"Образные ряды как элемент базы знаний"
реклама
ОБРАЗНЫЕ РЯДЫ КАК ЭЛЕМЕНТ БАЗЫ ЗНАНИЙ Б.А. Кобринский А там мой мраморный двойник … А. Ахматова Велю – станут образу метки В. Хлебников Предисловие от автора. Тематика этого доклада связана с Дмитрием Александровичем Поспеловым в значительно большей степени, чем это может показаться по его названию. Во-первых, возможно меня подспудно преследовали его слова о возможности порождения образов из образов. Это отвечало моим поискам отражения образных представлений специалиста в искусственном интеллекте. Во-вторых, когда я рассказал идею этого доклада Д.А. Поспелову, он тут же показал мне книгу Умберто Эко «История красоты» с сопоставительными таблицами изображений одного и того же образа в живописи и кино. И, в-третьих, уже после написания второго варианта доклада я получил в подарок от Дмитрия Александровича книгу о творчестве художника Петра Фатеева, где тоже были ряды образов. Введение. Особенности восприятия наблюдаемых предметов, явлений, изображений могут определяться как объективными причинами (например, характер освещения), так и субъективными, такими как эмоциональное состояние. Последние могут касаться как реальных, так и мысленных или психических образов. Близкие или относительно близкие изображения или явления могут соответствовать определенному образу или образам, возникающим в различных ситуациях при воспоминании [Кобринский, 1998]. Сходные проявления образа, отвечающего одному понятию, можно рассматривать как множество или образный ряд. Избыточное число степеней свободы образа по отношению к оригиналу как необходимое условие однозначного восприятия действительности, отражения ее пространственных и предметно-временных форм В.П. Зинченко [1991] относит к парадоксам психологии и характеризует, с одной стороны, как перцептивное действие, а с другой – как образный или визуальный интеллект. Естественно, что вариации одного предмета или изображения сохраняют понятие знаковости для конкретного образа как символа в смысле эйдоса, т.е. сущности или субстанциональной формы вещи. «Мир полон знаков. Все – знак, – пишет Ж.-П. Сартр. – Нужно только уметь их разгадывать». Изобразительное искусство – это своего рода «Всеобщий язык», как предполагал Гойя назвать серию рисунков «Сны». А сновидения – это тоже образы, которые иногда удается декодировать или опознавать, как и знаки (примером может служить таблица Менделеева, увиденная им во сне). Многообразие образных представлений. У людей существуют значительные различия в мысленном представлении литературных персонажей и традиционных мифологических понятий (Баба Яга, Леший). В то же время эти же образы имеют разнообразные художественные отображения (в изобразительном искусстве, театре, кино). Словесное (вербализованное) описание героя литературного произведения (барон Мюнхгаузен, Беатриче, Базаров, Пьер Безухов и т.д.) порождает индивидуальный мысленный псевдовизуальный образ. И этот образ может быть достаточно «жестким». Отсюда иногда возникающее неприятие театрального или кинематографического персонажа литературного произведения ввиду его несоответствия со сложившимся у индивидуума образом, своего рода первогештальтом, с которым в последующем происходит сравнение встречающихся в жизни вариантов (представителей) того же образа. В изобразительном искусстве мы встречаемся с множественным повторением одних и тех же сюжетов, внешний вид персонажей которых (например, греческих богов и богинь) может сильно различаться. То же касается понятия «красивая женщина», которую каждый представляет по-своему и при этом может выстраивать значительно различающийся мысленный ряд, обычно увеличивающийся со временем, с возрастом человека. Таким образом, в памяти может зафиксироваться некоторое множество сходных, но различающихся вариантов, формирующих образный ряд, базисом которого служит символ определенного образа. Предъявление или обнаружение нового представителя такого ряда, неизвестного ранее, позволяет более или менее быстро его идентифицировать, объединив с известным множеством, и, одновременно, зафиксировать определенные, иногда существенные, различия. Понятно, что в памяти сохраняются или типичные представители каждой подгруппы (возможно подвергшиеся упрощению), или некоторый набор образов, отражающий специфические особенности исходного символа. В качестве аналогии можно привести средневековую венецианскую грамматику в “образах-воспоминаниях”, которая послужила основанием для уподобления места “записи” особому “театру памяти” с символическими скульптурами, у основания которых можно было располагать образы-объекты, подлежащие запоминанию [цит. по Роуз, 