą strukturę w strukturach wyższego poziomu. Końcowy węzeł struktury wskazuje wskazaniem NAST pierwszy węzeł stosika. Jeżeli wskazanie jest puste (nul) to znaczy, że dana struktura na wyższych poziomach jeszcze nie występuje. Stosik wskazaniem NAST wskazuje obszar struktury wyższego poziomu odwołujący się do struktury, do której należy stosik. Pierwszy węzeł stosika wskazaniem POPRZED wskazuje ostatni węzeł stosika, najpóźniej dodany do stosika. Wskazanie POPRZED tworzy w stosiku strukturę cykliczną. Stosik podczas swojej rozbudowy przy napotkaniu początkowego węzła struktury nadrzędnej, której definicja jest strukturą, do której należy ten stosik, stara się umiejscowić wskazanie do tego węzła w węźle początkowym stosika.

Zdania

Słowa wprowadzone do sieci mogą się łączyć w zdania. Zdanie jest zbudowane z węzłów wskazujących słowa zdefiniowane w sieci. Łącznikiem węzłów w danej strukturze (na poziomie słów lub zdań) są wskazania NAST, ALT i zwrotne POPRZED. Umożliwiają one budowę tej struktury i odczyt jej z sieci węzłów. Kluczowym węzłem struktury jest węzeł końcowy (ostatni węzeł powstały przy zapisywaniu struktury do sieci węzłów), którego wskazanie umożliwia dostęp do tej struktury. Przez strukturę rozumiemy odpowiednik słowa lub zdania w sieci węzłów. Struktury niższego poziomu łączą się w struktury wyższego poziomu (bardziej ogólne). Łącznikiem miedzy strukturami o różnym poziomie (np: słow ze zdaniami) są wskazania zwrotne DEF (węzła wyższego poziomu) i NAST (węzła stosika). Stosik jest ciągiem alternatywnych węzłów doczepionych (poprzez wskazanie NAST) do węzła końcowego danej struktury. Węzły stosika wskazują wskazaniem NAST miejsca wystąpienia wskazań danej struktury w strukturze wyższego poziomu. Pierwszy węzeł stosika wskazuje na początek struktury wyższego poziomu zaczynającej się od wskazania struktury do której ten stosik należy.

Struktury posiadają taki sam początek (zdania o takim samym słowie początkowym) posiadają w sieci ten sam węzeł początkowy wskazujący pierwsze słowo. Słowo te w pierwszym węźle stosika wskazuje ten początek. Umożliwia to szybkie szukanie struktur (zdań) na podstawie struktury początkowej (pierwszego słowa). Pierwszy węzeł stosika może nie wskazywać pierwszego węzła struktury nadrzędnej (brak nadstruktur zaczynających się od struktury, do której należy stosik) lecz węzły wewnątrz nadstruktur. Przy szukaniu nadstruktur (wstawianie, szukanie) należy sprawdzić czy POPRZED węzła wskazywanego przez pierwszy węzeł stosika jest zerowy. Jeżeli tak, to jest on pierwszym węzłem nadstruktury.

Zdania możemy podzielić na podzdania. Podzdanie reprezentuje węzeł odnoszący się do niego.

Zapamiętywanie zdań w sieci.

  1. Pobierz pierwsze słowo ze strumienia zewnętrznego. Jeżeli brak tego słowa to wstaw słowo do sieci. Przejdź do stosika słowa. Jeżeli brak stosika to załóż go. Przejdź do węzła wskazywanego przez pierwszy węzeł stosika. Jeżeli brak stosika to wraz z założeniem stosika zachodzi założenie węzła, który odpowiada temu słowu i jest wskazywany przez pierwszy węzeł stosika. Jeżeli stosik wskazuje już węzeł, sprawdzany jest poprzednik tego węzła. W przypadku istnienia wskazania POPRZED zakładany jest nowy węzeł, a wskazanie dotychczasowe przerzucane jest na szczyt stosika. W ten sposób pierwszy węzeł stosika wskazuje początek naszego zdania. Takie same początki zdań są tymi samymi węzłami w sieci.
  2. Sprawdzane jest, czy ciąg następnych słów ze strumienia słów istnieje już w sieci. Jeżeli tak, do węzła uzyskanego w pkt.1 dołączany jest węzeł wskazujący ten ciąg w sieci. Jeżeli ciąg w sieci tylko częściowo pokrywa się jest on dosztukowany, a węzeł wskazujący go dołączany do pierwszego węzła uzyskanego w pkt.1.

