LEERKERN

6.1 Symbolen

Introductie

In deze paragraaf wordt ingegaan op wat symbolen zijn en hoe er kennis aan kan worden toegekend.

6.1.1 Wat zijn symbolen

Lees uit Stefik: hoofdstuk 1 tot en met paragraaf 1.1.1 (pagina 21 tot en met 25).

The physical symbol system hypothesis bevat twee belangrijke uitspraken:
– ieder intelligent systeem bevat symbolen
– een symboolsysteem met voldoende complexiteit kan intelligent gedrag vertonen.
Zonder verder dieper op de filosofische achtergronden in te gaan, geeft Stefik aan, dat overal waar intelligentie aan de orde is, symbolen gebruikt worden. In onze natuurlijke taal gebruiken we woorden om ons uit te drukken, in de wiskunde gebruiken we cijfers en tekens als symbolen, enzovoorts.
Willen we kennissystemen bouwen, dan zullen we dus symbolen moeten gebruiken. De symbolen die we in de kennistechnologie gebruiken, kunnen letters of cijfers zijn, maar eventueel ook plaatjes. Meerdere symbolen bij elkaar vormen een symboolstructuur. Symbolen en symboolstructuren kunnen worden waargenomen door een waarnemer (recognizer). Dat kan een mens zijn of een machine. Vaak weet de waarnemer om wat voor symbolen het gaat. Bij het lezen van een handgeschreven stukje tekst, weet de lezer dat de afzonderlijke symbolen letters voor moeten stellen, ook al zijn ze onduidelijk geschreven.
Soms kan hetzelfde symbool door verschillende waarnemers verschillend worden waargenomen (different registrations). Een slordig geschreven woord kan bijvoorbeeld verschillend worden geïnterpreteerd. Ook kan op verschillende manieren naar een tekst worden gekeken. De een kan naar de betekenis kijken, de ander kan vaststellen of het met pen of potlood is geschreven. De conclusie is, dat symbolen altijd in relatie tot een waarnemer moeten worden gezien.

In de physical symbol system hypothesis wordt niet gesproken over symbolen, maar over ‘fysieke’ symbolen. De reden hiervan is om te benadrukken dat het gaat om symbolen die daadwerkelijk in een of ander medium fysiek kunnen worden opgeslagen. Dat kunnen letters met inkt op papier zijn, of bits met elektrische velden en spanningen in computersystemen, of wat dan ook. Van belang is dat er systemen zijn, die ze, al dan niet geautomatiseerd, kunnen waarnemen, bewerken en weer presenteren of opbergen.

> Opgave 6.1.1

6.1.2 Symbolen koppelen aan objecten

Lees uit Stefik: paragraaf 1.1.2 (pagina 25 tot en met 28).
Op pagina 27, 8 regels van onder staat Figure 1.5. Dat moet zijn: Figure 1.4.

Symbolen worden opgeslagen en bewerkt in kennissystemen. Kennissystemen zijn geen geïsoleerde systemen, maar functioneren in een omgeving. Voor de relevante objecten uit die omgeving worden symbolen in het systeem gedefinieerd (reify). De gedefinieerde symbolen duiden dus de objecten in de werkelijke omgeving aan (designate, letterlijke vertaling: benoemen, aanduiden). Het definiëren van de symbolen en het vastleggen welke objecten er mee worden aangeduid, is een proces dat buiten het systeem ligt, maar het is wel bepalend voor het functioneren van het systeem.
In figuur 1.5 in Stefik worden drie stappen weergegeven om de waarde van een symbool in een systeem te achterhalen:
- waar zit het gegeven
- wat is de waarde
- wat betekent het.
Het is van belang deze drie stappen te onderscheiden en te herkennen als het om (de waarden van) symbolen gaat. In verschillende situaties kunnen verschillende stappen van belang zijn.

> Opgave 6.1.2

> Opgave 6.1.3

6.1.3 Causaal verband

Lees uit Stefik: paragraaf 1.1.3 (pagina 28 tot en met 30).

Er is sprake van een causaal verband (causal coupling) als symbolen in een systeem elkaar of objecten in een omgeving beïnvloeden of er door beïnvloed worden. In het algemeen zullen dat logische en betekenisvolle invloeden zijn. Als de temperatuur in een kamer stijgt, zal ook de waarde van het betreffende symbool dat daarvoor is gedefinieerd op overeenkomstige wijze door een sensor moeten worden veranderd.
Deze beïnvloeding moet los gezien worden van wat een eventuele waarnemer daarvan kan merken. De waarnemer kan een bepaalde temperatuur aflezen en vervolgens concluderen dat in een kamer een bepaalde temperatuur heerst, maar daarbij kunnen twee dingen mis gaan. Ten eerste kan de interpretatie van de waarnemer mis zijn, omdat bijvoorbeeld een verkeerd symbool is bekeken (de buitentemperatuur) of er kan iets mis zijn in het systeem. Ten tweede kan de koppeling tussen het object in de omgeving en het betreffende symbool niet correct functioneren (de sensor is defect).
Er is dus sprake van twee stappen tussen een object in de omgeving en de interpretatie van een waarnemer: die van het object naar het symbool en die van het symbool naar de waarnemer. De eerste stap is het causale verband, de tweede de waarneming van de waarnemer.

6.1.4 Informatie en kennis

Lees uit Stefik: paragraaf 1.1.4 (pagina 30 tot en met 32).

In deze paragraaf maakt Stefik onderscheid tussen 'document perspective' en 'cognitive perspective'. Bij het 'document perspective' gaat het om het gebruik van symbolen voor communicatie tussen systemen en/of personen. Waarden kunnen uitgewisseld worden en gebruikers kunnen nagaan of ze symbolen op gelijke wijze interpreteren. Het gaat als het ware om de informatie die door de symbolen wordt gepresenteerd.
Het 'cognitive perspective' grijpt verder. Symbolen worden nu beschouwd als representaties van objecten waar op allerlei manieren over of mee geredeneerd kan worden om tot nieuwe conclusies te komen. Symbolen moeten in die situaties in relatie met hun context worden beschouwd en in de wijze waarop een waarnemer er naar kijkt. Op die wijze representeren symbolen 'kennis' en dus meer dan alleen de informatie van het 'document perspective'.

> Opgave 6.1.4