1995]. В контексте настоящей работы в качестве аналогов символических скульптур можно рассматривать праобразы-понятия (например, Зевс-громовержец), являющиеся индикаторами конкретных образных рядов. Праобраз и механизм вспоминания. Как правило, при встрече со знакомым явлением у человека имеет место ассоциация образа с праобразом (архетипом). По мнению ряда психологов при анализе изображений человек использует операцию концентрации. При обнаружении композиционного центра, например, картины, формируется фокус внимания. Образ в фокусе становится четче, когда человек может подобрать к нему словесный эквивалент. Но именно в этом и заключается сложность анализа образов. Словесный эквивалент может оказаться слишком грубым или ошибочным. В обоих случаях будет иметь место неверное решение. Выходом из положения могло бы быть визуальное сравнение наблюдаемого явления или признака с вариантами, хранящимися в базе знаний. При этом возможно учесть и хранить варианты образов, их цветовые и некоторые другие характеристики, зависящие от исходной точки наблюдения и различий в восприятии и передаче цвета. Графические (контурные) ряды. Ассоциация с видимым ранее образом, его восстановление может происходить и при предъявлении схематического (контурного) изображения графического типа. Это обусловлено тем, что с помощью механизмов памяти в соответствующих акцепторах результатов действия запечатляются образы, формируются множественные динамические стереотипы действительности. Отпечатки действительности выполняют в этом случае роль информационных голографических экранов, с которыми взаимодействуют внешние объекты [Судаков, 2002]. Видимо в роли таких «экранов» могут быть и схематизированные явления действительности. Ведь именно штрихи формируют у Пикассо образ быка, у которого и в полнообъемном виде художник видит ключевые линии (рис.1). Использование приведенного принципа упрощения изображения или сведение к эталонам [Поспелов, 1998] – это своего рода дефрагментация образа, но в пределах, позволяющих осуществить мысленное восстановление первичного перцептивного образа. Подобное, но менее выраженное упрощение, в чем-то аналогичное построению с помощью фоторобота, можно видеть, например, в изображениях женского и мужского лиц при сохранении ключевых деталей, обеспечивающих легкость их различения (рис.2). К обоим случаям может быть применимо понятие приближения к исходному образу на основе постепенного повышения четкости визуального представления. Здесь можно вспомнить человека-невидимку из одноименного произведения Г.Уэллса, делающегося зримым после смерти, когда происходит последовательное проявление контуров и частей его тела. Это можно рассматривать как своего рода промежуточный вариант между штриховым представлением и восстановлением цельного мысленного образа, делающегося все более четким и объемным на основе «всплывающих» характерных особенностей [Кобринский, 1998]. Образный ряд как отражение этнических и индивидуальных представлений. Вернемся к введенному выше понятию образных рядов. Образный ряд условно бесконечен, так как индивидуум, как уникальный мир, представляет любое явление по- своему, даже если эти варианты близки в определенном смысле. В особенности это касается «зрения» художника. Каждый видит свое в известном явлении и отсюда различия вариантов в художественном отображении всем известного образа (аналогией в мире музыки может быть аранжировка музыкальных произведений). Попробуем проиллюстрировать и обосновать это на примерах сюжетных рядов в искусстве. Обратимся к изображениям сфинксов, грифов, кентавров разных времен и народов. В каждой из этих линий есть общее, что их объединяет, но имеются и более или менее существенные различия (рис.3). Последнее может быть крайне важно для идентификации изображений, относящихся к определенным историческим периодам тех или иных народов, ареалам их распространения, изменениям в их мировоззрении. Аналогично маски разных народностей Африки позволяют наряду с общим для их культуры, увидеть и выделить в этом ряду маски конкретных этносов (рис.4). И если первые две фигуры (4.1 и 4.2) близки друг другу по форме черепа, то также близки фигурки4.4 и 4.5, в то время как средняя фигура (4.3) носит промежуточный характер по признаку формы головы. Обращаясь к нейропсихологии увидим, что правое полушарие в процессе тренировки значительно более длительное время продолжает оперировать конкретными наглядными признаками сигналов при их слабой обобщенной оценке [Меерсон, 1995]. Такая стратегия анализа предъявляемого материала является более адекватной при необходимости оценить наглядно-специфические, индивидуализированные особенности стимулов. Это как раз применимо и к образам. Использование принципа образных рядов может позволить ставить и решать задачи поиска характерных особенностей среди образов одного типа как в гуманитарных областях (например, образ Венеры в живописи у Эко [2006] – рис.5), так и в естественных науках (например, динамика изменений лица человека в процессе жизни). Возможно, это нечто отдаленно напоминающее субъективное шкалирование (рис.6, любезно предоставленный А.