Zasada! Wszystko odbywa się według zasady, aby maksymalnie upakować informacje i wykorzystywać informację już nabytą - uogólnianie.

zdanie = słowo1 słowo2 słowo3 ... słowoi ... słowon;

przy wstawianiu dzielone jest na dwa człony:

zdanie = słowo1 (słowo2 słowo3 ... słowoi ... słowon);

Położenie zdania w sieci określone jest przez słowo1. Drugi człon przy wstawianiu do sieci porównywany jest z informacją zawartą w sieci i przy wstawianiu wykorzystywane są już struktury powstałe poprzednio.

Model neuronu

Neuronem nazywamy strukturę na danym poziomie. SYNAPSAMI są odwołania węzłów wskazaniem DEF do innych struktur. Ilość ich jest równa ilości węzłów tej struktury pomniejszony o węzeł końcowy. Aksonem jest sieć odwołań do miejsc innych struktur zrealizowana przy pomocy stosika wychodzącego z węzła końcowego. Neuron jest selektywny. Zostaje wybrany (pobudzony) wtedy, kiedy wszystkie połączenia synapsowe zostają pobudzone (węzły struktury zostają wybrane).

ASSOC - Operator stosowany w "Lispie"

assoc <obiekt> <lista>

Szuka obiektu <obiekt> w liście <lista> i zwraca go, jeśli w niej jest, w przeciwnym razie zwraca nil.

Przykład:

dane=((imię Jan) (nazwa Tyc) (waga 80) (wiek 25))
assoc imię dane ; zwraca (imię Jan)
assoc wiek dane ; zwraca (wiek 25);

Minimalizacja pracy przy uczeniu się

Rozbudowa sieci przez wprowadzenie do niej dodatkowej informacji odbywa się według zasady minimalizacji liczby dołączonych węzłów. Każde dołączenie dodatkowego węzła wymaga określonej pracy. Pracę potrzebną na zapamiętanie informacji w sieci będziemy mierzyli ilością dodatkowych węzłów i oznaczali przez Pz (praca na zapamiętanie). Minimalną Pz uzyskujemy, jeżeli przy wprowadzeniu nowej informacji poddamy ją najpierw analizie wyszukującej treści informacyjne już poznane, a następnie powiążemy je ze sobą. Praca zużyta na nauczenie będzie przeznaczona wówczas na utworzenie węzłów modyfikujących treści już poznanych i węzłów wiążących je ze sobą. Najwięcej pracy zużywamy przy opanowywaniu nowego materiału, najmniej przy pogłębianiu materiału już znanego. Najwięcej energii zużylibyśmy gdybyśmy zapamiętywali informacje w postaci tekstowej zawartej w książce. Najwięcej czasu zużylibyśmy przy przeszukiwaniu tak zapamiętanej informacji. Najmniej energii zużywamy gdy treść informacyjną zapamiętujemy w postaci, w której pewne związki i struktury informacyjne są wykorzystywane wiele razy. Jest to postać spakowana. Ucząc się z książki nie zapamiętujemy tekstu, lecz związki między obiektami już znanymi oraz związki między obiektami nowo poznanymi, a już znanymi. Postać taka posiada struktury złożone z obiektów i dużej ilości wskaźników, które spełniają rolę powiązań między tymi obiektami. Taką postać nie moglibyśmy przesłać na papier ze względu na to, iż wiersz na powierzchni papieru jest jednowymiarowy, a taka postać wielowymiarowa. Trudności są także przy zobrazowaniu budowy takiej postaci na rysunku (możliwe jest to do zrealizowania dla niewielkich struktur).

Wprowadzenie nowego obiektu do sieci

Przy wprowadzeniu nowego obiektu do sieci, sieć żąda aby podać, jakie jest powiązanie z obiektami już wprowadzonymi. Innymi słowy, pyta się o budowę obiektu złożoną z obiektów już znanych. Sieć ma tendencję do zastępowania stale powtarzających się złożeń obiektów przez inny obiekt, którego to złożenie definiują.

Opis do modułu MSI_OBKT

Obiekty w sieci węzłów służą do opisu rzeczywistości. Rzeczywistość przekazuje nam dużo informacji. Aby odtworzyć jakieś zdarzenie należałoby przekazać wszystkie informacje jakie do nas docierały podczas tego zdarzenia tzn. przekazać wszystkie wrażenia wizualne i słuchowe. Minimalizacje opisu rzeczywistości uzyskujemy dzięki obiektom.

Materia rzeczywistości w rozumieniu jest złożona z obiektów. Dany obiekt może być złożony z podobiektów, które z kolei mogą zawierać dalsze obiekty (uszczegółowione). Przez obiekt rozumiemy część materii, którą można nazwać (jest nam znana). Obiekt możemy nazwać nie znając jego szczegółów (elektron, talerz latający). Obiekt możemy rozpoznać pomimo tego, że może on być pozbawiony pewnych podobiektów. Rozpoznajemy też podobieństwo obiektów lub podobieństwo obiektu do czegoś jeszcze nieznanego. Obserwujemy rzeczywistość a zapamiętujemy obiekty (historia obiektów).

