Одиннадцатая нац. конф. по искусств. интеллекту с междунар. уч. КИИ-2сент. – 3 окт. 2008 г., г. Дубна, Россия): Тр. конф. Т.1. М.: Ленанд, 2008. С.393-400.
УДК 007.5:519.23
ОБРАЗНЫЕ РЯДЫ
И ИХ ОТОБРАЖЕНИЕ В БАЗЕ ЗНАНИЙ
1
В работе описывается попытка представления серий однотипных визуальных изображений и их реализации на фреймах. Рассматривается построение исключительно образных и образно-логических фреймов на примерах изобразительного искусства и медицины.
Введение
В настоящее время интеллектуальные системы опираются на символическую составляющую семиотических представлений. Однако не все и не всегда можно представить в лингво-символьной форме. Иконическая часть семиотики, по Ч. Пирсу, соответствующая, в первую очередь, образным представлениям в искусстве и мысленным отражениям литературных персонажей или псевдозрительным воспоминаниям лиц, характерных поз и т. п., ждет своего отображения в базах знаний.
Художественные образы – это сложные (многомерные) знаки, в отличие от петроглифов первобытных людей, представляющих собой простые (одномерные) знаки, которые в принципе можно преобразовывать в символы без существенной потери содержательного смысла, как это представляется с позиций сегодняшнего дня. Однако этого нельзя делать с многомерными или многосмысловыми знаками, которые представляют собою цельные образы. В то же время, определенному визуальному образу или образам, возникающим при воспоминании, могут соответствовать множество близких или относительно близких изображений, которые будем рассматривать как образный ряд [Кобринский, 2008]. Это может быть и серия фрагментов одного смыслового типа изображений (картины, спектакля, художественного фильма и др.), которые позволяют восстановить сюжет, используя фрагментарно-образный механизм памяти. Этот же механизм помогает врачу как бы интуитивно поставить диагноз при наличии у больного определенных визуально наблюдаемых признаков.
Образный ряд признаков в медицине
Отдельные признаки – необычные формы черепа, носа и других внешних проявлений – обычно подвергают вербализации. Но далеко не каждый, даже опытный, врач может без ошибки соотнести наблюдаемый вариант с мысленным, виденным раньше или известным по описанию. К примеру, очень трудно уточнить форму носа: бульбообразный, грушевидный, сливовидный или орлиный, клювовидный. Зачастую между ними крайне сложно провести границу и отнести к одному из названных вариантов. Значительно более надежным в подобных случаях было бы представление на уточняющем этапе диагностики (после указания о необычности формы) ряда визуализированных признаков. На такой основе возможна идентификация как известных врожденных пороков развития, так и выявление новых неизвестных синдромов (форм заболеваний).
С другой стороны, такое нарушение в состоянии здоровья как судороги, может вызывать у врача определенный псевдозрительный образ или серию образов, отражающих различные варианты судорожного синдрома, за каждым из которых стоит ряд диагнозов.
Аналогичным образом, в искусстве можно отождествлять работы художника по определенным признакам (повторяющимся элементам, характеру мазка и т. п.). Например, фигуры на коре деревьев в циклах работ «Кора» и «Стволы» художника Петра Фатеева [Поспелов, 2007] указывают не только на особенности, характерные для видения окружающего мира конкретным художника, но служат определяющим знаком для его узнавания, вызывая по ассоциации образный ряд картин определенного периода.
В этих случаях «работают» ассоциативные механизмы памяти. В ассоциации по сходству, отмечает [2003], наибольшей интенсивностью отличаются общие части объединенных комплексов («форма обобщения»), а черты различия стушевываются, сливаясь в смутную массу переживаний; в ассоциации по различию отношение совершенно обратное: общие черты отступают на второй план и сознаются лишь слабо и смутно, а «различия» как бы подчеркиваются, выступая со все большей яркостью и определенностью («форма различения»).
Временные образные ряды
Как пишет Бертран Рассел [1999], «множества явлений различаются время от времени». На продолжительном временном интервале у разных народов можно наблюдать вариации в представлении образа. Выстраивание такого образного ряда (например, фигуры сфинкса) позволяет проследить динамику этих изменений, а места изготовления скульптур дают представление об этнографических особенностях данного процесса. Такой порядок отображения позволяет выйти на искомый понятийный образ даже при весьма смутном (отдаленном) представлении об изображаемом предмете, чему соответствует понятие нечеткости.
Это касается и лица человека, меняющегося в течение жизни или в разных эмоциональных состояниях. Происходят своего рода метаморфозы конкретного образа. Этому явлению можно сопоставить метафорическую строку из стихотворения Шелли: «Постоянства не знаю, вечно облик меняю». Но при этом, в искусстве речь идет о сохранении общего и характерного в образе при одновременном отказе от индивидуального. Вяч. Иванов [1994a] обращает внимание, что «древнее изобразительное искусство было устремлено на типическое, как на идею вещей … Общее служило символическим принципом структуры частного …».