В. Воиновым), но видимо в квантовано-континуальной форме. При этом образы одного визуального ряда, имеющие те или иные отличия друг от друга, представляют собой как бы условно нечеткий образ типичного представителя ряда. Различные варианты образных рядов можно проследить в книге Д.А. Поспелова [2007] о творчестве мистическо-интуитивного художника Петра Фатеева. Здесь мы встречаемся с «преображением» пастели «Рок» в образ дракона войны в одноименной картине, что указывает на возможность формирования ряда на основе преломляющихся один в другой образов, объединенных в данном случае понятием силы, стоящей над человеком. У этого же художника мы видим три образа ящера, написанных на протяжении 1914 – 1928 гг. И, наконец, крайне интересно отображение различных граней видения мира Заратустрой – своего рода динамический философский образный ряд носителя определенной идеи (рис.7 в черно-белом варианте). Мысленный процесс узнавания (за исключением мгновенно происходящего неосознаваемого симультанного узнавания) представляет собой сравнение наблюдаемого с «эталоном» в памяти, но при учете возможного отклонения в деталях, без чего было бы невозможно узнавать людей через много лет или опознавать сходные предметы, картины, явления, обнаруживать параллели, выявляющие гротескные особенности личности. Крайним выражение последнего могут служить выражения «лицо быка», «лицо льва», «лицо орла», с которыми мы встречаемся уже в Ветхом завете у Иезикииля*. Французский живописец Шарль Лебрен усматривал аналогии между лицами некоторых людей и мордами некоторых животных. Изображения звероподобных лиц мы находим у и Гойи (рис.8). Зрительные образы отличаются большой ассоциативной мощностью. Фрагмент картины, эпизод кинофильма могут на основе принципа визуальной аллюзии восстановить в памяти полностью всю картину, а зачастую и вызвать из памяти сходные сюжеты или название, т.е. активизировать как право- , так и левополушарные процессы. Вопрос в том, как отразить это в интеллектуальной системе? Образная база знаний. Принципиально важная особенность интеллектуальных систем, заключающаяся в возможности отражения в базе знаний вариантов описываемого «предмета» или явления, в принципе должна касаться и визуальных (зрительных) образов. Включение в базы знаний, наряду с логико-лингвистическими понятиями, визуальных образов (рисунков, картин, фотографий, в том числе представленных в элементарной форме), рассматриваемых как своего рода символы, может быть тем путем, который позволит отражать невербализуемые ментальные представления и использовать их в принятии решений путем обработки непосредственно «сенсорных» образов. Такую интеграцию логико-символьных и образно-символьных представлений в базе знаний можно рассматривать с позиций известного принципа дополнительности (по Нильсу Бору [1971]) или принципа внутренней необходимости В. Кандинского [2001], который сравнивал путь в царство синтеза музыки, живописи и танца с дорогой через «вековые черные леса, через неизмеримые ущелья, ледяные высоты и головокружительные пропасти», которые нам возможно придется пройти на пути к базам знаний нового типа. По мнению Д.А. Поспелова [1998], система должна порождать образы из образов, т.е. должна быть реализована система операций над образами. Задачу более или менее адекватной передачи образа для формирования у человека нужного представления, * Библия: Книга Иезикииля (1:10) приводящего к изменению в его когнитивной сфере, В.Б. Тарасов [1998] называет коммуникативно-когнитивной. Представляется, что в качестве элементов в базе знаний можно было бы использовать как контурные, так и целостные изображения. Штриховые изображения могут служить для первичного интеллектуального анализа с последующим уточнением в ряде последовательных сопоставлений с образами, совпадающими по определенным оценочным критериям. Условие выдвижения гипотезы об “образе” в базе знаний интеллектуальной системы должно сопровождаться указанием эксперта о степени его уверенности в отношении наблюдаемого образа [Кобринский, 1998]. В этом плане можно вспомнить работы по созданию аппарата алгебры образов для работы с нечеткими когнитивными