Na wejściu analizatora rzeczywistości powinien znajdować się detektor obiektów. Jest on przetwornikiem obrazu rzeczywistości na obraz obiektów.

OBRAZ RZECZYWISTOŚCI ---> OBRAZ OBIEKTÓW

W pamięci powinien znajdować się obiekt i skojarzona z nim definicja (np: Jarek i wygląd jego). W historii obiektu (Jarka) pojawia się sam obiekt bez jego definicji (np: Jarek poszedł do kina) . Występuje możliwość tworzenia obiektów pochodnych przez utworzenie obiektu pochodnego przez dodanie lub zmianę części jego definicji.

OBIEKTp = (OBIEKT, definicja modyfikująca)

np: (samochód zielony, samochód syrena)

W opisie obiektu zmodyfikowanego znajduje się opis części zmodyfikowanej lub dodanej. Przyjmuje się, że definicja obiektu jest nam znana.

np: OBIEKT SAMOCHÓD
ma cztery koła
ma silnik spalinowy
służy do przewozu ludzi
..................................

OBIEKT SAMOCHÓD SPORTOWY
SAMOCHÓD { obiekt }
SPORT { obiekt }
szybko jeździ
....................

Oprócz zdolności do rozpoznawania występuje zdolność do kojarzenia. Jest to odnajdowanie obiektu na podstawie jego elementu składowego lub elementów składowych.

np: koło ---> SAMOCHÓD


np: koło, tyczka
      ( koło --> SAMOCHÓD )
      ( tyczka --> SPORT )
 ------> SAMOCHÓD SPORTOWY

np: koło, szybko jeździ
      ( koło --> samochód )
      ( szybko jeździ )
-------> SAMOCHÓD SPORTOWY

Zdolność do podejmowania decyzji to jest utworzenie obiektu REALIZACJA na podstawie obiektu ŚRODKI i obiektu CEL.

( ŚRODKI i CEL są podane, REALIZACJA nieznane )

ŚRODKI + REALIZACJA = CEL

Przy szukaniu REALIZACJI obiekty ŚRODKI i CEL mogą być modyfikowane.

OBIEKT REALIZACJA ( jak postępować )
 REALIZACJA1 (znana w bazie - nie prowadzi bezpośrednio do celu )
 część modyfikowana

OBIEKT ŚRODKI ( co potrzeba )
 ŚRODKI1 ( podane wstępnie )
 część modyfikowana

OBIEKT CEL ( co można uzyskać )
  CEL1 ( podany wstępnie )
  część modyfikowana

Między ŚRODKI, REALIZACJA i CEL powinna zachodzić równowaga, tzn. zmiana któregoś z obiektów powinna powodować zmianę pozostałych obiektów.

Detekcja obiektu

 rzeczywistość ---> wrażenie wizualne --> obiekt --> mowa

Przy detekcji obiektu biorą udział narząd wzrokowy i narząd mowy. Narząd wzrokowy spostrzega, a narząd mowy nazywa obiekt. W uczeniu obiektu biorą udział wzrok i słuch. Wzrokowo przekazywana jest postać obiektu w rzeczywistości, a słuchowo jego nazwa. Model nauki obiektu możemy przedstawić w postaci:

[nazwa obiektu]:='[postać obiektu w rzeczywistości]'

Nazwę obiektu nadaje nam NAUCZYCIEL

Ponieważ nazwanie obiektu zawiera mniej informacji niż jego postać, opis słowny rzeczywistości jest mniejszy informacyjnie i przez to szybszy. W bazie znajdować się może definicja wzrokowa obiektu a wystąpienie obiektu zastępowane jest jego wskazaniem. Postać wzrokowa obiektu nie jest też dokładna lecz zubożona do pewnych jego cech. Ponieważ definicja wzrokowa też nie jest dokładna opisuje ona klasę obiektów z dokładnością do cech wymienionych w definicji o wzrokowej obiektu.

Wstępne przetwarzanie informacji (Praca umysłowa str. 96)

  1. Wyodrębnienie sygnału z chaotycznego szumu informacyjnego (na podstawie engramów - zdobytych w procesie samouczenia się).
  2. Rozpoznanie sygnału za pomocą ich porównania ze wzorcami, przechowywanymi w pamięci (engramami). Odbywa się też pewnego rodzaju klasyfikacja, zaszeregowanie sygnału do pewnej klasy ogólniejszej.

Waldemar Wietrzykowski
Computational Neuroscience
Digital Intelligence Laboratory
email: mail

Zobacz też

Linki

dil

  <  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11

Copyright  © 2003 net3plus  mail