Деректер құрылымы мен сараптық жүйенің модулі

 

Септік фреймдер көмегімен мәтінді талдау келесі кезеңдерден тұрады:

 

• Фреймдерді пайдалана отырып, тақырыпқа сай фреймді таңдап алу керек, егер ондай болмаса онда, мәтінді талдай алмаймыз.
• Жүйеге сай фрейм тақырыптық- етістікті қайтарады.
• Барлық міндетті септіктердің талдауын жүргізу. Егер бір әлде одан көп міндетті толтырғыш септіліктер табылмаса, онда жүйеге қате коды қайтарылады.  Бұндай жағдайда эллипсистің бар болуы, фреймді дұрыс таңдауы, дұрыс енгізілмеген мәтін әлде грамматиканың кемшілігі. Келесі қадамдар сондай жағдайларды түзетуге және талдауға арналған.
• Міндетте емес септіктер талдауын жүргізу.
• Егер мәтін енгізілгеннен соң, талданбаған элементтер қалып қалса, қателер туралы хабар шығады, дұрыс енгізілмеген, талдаудың жетіспеушілігі және икемді талдау жүргізу туралы.

 

Септілік фреймдерді пайдалану артықшылықтары:

• Талдаудың екі стратегиясын біріктіру (жоғарыдан төмен және төменнен жоғары);
• Синтаксис пен семантиканы ұйқастыру;
• Модульдік программаны пайдалану ыңғайлығы.

Талдау тұрақтылығы.

Талдауда бір сұраудың варианттарының көптігі қиындық туғызады. Мысалы, әртүрлі мамандықтардағы студенттерді қабылдау әлде бөлуді басқару жүйесінің кірістігіне келген сұрау келесі; Мүмкін болса Петровты математикадан, экономикаға аударыңыз.

Карбонелл мен Хейз құрған ережеде былай делінеді: "Белгісіз енгізілген элементтерді септілік маркерін таппағанша, өткізу керек, жіберілген элементтерді талдау семанитканы пайдалана отырып, толтырылмаған септіктерді талдаудан өткізу керек".

Мәтінде анықтаумен бірге интерактивті диалогты жүргізу мәселесі бар.  Диалогқа тән ерекшеліктер пайда болады, нақты::

• Анафора (жіктеу есімдігін пайдалану, анафорикалық антецеденттердің   орнына);
• эллипсис;
• экстраграмматикалық сөйлемдер (одағайларды қолдану және т.б.);
• металингвистикалық сөйлем   (бұрын енгізілгенді түзету).

 

Табиғи-тілдік интерфейсі бар жүйені пайдаланушылар, қысқа сөйлеуге тырысады, нәтижесінде талдауды жүргізу қиындайды.

Тұжырым

Утилитарлық тәсіл шеңберінде табиғи тілмен қарым-қатынас орнатқанда  септік фреймдерді пайдалану, табиғи тілдегі сөйлемдерді талдауының икемді жүйесін құруға мүмкіндік береді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Білімді тестілеудің сараптық жүйе жұмысының алгоритмі мен негізгі қағидалары.

Сараптық жүйенің тағайындалу мақсаты.

Сараптық жүйе жұмысының басты мақсаты – табиғи тілді пайдалану арқылы қойған сұраққа жауап беру, пайдаланушы білімін өзін-өзі тексеруге арналған. Жүйе, жауаптың дұрыстығы мен толықтығын орфографиялық және стилисткалық қателерге қарамастан тексереді.

   Оқытушыға пәндік аймағының білім базасын құру, әлде түзету үшін қолайлы құралдар ұсынылуы керек және диалогтың сценариясын бейнелеуге  де (сұрақтар кезектілігі, жауап сапасына деген реакциясы жауапқа қатысты жүйенің өзгеруі), сондықтан да білімді тексеру жүйенің ұйытқысынан басқа екі программа кіреді. Бұл программалар қызметі білім базасы мен сценарияны құру мен түзету. Зерттеліп жатқан білімді тексеру жүйесі оқытушыға оқу үрдісі барысында студенттің білімін бағалауға көмектеседі, ал студент өзінің білім деңгейін тексере алады.

 

Сараптық жүйенің білімді бақылау құрылымы.

 

Эксперттік жүйенің жалпы құрылымы келесі құрылымдық схемада көрсетіледі:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 3. Сараптық жүйенің  құрылымы.

 

Сараптық жүйенің ұйымдастырылуы мен программалық модульдерінің өзара қатынасын жоғарыдағы схемаға негізделіп қарастырайық.

Табиғи тілді талдаудың бағыныңқы жүйесі - пайдаланушының табиғи-тілдік  интерфейспен қатынасын жүргізеді. Бұл бағыңыңқы жүйе кіргізілген табиғи-тілдегі мәтінді білім базасындағы негізгі сөз-түсінігін іздеу қағидасына негізделіп, өңдейді.

Жауапты талдаудың бағыныңқы жүйесі – білімді тексерудің сараптық жүйесінің ұйытқысы болып келеді. Бұл бағыңыңқы жүйе пайдаланушының жауап деңгейін бағалайды, қатені тіркейді, толықтығы мен жеткіліктігін анықтайды.

