7.1 Eigenschappen en representatievormen
Lees uit Stefik: paragraaf 1.3 (pagina 68 tot en met 102). Paragraaf 1.3.7 Representation and parallel processing mag overgeslagen worden. Als u reeds een algemene achtergrond in de informatica hebt, dan beheerst u de inhoud van paragraaf 1.3.8 Space and time complexity waarschijnlijk al. Paragraaf 1.3.9 Structural complexity behoort niet tot de leerkern en mag dus overgeslagen worden.
Bij de verschillende paragrafen uit het boek van Stefik zijn de volgende opmerkingen te maken.
7.1.1 Opmerkingen bij paragraaf 1.3.1 van Stefik
In deze paragraaf wordt het onderscheid tussen de betrouwbaarheid van een representatie en de nauwkeurigheid van een representatie besproken. Vaak is er een verband tussen de twee begrippen. De uitspraak u rijdt 111 km per uur is nauwkeuriger dan u rijdt harder dan 100 km per uur. Als men rekening houdt met meetfouten, dan is de eerst uitspraak fout als u werkelijk 109 km per uur rijd, terwijl de tweede goed is.
Figuur 1.27 op pagina 70 laat goed zien dat de nauwkeurigheid waarmee men iets beschrijft, belangrijk kan zijn. Het kennen van de chemische bindingen van een molecuul is niet voldoende om de ruimtelijke structuur vast te leggen. Figuur 1.27 laat zien dat voor één structuur van chemische bindingen er twee spiegelsymmetrische ruimtelijke structuren bestaan. Deze twee structuren worden vaak aangeduid als links- en rechtsdraaiend.
7.1.2 Opmerkingen bij paragraaf 1.3.2 van Stefik
In deze paragraaf wordt ingegaan op het verschil tussen een beschrijving van de te representeren kennis en de verschillende wijzen waarop deze in een computer weergegeven kunnen worden. Het eerste wordt aangeduid als een abstractie en het tweede als een implementatie. De term abstractie wordt hier op een enigszins ongebruikelijke manier gebruikt.
Een abstractie is een beschrijving waarbij men een aantal aspecten buiten beschouwing laat. Bijvoorbeeld, bij het beschrijven van een huis kan men volstaan met het beschrijven van de posities en afmetingen van vloeren, wanden, dak, deuren en ramen. Deze informatie is voldoende om de weg te vinden in een huis. Een aannemer die het huis bouwt, heeft echter meer informatie nodig. De aannemer moet ook weten uit welke materialen de verschillende onderdelen moeten bestaan en wat de kleur is van deze materialen. Men kan nog een stap verder gaan door de posities van elke steen, balk en plank te beschrijven.
Wat Stefik een abstractie noemt, is een beschrijving van de te representeren kennis en informatie. Deze beschrijving is bijna altijd abstract, omdat er meestal aspecten buiten beschouwing worden gelaten.
Stefik vergelijkt een beschrijving met de interface van een object in objectgeoriënteerde programmeertalen. De interface beschrijft welke functies en procedures, ook wel methoden genoemd, op een object toegepast kunnen worden. De interface beschrijft niet hoe deze functies en procedures gerealiseerd worden. Verschillende implementaties zijn mogelijk en uitwisselbaar. Hetzelfde geldt voor kennis die beschreven wordt. De beschreven kennis kan op verschillende wijzen in een computer worden weergegeven, elk met de eigen voor- en nadelen.
7.1.3 Opmerkingen bij paragraaf 1.3.3 van Stefik
In deze paragraaf wordt ingegaan op het nut van natuurgetrouwe en directe representaties. Stefik behandelt deze twee begrippen als synoniemen. Er is echter wel enig verschil tussen deze begrippen. Een directe representie maakt het mogelijk om de gezochte kennis of informatie direct af te lezen. Er hoeven geen bewerkingen uitgevoerd te worden. In plaats van een aantal koolstofatomen in een molecuul te tellen, kan men het totale aantal ook ergens opslaan.
