Онтологии и бибинарная модель мышления

Онтологии и бибинарная модель мышления

by Евгений Волков -
Number of replies: 0
Пишет Anatoly Levenchuk (ailev
2016-10-19 02:00:00
http://ailev.livejournal.com/1305176.html
Онтологии и бибинарная модель мышления
Интересно сравнить, что происходит с онтологиями (это я только что закончил рассказ про достижения коннективистов --http://ailev.livejournal.com/1304964.html). Я бы сказал, что с онтологиями почти ничего и не происходит -- потихоньку наступает онтологическая осень, если не зима.

Вот, например, моделирование 4D в OWL --NdFluents: A Multi-dimensional Contexts Ontology, https://arxiv.org/abs/1609.07102. Утверждают, что могут теперь добавлять выражение в OWL не только измерения/dimension времени, но и любое другое (вау! Именно поэтому NdFluents, хотя обсуждают в статье 4dFluents). ISO 15926 (где тоже пытались добавить в OWL всякое разное для выражения 4D онтологии -- и это кривовато, но получилось) в этой статье даже не поминают, хотя весь список литературы там про 4D в онтологиях.

Или вот ещё забавное: Towards an Ontology-Driven Blockchain Design for Supply Chain Provenance https://arxiv.org/abs/1610.02922 -- там сделали онтологию отслеживания происхождения товара, а затем записали её на языке смарт-контрактов эфириума!

Но -- онтологические новости есть, при этом никаких прорывов, увы. Ничего, захватывающего дух.

На этой неделе я несколько раз разъяснял про своё отношение к онтологиям в эпоху наступившей "вдруг" эпистемологии. Для меня онтологии -- это priors при начале обучения, начале эпистемологического вопрошания к миру.

Онтологии -- это начальное (иногда символическое, иногда и коннективистское, типа заранее выученных на каком-то корпусе embeddings) формальное, то есть статическое и в какой-то мере логичное знание, которое потом непрерывно оживляется и уточняется в рамках коннекционистской (deep learning) или вероятностной (байесовское обучение) парадигмы. 

Даже в форме embeddings (все эти Everything2vec) семантик это всё priors, они используются как инициализация в обучении, но в конечном итоге reasoning идёт не по предварительно выученному формализованному/схематизированному/сжатому онтологическому знанию, а по живой модели, учитывающей и другие онтологии, и нюансы контекста, в том числе динамику во времени: 
-- коннекционистская линия тут по мотивам Nando de Freitas в http://ailev.livejournal.com/1240509.html
-- байесовская линия тут по мотивам E.T.Jaynes "Probability theory: the logic of science", http://bookzz.org/book/539703/d8b66c

Системы -- они в глазах смотрящего. Каждый viewpoint (метамодель, онтология) несовместим с другими, просто по определению. Потуги загнать всех а хоть и в тот же ISO 15926 -- это просто потуги, хотя любой локальный успех в этих потугах значим и сильно облегчает жизнь. 

Объединить все эти (foundational, upper, middle, domain, ontology modules/microtheories) онтологии можно только деятельностно: только через то, что все эти view (определяемые вполне дисциплинарно, через viewpoints-онтологии как метамодели, как классификаторы) оказываются на один и тот же индивид в реальном мире. Он разный в разных онтологиях, но в реальности-то он один -- и можно договориться, сверяясь с происходящим в реальности. Для этих договорённостей мы переходим на естественный язык, плюс в парадигмальный формализм (ух! если это, конечно, формализм -- но по мере понимания это можно и формализмом считать) непрерывного (а не дискретного Аристотелевского) рассмотрения: байесовский, коннекционистский или любой другой, подходящий для обучения и вывода/reasoning. 

Системный подход эпистемологичен, он про деятельное познание мира стейкхолдерами, но через признание viewpoints он даёт шанс и для онтологий. Деятельностный подход, который провозглашает опору на основанные на дисциплинах/теориях (даже если это не совсем теории, а наборы эвристик) практики -- он тоже даёт шанс для онтологий, это часть системного подхода. 