изображениями [Ковалев, 1991]. Множество вариантов («двойников») одного образа можно сравнить с серией последовательных фотографий одного лица или явления, отличающихся в той или иной степени в зависимости от временного интервала, или с изображениями одного образа на картинах разных художников. Визуальные образные ряды можно было бы построить по типу, например, фреймоподобной структуры, где фрейму соответствует традиционное представление определенного образа (или типичный представитель образного ряда, своего рода архетип или родительский фрейм или фрейм класса), а слоты представлены разнообразными различающимися образами данного типа («индивидуумами»), отличающимися по отдельным невербализуемым или трудно вербализуемым характеристикам, в том числе по цветовой гамме картины в целом или отдельных ее фрагментов, словесное описание которых может приводить к неисправимым искажениям. Образные ряды чаще акцентированы на одной главной фигуре. Но разные, в том числе отличающиеся, представители одного ряда могут содержать различное количество слотов, включая отдельные элементы конкретного представителя образного кортежа. Сравнение «нового» образа с известным, предполагающее совпадение неких ключевых понятий, что имеет место в образном ряду (например, ряд изображений сфинксов разных времен и народов на приведенном выше рис.3), колорита, особенностей художественного направления или стиля, должно обеспечивать классификацию или идентификацию произведения. Такой механизм представляется теоретически возможным для реализации в базе знаний. Еще один аспект – воспроизведение из памяти зрительных образов по ассоциации при предъявлении видеорядов, хранящихся в базе знаний. В качестве примера образа по ассоциации можно назвать амура, представляющего собой стимул для всплывания образного ряда все той же Венеры, т.е. включение зрительного ряда в качестве второй составляющей, наряду с логической компонентой, в традиционные семантические базы знаний. Заключение. В переносном, метафорическом, смысле, можно говорить о попытке проинтегрировать «дифференциальные уравнения» образных рядов, т.е. перебросить мост от бесконечно малого к целому, от единичного образа к множеству взаимодополняющих образов. Реализация предлагаемого подхода предполагает переход к созданию баз знаний на основе символов двух типов – логических и образных. Методология образных рядов в системах искусственного интеллекта может найти применение в искусстве, археологии, медицине. ЛИТЕРАТУРА 1. Зинченко В.П. Искусственный интеллект и парадоксы психологии // Будущее искусственного интеллекта. – М.: Наука, 1991. – С.185-192. 2. Кобринский Б.А. К вопросу о формальном отражении образного мышления и интуиции специалиста слабо структурированной предметной области // Новости искусственного интеллекта. – 1998. - №3. – С.64-76. 3. Сартр Ж.-П. Дороги свободы. II. Отсрочка. – Харьков: Фолио, 1997. 4. Судаков К.В. Динамические стереотипы или информационные отпечатки действительности. – М.: ПЕРСЭ, 2002. 5. Поспелов Д.А. Метафора, образ и символ в познании мира // Новости искусственного интеллекта. – 1998. - №1. – С.94-114. 6. Меерсон Я.А. Роль левого и правого полушария в сукцессивном и симультанном синтезе и процессы обучения // Нейропсихология сегодня / Под ред. Е.Д.Хомской. – М.: Изд-во МГУ, 1995. – С.38-45. 7. Роуз С. Устройство памяти. От молекул к сознанию. – М.: Мир. –1995. – 384с. 8. История красоты / Под ред. У.Эко. – М.: Слово/Slovo, 2006. 9. Поспелов Д.А. Амаравелла: мистическая живопись Петра Фатеева. – М.: Фантом Пресс, 2007. – 288 с. 10. Бор Н. Квантовый постулат и новейшее развитие атомной теории: Избр. тр. – М.: Наука, 1971. 11. Кандинский В. О духовном в искусстве // Точка и линия на плоскости. – СПб: Азбука, 2001. 12. Тарасов В.Б. Панельная дискуссия // Новости искусственного интеллекта. – 1998. – №1. – С.115-136. 13. Ковалев И.П. Алгебра модификации образов на основе теории ультранечетких множеств // I Всесоюз. конф. “Распознавание образов и анализ изображений: Новые информационные технологии (РОАН)”: Тез. докл. Ч.1. – Минск. – 1991. – С.51-55. Рис. к статье Б.А. Кобринского «Образные ряды как элемент базы знаний» Рис.1. Трансформация изображения быка в графике Пикассо Рис.2. Упрощение изображения человеческих лиц Рис. 3. Сфинксы различных времен и народов 4.1. Балуба 4.2. Басонге 4.3.Бапенде 4.4.Бахуана 4.5.Лулуа Рис. 4. Скульптуры народностей Заира Рис. 5. Венера в картинах разных художников ... – то же самое, что и ... ... – то же самое, что и ... Рис.6. Методика субъективного шкалирования (рисунок А.В. Воинова) Рис. 7. П.П. Фатеев (Из цикла «Заратустра») Рис.8. Гойя. Звероподобные лица.