Een natuurgetrouwe (vivid) representatie heeft een een-op-een-relatie met waarneembare objecten en relaties in de wereld. Weten dat Jan of Piet met Marie getrouwd is, en dat Jan ongetrouwd is, is geen natuurgetrouwe representatie. Wel de informatie dat Piet met Marie getrouwd is en Jan niet. De relatie beschreven door Jan of Piet is met Marie getrouwd is geen waarneembare relatie in de wereld. Het is echter wel informatie die men kan ontvangen, bijvoorbeeld omdat men de spreker niet goed verstaan heeft.
Stefik doet voorkomen dat een directe representatie hetzelfde is als een natuurgetrouwe representatie. Dit is echter niet het geval. Het opslaan van het aantal koolstofatomen in een molecuul is een directe representatie van deze informatie, maar geen natuurgetrouwe. We kunnen aantallen niet direct waarnemen, maar de waarde alleen maar achterhalen door te tellen.
Merk op dat wat waarneembaar is in de wereld, afhangt van de beschouwer. Wat een kennissysteem door middel van sensoren kan waarnemen, hoeft niet hetzelfde te zijn als dat wat mensen kunnen waarnemen. De interpretatie van de waarneming, de wereld opdelen in objecten en relaties, speelt een belangrijke rol. De relaties die wij waarnemen, zijn het resultaat van de verwerking van onze sensorinformatie. Het feit dat wij een binding tussen twee atomen waarnemen, betekent niet dat er zon binding bestaat. Er is waarschijnlijk sprake van een proces dat beschreven wordt door de Schrödinger-vergelijkingen, dat wij interpreteren als een binding.
7.1.4 Opmerkingen bij paragraaf 1.3.4 van Stefik
In deze paragraaf wordt het verschil tussen impliciete en expliciete representatie besproken. Het begrip modulariteit dat hierbij gebruikt wordt, is specifieker dan gebruikelijk. Onder modulariteit wordt over het algemeen verstaan dat men onderdelen aan een representatie kan toevoegen en onderdelen van een representatie kan wijzigen en verwijderen zonder dat de overige onderdelen van de representatie aangepast moeten worden. Stefik voegt hieraan de eis toe dat gerelateerde onderdelen in de representatie gegroepeerd worden. In de predikaatlogica wordt zon groepering niet afgedwongen. Om die reden is deze representatie minder expliciet dan een frame-representatie.
7.1.5 Opmerkingen bij paragraaf 1.3.5 van Stefik
In deze paragraaf wordt het nut van een canonieke representatie besproken. Een gekozen representatie kan vaak op meer dan één manier gebruikt worden. Het kiezen van een standaardmanier kan belangrijke voordelen bieden.
7.1.6 Opmerkingen bij paragraaf 1.3.6 van Stefik
In deze paragraaf wordt het nut van meervoudig representaties besproken, met de daarmee samenhangende problemen.
7.1.7 Opmerkingen bij paragraaf 1.3.7 van Stefik
Deze paragraaf mag overgeslagen worden. Hier wordt getoond dat het gebruik van speciale hardware invloed kan hebben op de te kiezen representatie.
7.1.8 Opmerkingen bij paragraaf 1.3.8 van Stefik
In deze paragraaf wordt een introductie in complexiteitstheorie van algoritmes gegeven. Deze aspecten zijn van belang om te kunnen beoordelen hoe moeilijk het is om kennis die impliciet in een representatie aanwezig is, expliciet te maken.
De definitie van de ondergrens van de tijdscomplexiteit,
W(f(n)), is incorrect. De gegeven definitie houdt geen rekening met instanties die gelukkige uitzonderingen zijn. Neem bijvoorbeeld het sorteren van een lijst met een lengte n. Als deze lijst toevallig al gesorteerd is, kan een sorteeralgoritme dit in n stappen vaststellen. Volgens Stefik geldt dan: W(n). Dit is echter een gelukkige uitzondering. De correcte definitie moet zijn:g(n) is
W(f(n)) g(n) > C f(n) voor oneindig veel waarden van nMet deze laatste definitie geldt dat de complexiteit van de beste sorteeralgoritmes
W(n log(n)) is.Op bladzijde 97 worden twee formules gegeven voor het berekenen van het gemiddeld aantal knopen in een oneindige (8) en een eindige boom (9). Deze formules zijn echter alleen correct als de gemiddelde vertakkingsgraad b, het gemiddeld aantal uitgaande takken van een knoop in de boom, kleiner dan of gelijk is aan 1.