Осы бағыныңқы жүйенің кіру мәліметі, ол танылған сөздердің байланысқан фрейм желісі, жауап бойынша ағымды аддитивтік бағалау мен  пайдалану шығу фразасы болып келеді. Жүйе жұмысының қағидасы пайдаланушы ұсынған жауаптың, фрейм желісімен байланысын, білім базасындағы пәндік саладағы базалық фрейм желісімен байланысы мен білім базасындағы пәндік саладағы базалық фрейм желісімен салыстырылады. Базалық желіс фрейм  желістік түзету программасымен құрылады, пәндік салаға негізделіп және жадыға тестілеудің сценариясымен бірге енгізіледі.

Жұмысты басқарудың бағыңыңқы жүйесі келесі функцияларды атқарады.

• Пайдаланушы- тестілеушіні тіркейді
• Сұрақ құрап, дисплейдің экранына шығарады
• Тестілеудің  диалогын жүргізу үшін сұрақ пен мәліметті шығарады
• Пайдаланушыға жауап сапасының ақпараты туралы мәлімет шығарылады
• Жалпы лог тестілеуді жүргізеді
• Сараптық жүйенің жұмысын толық үйлестіреді.

Бұл бағыныңқы жүйенің негізгі қызметі жауапты талдау бағыныңқы жүйесі мен сценарийдың диалогының ақпаратын талдауға негізделеді. Жұмысты басқарудың бағыңыңқы жүйесінің функциясы пайдаланушының диалог кезінде жағдайдың даму бағытын анықтайды. Фрейм желісіндегі файл, табиғи тіл сөздігі – пәндік аймақтың білім базасын құрайды. Білім базасымен жұмыс істеу үшін пакетке арнайы программа кіреді, ол программа жаңа білім базаларды құру, түзету мүмкіндігіне ие. Осындай программа Диалог сценарийсының жұмысында да бар.

Пайдаланушы сараптық жүйемен табиғи тілді талдаудың бағыныңқы жүйесімен әрекеттенеді, ал пайдаланушыға арналған ақпарат жауапты талдаудың бағыныңқы жүйесімен жинақталады да, жұмысты басқарудың бағыныңқы жүйесімен шығарылады. Пайдаланушы жүйеге арналған ақпаратты (сұраққа жауап)  табиғи тілдік мәтін түрінде ешқандай кедергісіз перне тақтасынан енгізеді. Ақпарат дисплей экранына жалпы лог тестінде шығарылады.

 

Білімді тестілеуінің сараптық жүйе жұмысының негізгі қағидалары.

Тестілеу программасының интерфейсі:

тестілеу программасы

Сұрақ: Семантикалық желі дегеніміз не?

  Қысқаша жауап беріңіз.

Жауап

   Бұл жасанды интеллекттің қолданбалы жүйесі

    

   Нәтиже        95 %

 

Сурет 4. Білімді тестілеудің эксперттік жүйесінің интерфейсі

 

Дисплей экраны үш терезеге бөлінеді:

• Сұрақтар терезесі;
• Жауап терезесі;
• Лога мәлімет терезесі;

Сұрақтар  терезесіне жүйе сұрақтың мәтінін енгізеді, ал жауап терезесіне пайдаланушы жауаптың мәтінін енгізеді, ал лога мәлімет терезесіне ақпараттық мәтін енгізіледі, пайдаланушыға тестілеу программасы іске қосылғаннан соң меню “Файл” , “Сценарийді ашу” сценарий файлы ашылады. Жұмыстың алдында пайдаланушы өзі туралы мәліметті жүйеге енгізеді (тестті бастау). Тест аяқталған соң лог мәліметі нәтижелер файлында сақталынады: “нәтижені сақтау”.

Жүйенің бүкіл жұмыс  үрдісі қарапайым адымдар жиынтығынан тұрады.

Әр  адым келесі кезеңдерінен тұрады:

•  Сценарийдан тест таңдап алынады;
•   Білім базасында бейнеленген нақты түсінікке қатысты тесттің түріне сай сұрақ қойылады;
•   Пайдаланушы  жауапты енгізеді әлде ол сұрақты өткізіп жіберді;
•   Жауаптың сапасын анықталады (қателер көрсетіледі)
•   Жауаптың дұрыстығы мен толықтығына сай жүйе жұмысының бағыты анықталады (диалогтың дамуы);

Адымдардың кезеңіндегі жүйемен жүзеге асырылатын арнайы программамен құрылып түзетілетін сценарийдің диалогында бейнеленеді.

Қарастырылып жатқан жүйенің жұмысының негізіндегі модель келесі схема түрінде көрсетілген:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 5. Жүйе жұмысының моделі

 

Жоғарыда көрсетілген схеманы кезең бойынша қарастырайық.

1. Тесттің алғашқы сұрағы.