Удержание акцента на деятельности в реальном мире удерживает от проваливания в чистый и бесплодный формализм, в классическую метафизику. В системном подходе всё про обучение, эпистемологию, развитие во времени. Это не про онтологию-метафизику с предвечными физическими объектами, из которых состоит мир и предвечными абстрактными объектами -- классификаторами этих физических объектов. Тем не менее, онтология-метафизика в системном подходе важны как установка priors, отправная точка, подарок цивилизации, воплощение её многотысячелетнего опыта, без онтологий и онтик нельзя -- ибо теряешь тяжким цивилизационным трудом полученные оценки вероятности положения дел в мире, теряешь эти самые priors. Если потерять эти priors, то после этого в одиночку пройти в обучении путь цивилизации не дано ни искусственному, ни естественному, ни сверхъестественному/сверхъискусственному интеллекту. Так, чтобы понять, что в природе происходит за тысячу лет, нужно реально следить за природой тысячу лет. В онтологии это знание отражено хоть как-то, без онтологии нужно этому знанию учиться тысячу лет от самой природы. Не хотелось бы попадать в такую ситуацию, хотелось бы унаследовать от цивилизации всё её знание, все текущие картины мира, все наличные онтологии.

Мышление живёт тем самым в виде культурного reasoning в рамках известных priors (мышление по схемам, "по рельсам" в мозгу -- взятым из культуры, из литературы, но когда-то бывшими контринтуитивными, http://ailev.livejournal.com/1013690.html) и всегда существующего дичкового "интуитивного" рассуждения/reasoning -- мимо всех priors разных "культурных дисциплин", в том числе мимо онтологий/priors для самих методов мышления, методов рассуждения (рационального и иррационального). Части мышления можно научить, добиться его автоматичности, эта часть мышления устроена онтологично. Это культурная часть, она растёт по мере развития цивилизации. А части мышления научить "объяснением-тренировкой" нельзя, она учится просто на предъявлении всего материала окружающей жизни -- и, конечно, плюс материала того окультуренного кусочка мышления, которое удалось создать. Культура плюс непонятный и не рефлексируемый, не берущийся интроспекцией дичок, известная и неизвестная части мышления -- мышление едино в этих двух своих частях.

Мы ж предъявляем себе мир во всём его растущем разнообразии каждый день, так что мышление-дичок на этих предъявлениях мира тоже тренируется, и наш дичок совсем не таков, каков он был у людей какого-нибудь 19 века. Более того, наш дичок живёт бок о бок с совсем другой культурной частью мышления, мышлением по схемам, и в мир он является как результат и культурного мышления по схемам-формализмам и чисто звериного чутья на что-то новое, не ухватываемого формализмами. В конце концов, все эти формализмы и были контринтуитивно выявлены этим звериным чутьём мышления-дичка, формализмы культуры растут на дикой почве совсем неформального, непрерывного мира.

А ещё у нас не птолемеевская модель человека, а вполне себе коперниковская. Мышление живёт промеж людей. Коммуникация идёт с максимальным сжатием информации, по возможности в схемах -- при этом коммуникация идёт даже внутри самого человека, мозг сам живёт "промеж людей", он сам себе "коперниковский": это ведь и есть феномен сознания (Attention Schema Theory: сознание это механизм коннекционистского внимания, использующий схему, упрощённое представление того, что происходит в нейросети мозга в целом --http://ailev.livejournal.com/1193568.html). Разговор с собой -- это тоже разговор, он уже в каком-то смысле сжат, в локальных представлениях, символичен, буквы и слова разговора как сериализации распределённой коннекционистской модели несут на себе какое-то значение из тысяч и тысяч употреблений, в полном соответствии с distributed morphology и прочими распределёнными гипотезами (http://ailev.livejournal.com/1284038.html). Помним про заранее вычисленные embeddings -- хотя в мире людей такого нет, и у каждого буквы и слова и даже предложения и тексты имеют совсем свои значения, тем не менее какие-то общечеловеческие "бесконтекстные значения" вполне могут подразумеваться, их можно обсуждать как priors для последующего содержательного разговора о конкретных жизненных ситуациях, конкретных контекстах. И уж тем более важна формализация для сжатия информации и компактизации разговора с другими людьми по какой-то узкой проблеме, и предварительное обучение значениям слов (см., например, https://wiki.lesswrong.com/wiki/Inferential_distance -- предварительное обучение важно, и оно долго). 

