表征程序性知识的最小单位是

表征程序性知识的最小单位是,第1张

认知心理学认为,表征程序性知识的最小单位是产生式。

所谓产生式,可以简称为c-a规则,是条件—行动的规则。c-a规则虽与行为主义的s-r公式相似,但也有区别。其不同之处在于c-a中的c是信息,即保持在短时记忆中的信息,a还包括人内在的心理活动。

单一的产生式只能完成单一活动,当需要完成一连串活动的时候,就需要许多单一的产生式来集中表现这一活动。产生式系统是由多个产生式相结合而成的,该系统是认知心理学程序表征系统的一种,是为解决某一问题或完成某一作业而按一定层次联结组成的认知规则系统。

产生式表示法

产生式是一种知识表达方法,具有和Turing机一样的表达能力。

推理机是一个程序,控制协调规则库与数据库的运行,包含推理方式和控制策略。

产生式系统的推理方式有正向推理、反向推理和双向推理

正向推理:从已知事实出发,通过规则库求得结论,或称数据驱动方式。

反向推理:从目标(作为假设)出发,反向使用规则,求得已知事实,或称目标驱动方式。

双向推理:同时使用正向推理又使用反向推理。

综上所述产生式表示法推理方法有归结法。

产生式是一种知识表达方法,具有和Turing机一样的表达能力。 事实可看成是断言一个语言变量的值或是多个语言变量间的关系的陈述句,语言变量的值或语言变量间的关系可以是一个词。不一定是数字。如雪是白色的,其中雪是语言变量,其值是白色的。

John喜欢Mary,其中John、Mary是两个语言变量,两者的关系值是喜欢。

一般使用三元组(对象,属性,值)或(关系,对象1,对象2)来表示事实,其中对象就是语言变量,若考虑不确定性就成了四元组表示(增加可信度)。这种表示的机器内部实现就是一个表。

如事实“老李年龄是35岁”,便写成(Lee,age,35)

事实“老李、老张是朋友”,可写成(friend,Lee,Zhang)

对于规则是表示事物间的因果关系,以下列形式表示:

condition->action

condition作为前件或模式,而action称作动作或后件或结论。前件部分常是一些事实Ai的合取,而结论常是某一事实B,如考虑不确定性,需另附可信度度量值。

多数较为简单的专家系统(Expert System)都是以产生式表示知识的,相应的系统称作产生式系统。

产生式系统,由知识库和推理机两部分组成。其中知识库由规则库和数据库组成。规则库是产生式规则的集合,数据库是事实的集合。

产生式系统的原理分为正向推理和逆向推理。正向推理指的是从现有条件出发,自底向上地进行推理(条件的综合),直到预期目标实现。逆向推理则从预期目标出发,自顶向下地进行推理(目标的分析),直到符合当前的条件。运用逆向推理时,后件而不是前件引导产生式的搜索工作,因此按推理方向可将产生式系统分为前件驱动和后件驱动两种类型。条件-行动型产生式系统采用前件驱动的工作方式。

通过输入或修改规则建立数据库,,设计完后,存入数据库。

生式系统的简要工作原理是: 控制模块首先从综合数据库中选出某个特定的信息,然后从规则库中依次选取产生式与该数据进行匹配,如果两者一致,或者是近似一致且满足相关条件,那么就匹配成功, 则匹配失败,继续调用下一条产生式。

产生式系统一般由: 规则库,总和数据库和推理机(控制模块和推理模块)组成。

理论内容

两项任务之间的迁移,是随其共有的产生式的多少而变化的。这里,技能的产生式(production)是指形如”如果……那么……“的规则,根据A Newell和H A Simon的观点,人或计算机之所以具有智能,就是因为他们存储了一系列的产生式[1]。在”如果……那么……“的形式中,前件也可以被称为”条件(condition)“,后件也可以被称为”动作(action)“,所以产生式规则又被称为C-A规则。

产生式迁移理论强调两个方面

一是问题空间,二是解决问题的程序或技能。根据问题空间假说,迁移是通过问题空间的类比实现的,即通过将已掌握的问题空间与新问题的问题空间相匹配,将原问题空间中的算子、关系或路径等匹配或迁移到未知的目标系统中相应的算子、关系或路径上去。

在认知技能方面,从一种技能到另一种技能的迁移量主要依赖于两任务的共有成分量,而这种共有成分的量是以产生式系统来考察的。具体说,就是用相同或相似的产生式法则来描述两任务含有的共同的知识和经验。如果两个情境有共同的产生式或两情境有产生式的交叉、重叠,就可以产生迁移。

理论分类

一类是”程序性知识(procedual knowledge)“,一类是”陈述性知识(declarative knowledge)“。大体上,程序性知识对应于”怎么做“,而陈述性知识对应于”是什么“。根据ACT理论,技能的学习分两个阶段:首先,规则以陈述性知识的形式进入学习者的命题网络,然后经过变式练习转化为以产生式表征的程序性知识。当两项任务之间有共同的产生式或产生式的重叠时,迁移就会发生。也就是说,产生式的相似是迁移产生的条件。

Anderson等设计了大量实验来验证他的迁移理论,但目前该理论的研究仍停留于计算机模拟阶段。尽管如此,它在实际教学中的含义还是十分明显。因两项任务共有的产生式数量决定迁移水平,因此要注重基本概念原理和规则的教学,以便为后继的学习做准备。此外,先前学习的内容必须有充分的练习,才易于迁移。

程序性知识特有的表征方式是(产生式系统)。

程序性知识也叫 *** 作性知识,是指个人缺乏有意识的提取线索,只能借助于某种具体作业形式来间接推测其存在的知识。它主要是用来解决做什么和怎么做的问题。程序性知识实质上是一套关于办事的 *** 作步骤和过程,因此也称步骤性知识或过程性知识。由于程序性知识与实践 *** 作密切联系,因而具有动态的性质。

程序性知识的三个阶段

1、陈述性阶段

在程序性知识的学习过程中,首先要以陈述性知识的形式来获得,也称为习得阶段。学生首先要理解在陈述性知识阶段应掌握的有关的概念、原理、事实和行动步骤等。在这一阶段,学生学会陈述并理解某些概念与规则。

2、转化阶段

在这一阶段,新知识有知识经过各种变式练习,转化为以产生式系统表征和贮存的程序性知识。变式练习是程序性知识由第一阶段的陈述性形式向第二阶段的程序性形式转化的最重要条件。这两部分知识以不同的表征方式贮存于长时记忆中,以备日后提取使用。

3、自动化阶段

知识的应用阶段,通过进一步的练习和强化,学生最终会进入到自动化阶段。在这一阶段,学生在无意识中就能够自动完成活动步骤,不需要提取有关 *** 作步骤的知识,而这时完成活动的准确性和速度也都得到了很大提高,最终形成技能。

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