Сравнение наблюдаемого образа с «эталоном» в памяти возможно только при мысленном отсечении деталей, без чего было бы невозможно узнавать людей через много лет.
Если обратиться к медицине, то можно представить последовательности образов, характеризующих болезнь в ее динамике, присущие отдельным лицам или группам людей, т. е. формирующиеся у врача серии однотипных образов болезненных проявлений.
Существует и параллель между скульптурой и медициной. Гаргоилоподобные или, в современной терминологии, своеобразные грубые черты лица у больных с такой наследственной патологией как мукополисахаридоз (гаргоилизм) и муколипидоз (псевдогаргоилизм) имеют в основе своего первоначального названия изображения на соборе Нотр-Дам (от фр. gargouille – рыльце водосточной трубы средневековых соборов в виде фантастической фигуры с отталкивающим, причудливым лицом). Такими «увидел» больных первый из исследователей. С этим можно соглашаться или не соглашаться, но человеческий мозг способен на неожиданные, иногда фантастические, сопоставления и скачки воображения. Психологи называют это субъективно-изменчивым восприятием реальности. Французский живописец Шарль Лебрен, испанец Франсиско Гойя усматривали аналогии между лицами некоторых людей и мордами отдельных животных, что служило отражению внутренней сущности личности на их картинах. В медицине аналогия со звероподобными лицами позволяет в метафорической форме подчеркнуть особенности патологии и способствует лучшему запоминанию характерных проявлений болезни.
Возвращаясь к вопросу об облике больных с наследственной патологией, следует отметить, что первоначально исследователи обращали внимание на их сходство, хотя в дальнейшем удавалось выявлять и различия, указывающие на существование ряда подтипов одного заболевания. Так, традиционное представление, например, о пациентах с болезнью Дауна: это больные с характерным лицом, по которому легко поставить диагноз. Но мы видим сейчас многоликость этого заболевания. Не останавливаясь на анализе причин, следует отметить, что данный факт также подтверждает важность выстраивания соответствующего образного ряда.
Отмечающаяся динамика во времени, характеризующая изменения внешнего вида, позволяет говорить о динамическом образном ряде, демонстрирующем последовательность такой трансформации. Попытка вербализации этих нечетких переходов разрушает единство образа. А визуальный ряд, наоборот, демонстрирует их единство.
Представление многопризнаковых и визуальных объектов
Математической моделью для представления многопризнаковых объектов является мультимножество или множество с повторяющимися элементами [Петровский, 2003], т. е. своеобразный ряд (последовательность). Метод упорядочения объектов основан на оценке их близости по отношению к некоторому «идеальному» объекту в многопризнаковом пространстве, чему в образном ряду можно сопоставить архетипический образ. Проблема метрики для измерения расстояний между объектами в этом пространстве решается путем представления многопризнаковых объектов на основе формализма мультимножеств. Признаки, характеризующие свойства объектов, могут быть непрерывными и дискретными, количественными и качественными, или смешанными.
Продолжая этот ряд определений, можно сказать, что непрерывные качественные признаки могут быть и визуального типа. В этом случае будем иметь визуальное множество континуального типа, в отдельных случаях включающее дискретизируемые вторичные (дополнительные) признаки. Но проблема в отношении образных архетипов остается. в лекции при вручении премии Киото обратил внимание на то, что дисбаланс между логическим, технократическим развитием (первый архетип), и развитием духовной стороны жизни (второй архетип) все более увеличивается. Для второго архетипа каждое художественное восприятие – это свой мир, свое индивидуальное видение, и задача адекватного языка состоит в том, чтобы сделать его в какой-то мере доступным другим [Гельфанд и др., 2005].
Лингво-образная база знаний
Решение вопроса о включении в базы знаний, наряду с лингвистическими понятиями, визуальных образов (графики, картин, фотографий), рассматриваемых как своеобразные символы, может быть тем путем, который позволит отражать невербализуемые ментальные представления и использовать их в принятии решений путем обработки непосредственно «сенсорных» образов, т. е. должна быть реализована «система операций над образами» [Поспелов, 1998].
По принципу введения масок на различных признаковых пространствах, можно подумать о введении маски визуального образа для отображения его метаморфоз в различных ситуациях или на временной шкале возрастных изменений. Здесь уместно вспомнить, что маска первоначально отвечала, по мнению поэта и философа Вячеслава Иванова [1994b], культовому понятию вселенского закона превращений, метаморфозы и палингенесии (палингенез – появление у зародышей признаков, свойственных взрослым формам более или менее отдаленных предков). Соответственно, в искусстве в отдельных случаях аналогией палингенесии можно считать отражение в новых направлениях искусства образов предшествующих периодов, например, примитивизм в живописи XIX века.