Эту ветку рассуждений (про пользу схематизации) я сегодня обсуждал в дискуссии к https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10157559879340153&set=a.10150756245230153.722787.658410152. Но когда речь заходит о заранее неизвестной ситуации, "новизне", новом опыте, то формализмы и схемы aka онтологии не работают. Это обсуждалось сегодня в https://www.facebook.com/ailevenchuk/posts/10208334175166051. Для мышления нужно устанавливать дальние связи между наличной информацией о ситуации, а дальние связи берутся только через дополнительные уровни абстракции, часто несколько (http://ailev.livejournal.com/1274014.html). 

Если обратиться к формализму для выражения этих "дальних абстракций" (дальних по предметам/дисциплинам/теории или дальним во времени разговора и/или мышления), то будет засада: важные для одних вопросов связи и абстракции оказываются абсолютно неважными для других вопросов. Поэтому:
а) IBM Watson для Jeopardy! (это 2011, http://ailev.livejournal.com/909342.html) исключительно полнотекстовыми материалами пользовался, ничего не кодировал в "граф знаний" -- любая обработка могла отсечь какую-то информацию (в том числе информацию по собственно тексту: в вопросах же часто была игра слов! Поэтому от оригинальных текстов отказываться было принципиально нельзя. Кодирование в соответствии с какой-то foundational и upper ontology могло запросто бы отсечь важную для какого-то вопроса информацию, поэтому ничего не кодировалось, а для полнотекстовой работы использовали суперкомпьютер, чтобы полнотекстовая работа происходила в приемлемое время).
б) все эти "каталоги" и "фолксономии" вымерли, ибо через пять лет после создания вся система рубрикации умирает -- отстаёт от текущих соображений по организации знания. Выживают не каталоги и рубрикаторы, выживает только полнотекстовый поиск. То, что казалось важными отношениями 5 лет назад, полностью теряет свою значимость, и на передний план выступают совсем другие отношения, запросы идут на совсем другую тему, и "рубрикация" и "классификация" прежних лет оказывается не помогающей что-то найти и что-то вспомнить, а наоборот -- не пускающей что-то найти из важного в текущей ситуации, предлагающей находить важное в предыдущих ситуациях. Жёсткая рубрикация-онтологизация помогает выигрывать всегда в прошлой войне, хотя этот выигрыш обычно и крайне эффективен по ресурсам. Искать же новое нужно всегда мимо рубрикаторов, мимо предметных онтологий. Если вы писали и рубрицировали текст, будучи погружённым в одну деятельность, в рамках одной онтологии, то запрос может прийти из совсем другой деятельности, другой онтологии -- и вы тут пропадёте, хотя вся необходимая для ответа на запрос информация в тексте будет. Но она пропадёт при сжатии ситуации или картинки, или текста, при формализации, при создании по ситации или картинке или тексту модели. Модель, схема, онтология -- это всегда неполнота, это всегда акцент на "важном" для какой-то деятельности и потеря важного для другой деятельности.

Поэтому храним оригинальную неформальную информацию (ну, может быть сжимаем её по-коннективистски или байесовски, а не формализацией в дискретную логическую форму), связи же устанавливаем динамически -- через доступные нам абстракции (уж как можем). Ну, и формальную информацию (онтологии) используем по возможности тоже не слишком формально -- всё одно для этой формальности в какой-то момент наступает предел, достоинства переходят в недостатки, простота и точность рассуждения/reasoning/вывода по модели оборачивается несоответствием вывода и реальности.

Это всё пока не слишком ясные даже для самого меня рассуждения, но они позволяют сформулировать важность символьных/логических и коннекционистских/байесовских представлений не только через объяснение различных вычислительных проблем с ними (типа "символьный формализм слишком переборный, с ним вывод плохо работает"), но и из каких-то содержательных соображений. И объяснить важность как онтологии, так и эпистемологии, а не шараханья от одного к другому и обратно. И объяснить между ними содержательную связь. 

