GoodReason - Symbolinen analyysi

Symbolinen analyysi

Symbolinen analyysi (Wikipedia)

Lähde: https://fi.wikipedia.org/wiki/Symbolinen_analyysi

Kielten ymmärtäminen symbolien kautta

Kaikkien kielten perusyksikkönä on symboli. Kaikki formaalit esitykset, myös ohjelmistojen kuvaamisessa yleisesti käytetyt UML-kaaviot, koostuvat symboleista. Symbolit kuvaavat ohjekteja tai ilmiöitä. Objektien ymmärtäminen tapahtuu alimmalla tasolla tekemällä symbolien ja objektien välisiä tulkintoja. Symboli on Charles Peircen käsitteistössä erikoistapaus termistä merkki.

Analyysin määritelmän mukaan symbolinen analyysi on prosessi, jolla monimutkaisia rakenteita voidaan ymmärtämisen helpottamiseksi pilkkoa pienempiin osiin. Pilkkomisen lisäksi yleensä on tarkasteltavista symboleista tarpeen luoda horisontaalisia selityksiä (selitys) ja hierarkkisia käsitteitä (käsite). Peircen mukaan selitys saadaan aikaan päättelyllä. Näin tapahtuva (argumentointi) voi olla logiikasta riippuen deduktiivista (Deduktiivinen päättely), induktiivista (Induktiivinen päättely) tai abduktiivista (Abduktiivinen päättely).

Symbolisen analyysin periaate

Kehys symboliselle analyysille on seuraava [3]

Esimerkki: Symbolinen analyysi liikenteessä

 

Symbolisen analyysin seitsemän olennaista vaihetta.Kuvataan tilannetta, jossa henkilö NN on palaamassa autolla kotiin tai menossa harrastuksiin tai töihin:

  • Tärkeä havainnoitava symboli tiellä on liikennevalo, jokaisessa isommassa risteyksessä.
  • Liikennevalo (symboli) kuvaa sen takana olevaa objektia, eli risteystä.
  • Symboliin kohdistuva tulkinta on näköhavainto, joka kertoo liikennevalon värin. Jos valo on vihreä, NN voi jatkaa matkaansa. Muuten hänen täytyy odottaa. Tietokoneessa tulkintoja vastaa tietokoneen alkeistoiminto, komputaatio, joka alimmalla tasollaan vastaa konekielistä lausetta ja lähdekooditasolla yhtä ohjelmakoodin lausetta, jonka kääntäjä pilkkoo konekielisiksi lauseiksi (konekielinen käsky).
  • Tulkinta kuuluu laajempaa kokonaisuuteen eli logiikkaan (liikennesäännöt), joka tarvitaan, jotta voitaisiin käyttäytyä liikenteessä vaarantamatta muita. Logiikka voidaan yleensä määritellä sääntöinä, mutta vielä sujuvammin ns. tilasiirtymäkaavioina (tilakaavio).
  • Kysely on formuloitu kysymys, joka käynnistää tilanteen mukaan logiikan, kuten liikennesäännön.
  • Tulos on paluu logiikasta, siis vastaus kyselyyn.
  • Pragmaattinen merkitys tarkoittaa jotakin hyötyä NN:lle. Hän saa hyötyä siitä, että pystyy jatkamaan matkaansa – vaarantamatta itseään risteyksessä. Jotta NN pääsisi määränpäähänsä, hän joutuu tulkitsemaan symboleita perättäisiä ja sisäkkäisiä kyselyitä käyttäen. Navigoinnin logiikka on esimerkki korkeamman tason logiikasta, joka aktivoi oman reittinsä, jolla tarvitaan omat liikennevalonsa ja alemman asteen logiikan toiminnot.

Symbolisen analyysin rajoituksetKaikki asiat eivät ole yhtä yksinkertaisia mallinnettavia kuin äskeinen. Toisaalta aina ei löydy yhtä selkeitä indikaattoreita kuin liikennevalo. Erilaisia ääripäitä kuvaavat kaksi filosofian suuntausta:

  • Analyyttinen filosofia ja erityisesti looginen atomismi lähtee siitä, että käsitteet voidaan jakaa rajattoman pitkälle osiin. Atomismin mukaan kaikki aine koostuu jakamattomista osista.
  • Toisaalta mannermainen filosofia joka tarkastelee monimutkaisimpia ilmiöitä, joista osa on jopa mahdoton ymmärtää. Siihen liittyvä käsite holismi kritisoi läntisen tieteen perinteistä näkemystä, jonka mukaan tutkimusongelma yleensä ensin jaetaan osiin ja ongelmaa selvitetään sitten osa kerrallaan.

Vaikeuksia hahmottaa mihin kukin symboli todellakin viittaa, kutsutaan yhteisellä nimellä symbolin maadoittamisen ongelmaksi. Jos samalle symbolille tai symbolien joukolle on monta vaihtoehtoista tulkintaa, puhutaan monimerkityksellisistä (ambiguous) tilanteista (context). Silloin kun täsmällinen objekti aina voidaan tunnistaa, voidaan symbolien välille määritellä formaaleja vuorovaikutuksia, esimerkiksi predikaattilogiikan keinoin. Ohjelmistoatomi on käsite, jonka avulla täsmällisiä objekteja voidaan luoda kytkemään muita objekteja yhteenSeuraavassa autoilijan logiikka liikennevaloissa:Tilat Aloitus ja Lopetus ovat kaaviossa vain havainnollisuuden vuoksi.Yllä oleva tilataulu voidaan helposti ohjelmoida tietokoneelle täysin samanlaisena kuin miten ajajakin toimii. Kaikki ohjelmointikielet ovat keskenään Turing-vahvoja, joten samat asiat voidaan ohjelmoida eri kielillä. Ohjelmoitaessa Prolog on kuitenkin erityisen sopiva sen takia, että Prologin sisäinen semantiikka tukee suoraan tilakaavioiden ohjelmointia. Jokaiselle tilakaavion kentälle ja tekijälle löytyy kielestä suoraan soveltuva rakenne.

GoodReason

GoodReason on jatkoa symbolisen analyysin tutkimukselle: Suuntana systeemiajattelu ja kybernetiikka ja tietämyksen integrointi (tekoäly)

 

Lue lisää englanniksi:www.goodreason.fi/hyodyt