Для построения образных рядов можно было бы попытаться использовать фреймовые структуры, где фрейму должно соответствовать традиционное представление определенного образа (типичный представитель визуального ряда, архетип, родительский фрейм или фрейм класса), а слоты представлены разнообразными вариантами образа данного типа («индивидуумами»), различающимися по отдельным характеристикам [Кобринский, 2008].
Так или иначе, речь должна идти о включении визуального ряда в качестве второй составляющей, наряду с лингвистической компонентой, в традиционные семантические базы знаний, которые в этом случае будут базироваться на двух символьных представлениях – лингвистических и иконических.
В качестве примеров рассмотрим два варианта, в первом из которых предлагается реализация фрейма, включая его слоты, только на образах (изображениях), в то время как второй является образно-лингвистическим, т. е. сочетанием классических и визуальных слотов.
Первая задача – идентификация СФИНКСА.
Фрейм СФИНКС – это наиболее типичное, как принято считать, изображение Большого сфинкса в Гизе, в то время как его слоты – это различные другие изображения образа, носящего имя СФИНКС (созданные в различное время в разных странах). Таким образом, имеем:
И
Или 
Или 
ЕСЛИ
И {гипотеза есть Сфинкс}
ТО → подтверждение
ЕСЛИ НЕТ {например, изображение Кентавра}
ТО → отклонение.
Вторая задача – идентификация МУКОПОЛИСАХАРИДОЗА – СИНДРОМА ХУРЛЕР (который характеризуется гаргоилоподобными или гротескными чертами лица, так как его метафорическим праобразом являются гаргоилы с собора Нотр-Дам). В этом случае пассматривается образно-лигвистический фрейм, включающий истинные и метафорические изображения в сочетании с лингвистической составляющей (в конкретном случае – нарушение психики):
И 
ИЛИ 
{Хурлер} {гаргоил}
И {умственная отсталость}
ЕСЛИ
И {гипотеза есть синдром Хурлер} 
ТО → подтверждение
ЕСЛИ НЕТ {например, изображение фенотипа синдрома Даун}
ТО → отклонение.
Контекст изображения может носить лингвистический или образный характер. В качестве примера последнего можно вспомнить амура на картинах с изображением Венеры.
Следует также иметь в виду, что образный ряд может быть представлен изображениями различной четкости, составляющими ряд слотов. Примером могут служить древнеримские монеты, на которых лицо императора, по мере удаления провинций от Рима, все менее различимо вследствие дезинтеграции изображения, особенно на двух последних (сродни расщеплению изображения в работе [Кузнецов и др., 2007]).
Но построение визуальных фреймов – это только первый шаг на пути к образным базам. Впереди самое трудное – работа с нечеткими изображениями по поиску сходства (но не тождества). Построение логико-лингво-образных систем может быть основано на сочетании системы аргументов с обработкой различных составляющих нечеткой образной компоненты или целостного визуального образа [Кобринский, 2000].
Заключение
Лингвистическая и образная компоненты, как две знаковые системы, должны найти формальное выражение в будущих семиотических базах знаний. Их представление во фреймовой форме может явиться одним из вариантов решения для иконико-лигвистических интеллектуальных систем.
Список литературы
1. [Богданов, 2003] Богданов : Статьи по философии. – М.: Республика, 2003.
2. [Гельфанд и др., 2005] , , Шифрин о совместной работе математиков и врачей. – М.: Едиториал УРСС, 2005.
3. [Иванов, 1994a] О кризисе гуманизма. К морфологии современной культуры и психологии современности // Родное и вселенское. – М.: Республика, 1994a.
4. [Иванов, 1994b] Спорады // Родное и вселенское. – М.: Республика, 1994b.
5. [Кобринский, 2000] Кобринский -образный подход в искусственном интеллекте // КИИ’2000: Седьмая нац. конф. по искусственному интеллекту с междунар. уч.: Тр. конф. Т.2. – М.: Изд-во физико-математ. лит., 2000.
6. [Кобринский, 2008] Кобринский ряды как элемент базы знаний // Тр. научн. конф.: Третьи Поспеловские чтения «Искусственный интеллект – проблемы и перспективы» (4-5 дек. 2007 г.) (принято к публ.).
7. [Кузнецов и др., 2007] , , Шипилина ЛюБ. Голографические механизмы обработки образной информации. – М.: Ин-т проблем управления им. РАН, 2007.
8. [Петровский, 2003] Петровский и классификация объектов с противоречивыми признаками // Новости искусственного интеллекта. 2003. №4.
9. [Поспелов, 1998] Поспелов , образ и символ в познании мира // Новости искусственного интеллекта. 1998. №1.
10. [Поспелов, 2007] Поспелов : Мистическая живопись Петра Фатеева. – М.: Фантом Пресс, 2007.
11. [Рассел, 1999] Философия логического атомизма. – Томск: Водолей, 1999.
12. [Шелли, 1962] Шелли // Избранное. – М.: Гос. изд-во худож. лит., 1962.
1 Москва, , ФГУ «МНИИ ПиДХ», *****@***ru