Бұл кезеңде пайдаланушыға тесттегі алғашқы дайындалған сұрақтың мәтіні ұсынылады. СЖ үш түрлі сұрақтар қояды:

• жабық, ұсынылған сұрақтардан бір әлде бірнеше дұрыс жауабын таңдау;
• ашық, бұл түрде сұрақ құрылып, бүтін сан, материалдық сан, мәтін түрінде енгізіледі;
• дұрыс тізбектілікті орнату, сұрақтың бұл түрінде дұрыс тәртіпте орналасқан элементтер тізбегін көрсету керек. Тестіленуші элементтерді дұрыс тәртіпте орналасуын жауап терезесіне үтір арқылы енгізеді.

Сұрақтың әр түріне байланысты жауап талдауының өзіндік алгоритмі қолданылынады. Төменде бұл мәселені жасанды интеллектің тәсілдерін қолдана отырып,  ашық түрде қарастырамыз. Ал жабық түрдегі сұраққа жауап беруде табиғи-тіл түріндегі нұсқаның саны тестте белгіленген дұрыс нөмірмен салыстырылады.

2. Сұрақ құру .

Сұрақ  құру сұрақтың түрі мен түсінігіне негізделіп қойылады. Сұрақтағы түсінік бастапқы фрейм түрінде білім базасында көрініс табады және содан бастап жауапқа байланысқан түсініктерді іздейді. Ары қарай жүйе өзіне белгісіз терминдерінің түсінігі туралы қосымша сұрақтар қоюы мүмкін, керек болған кезде жауапта кездескен терминдердің түсінігін анықтап береді.

3. Жауап   сапасын талдау.

Жауап сапасын талдау дегеніміз, пайдаланушының жауабы фрейм желісі түріндегі, білім базасындағы берілген пәндік аймағының фрейм желісінің базасымен салыстырылады. Бұл базалық желіс тестің пәндік аймағына сай фрейм желісін түзету программасымен құрылып, жадыға тестілеудің сценарийсымен бірге енгізіледі. Осының негізінде жауаптың қатесі мен жеткіліктілігі салыстырылады.

4. Талдау нәтижесі негізінде реакцияның құрылуы (пайда болуы)

Жүйе, жауаптың дұрыстығы мен толықтығы туралы ақпаратты пайдалана отырып, алдын ала сценарийсы бойынша жұмысын реттейді. Қарастырылып жатқан жүйеде сұрақ бойынша тұжырым келесі мағынада беріледі:

• жауап толық
• жауап толық емес
• жауап жеткілікті
• жауап жеткіліксіз

Жоғарғы тұжырым жауаптың қатесі мен жеткіліктілігінің нәтижесіндегі пайыздық қатынасы негізінде жауапты талдау бағыныңқы жүйемен іске асырылады. Егер жауап толық берілсе жүйе келесі тестке өтеді. Ал жауап жеткілікті болған жағдайда жүйе контекстен бірнеше сөздердің түсініктерін ғана сұрап пайдаланушының жауабын қысқартады.

 

Сараптық жүйеде білімнің алатын орны

Сараптық жүйені зерттегенде білімді қолайлы пайдалану мәселесі туындайды. Мәселенің ерекшелігі сараптық жүйеде  шешімді қарапайым эффективті механизм негізінде табу, яғни білімді алгоритмдермен шешімдерін қамтамассыз ету.

Жүйеде білімді жинақтыратын фрейм мен семантикалық желілер болады. Фрейм – объектіні сипаттайтын бір әлде бірнеше атрибуттардан тұратын,  білімді көрсететін  құрылым. Әр атрибуттың мағынасы слотта сақталынады, яғни фрейм – объектпен байланысқан көптеген слоттар. Сематикалық желі - бұл графика, төбесі – объект, доғасы – объектер  арасындағы қатынас.

Қарастырылып жатқан еңбекте фреймнің негізгі құрылымы: фрейм идентификаторы, фрейм өрнегі (табиғи тілдің сөзі әлде сөздер тізбесі + сөз үлгісі, егер фрейм мәтінді бөлу негізінде құрылған жағдайда), фрейм түрі, басқа фреймдерге сілтемелер, осылардың көмегімен фреймнің сематикалық жүйесі құрылады

Фрейм түрлері келесі:

• FRAME_SUBJECT - фрейм субъектісі
• FRAME_ACTION - фрейм іс-қимыл
• FRAME_CHARACT - фрейм сипаттамасы
• FRAME_COMPLX - кешенді түсінік білдіретін фрейм
• FRAME_UNDEF - белгісіз фрейм 
  Фреймдер келесі түрдегі сілтемелермен байланысуы мүмкін:
• REL_CAUSE – себептік қатынас
• REL_OWNERSHIP – иелену қатынасы
• REL_ACTION - әрекет қатынасы
• REL_CLASS – жіктеу қатынасы
• REL_CHARACT – мінездеме қатынасы

          Жұмыстың алдында сараптық жүйе оперативтік жадыға дискіден фрейм желісіне сұраққа қатысы бар фреймдер өзгертіліп, сематикалық желісіне енгізіледі. Осы сематикалық желісі негізінде, жауаптың сапасы, жауаптың дұрыстығы мен толықтығы талданады. Білім базасының ұйымдастырылуы 3 тарауда нақтылай зерттелінеді.