Системное мышление эпистемологично, деятельно, оно именно поэтому хорошо развивается в инженерии (и отчасти в менеджменте), а не в (моноонтологичных/монопредметных по определению, "онтичных" даже, а не "онтологичных") науках, ибо для науки требуется формальная непротиворечивость её теорий. В инженерии формальной непротиворечивости не нужно, нужны успешные системы и жизненная непротиворечивость, непротиворечивость в реальности (ибо модели, бывают, врут -- хотя они и формально непротиворечивы). 

Системное мышление вполне стыкуется через viewpoints с науками, оно берёт научные модели, научные теории как priors, а потом сделанное "по науке" рассуждение доводится до реальности "по Байесу" или "коннекционистски", а то и вовсе путём экспериментов в реальности, т.е. методом проб и ошибок -- мимо формальных в любом смысле этого слова рассуждений, мимо формального моделирования. Результаты же инженерной работы сохраняются в виде "опыта" и усиливают "дичок" мышления -- ровно как результаты научной работы сохраняются в виде "образованности" и усиливают культурную часть мышления, использующую формализмы.

Вот такая вот бибинарная модель мышления (культурное-дичок, формальнодискретное-непрерывное -- и не нужно поддаваться искушению строить тут из них традиционную матрицу 2*2). Хотя правильно сразу оговориться, что никакой дваждыбинарности у мышления нет. Оно, конечно, полиполинарное. Просто про мышление мы ещё мало знаем, и предложенные мной различалки совсем необязательно будут бинарными оппозициями, арности типологии могут быть самыми разными, моё рассуждение само по себе не слишком формально не претендует на строгую научную теорию мышления. 

Так, у Педро Домингоса кроме символистской, байесовской, коннективистской моделей есть ещё эволюционная модель и "по аналогии" (http://www.mann-ivanov-ferber.ru/books/verhovnyj-algoritm/ -- книжка доступна уже по-русски). Тоже отличная типология, и можно пробовать написать альтернативную версию устройства мышления по ней (скажем, разделив в моей версии байесовский и коннекционистский вариант и описав каждый из них более подробно -- у меня в тексте поста они слиты в "непрерывном" варианте логики в оппозиции к дискретному Аристотелевскому). Но я пока не буду писать альтернативных версий. Пусть пока будет бибинарная модель: забавно звучащее слово, заодно оно хорошо сбивает пафос.
 
 
Замечательный текст. Современная "Ильенковщина" (в хорошем, позитивном и конструктивном смысле этого слова) в аспекте "деятельностной" природы мышления.
Хотелось бы картинку простенькую, где онтология со временем.
Читайте Криса Партриджа, у него много в книжке картинок для онтологии со временем: http://www.borosolutions.co.uk/research/content/files/books/BusObj-Printed-20050531-with-watermark.pdf
Спасибо, быстро пролистал, и увидел 1) иерархию состояний (глава 10) 2) состояния иерархий (глава 17). Это все, что можно сказать про онтологию во времени?

Не понял вопроса. Вы про онтологию времени спрашиваете (например, модели данных в шестой нормальной форме), или про онтологическую инженерию (скажем, управление конфигурацией онтологии, всякие diff/merge), или про проблемы типа ontology revision?

Я вам дал ссылку на книжку по 4D экстенсиональной онтологии, в которой подробно рассказывается, как представлять онтологически корректно всякие изменения в мире -- типа смены насоса или президента, жизненные циклы, процессы на предприятиях и прочие связанные со временем ситуации. Почитайте подробней, мне за эту книжку много разных людей спасибо говорили.
Пишите, пожалуйста, попроще -- а то вроде все слова знаю, но совершенно ничего не понятно!
Там вряд ли все слова понятны, если не проходить по ссылкам (а при проходе могут целые книжки обнаруживаться, увы).

Ну, и я в самом тексте написал, что на данный момент проще не могу. Я вообще рад, что удалось это всё как-то записать хотя бы для себя самого, а не просто "думать в голове". Мне кажется, что в этом тексте есть несколько идей, которые я в литературе в таком виде не встречал вместе. Хотя понятно, что порознь все идеи давно описаны -- но в разных местах, и поэтому вместе не встречались.

2301 words