Научная работа: Терминология научного дискурса авторов статей по специальности: 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства через призму когнитивного анализа

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

В настоящее время, т.е. в текущей версии системы «Эйдос», исследование моделируемой предметной области путем исследования ее модели, включает: инвертированные SWOT-диаграммы значений факторов (семантические потенциалы слов); кластерно-конструктивный анализ классов; кластерно-конструктивный анализ значений факторов (слов); нелокальные нейроны; нелокальная нейронная сеть; 3D-интегральные когнитивные карты; 2D-интегральные когнитивные карты содержательного сравнения классов; 2D-интегральные когнитивные карты содержательного сравнения значений факторов (слов); когнитивные функции; значимость факторов и их значений; степень детерминированности классов и классификационных шкал [31-47].

В данной работе из-за ограничений на ее объем мы рассмотрим лишь некоторые их этих возможностей исследования: инвертированные SWOT-диаграммы значений факторов (семантические потенциалы слов); кластерно-конструктивный анализ классов; нелокальные нейроны; нелокальная нейронная сеть; значимость факторов и их значений; степень детерминированности классов и классификационных шкал.

3.8.1 Инвертированные SWOT-диаграммы значений факторов (семантические потенциалы слов)

Инвертированные SWOT-диаграммы предложены автором [34] в 1994 году и показывают в наглядной форме какое количество информации содержится в определенном значении фактора (в данном случае это слова) о принадлежности объекта моделирования к различным классам: авторам, литературному произведению, жанру, периоду ил году написания. Слева в этой диаграмме выводятся классы для которых данное слово характерно, причем классы расположены в порядке убывания степени характерности, а справа - классы, для которых данное слово нехарактерно (рисунок 16).

Рисунок 16. Примеры информации из слова по классам

3.8.2. Кластерно-конструктивный анализ классов

С точки зрения представления знаний класс представляет собой колонку матрицы статистической или системно-когнитивной модели (таблицы 1, 2, 4). Эти колонки можно количественно сравнить друг с другом и сформировать матрицу сходства классов (таблица 11):

Таблица 11 - Матрица сходства классов (фрагмент)

KOD_CLS

NAME_CLS

AUTSFIO-алёшин_вн

AUTSFIO-ачмиз_ад

AUTSFIO-бахчевников_он

AUTSFIO-белоусов_св

AUTSFIO-богус_аэ

AUTSFIO-брагинец_св

AUTSFIO-бурьянов_аи

AUTSFIO-бутовченко_ав

AUTSFIO-великанова_ев

AUTSFIO-викторова_еп

AUTSFIO-виневский_еи

AUTSFIO-городецкий_во

AUTSFIO-грачев_еа

1

AUTSFIO-алёшин_вн

100

62

-6

-26

-6

-6

-6

-6

74

62

-3

-12

-6

2

AUTSFIO-ачмиз_ад

62

100

-6

-16

-5

-6

-1

-2

-7

100

-3

-5

-5

3

AUTSFIO-бахчевников_он

-6

-6

100

-12

3

100

1

-0

-3

-6

-0

-5

3

4

AUTSFIO-белоусов_св

-26

-16

-12

100

-12

-12

-12

-4

-19

-16

-10

-20

-12

5

AUTSFIO-богус_аэ

-6

-5

3

-12

100

3

-2

1

-3

-5

3

-5

100

6

AUTSFIO-брагинец_св

-6

-6

100

-12

3

100

1

-0

-3

-6

-0

-5

3

7

AUTSFIO-бурьянов_аи

-6

-1

1

-12

-2

1

100

1

-6

-1

1

-9

-2

8

AUTSFIO-бутовченко_ав

-6

-2

-0

-4

1

-0

1

100

-6

-2

1

-5

1

9

AUTSFIO-великанова_ев

74

-7

-3

-19

-3

-3

-6

-6

100

-7

-2

-11

-3

10

AUTSFIO-викторова_еп

62

100

-6

-16

-5

-6

-1

-2

-7

100

-3

-5

-5

11

AUTSFIO-виневский_еи

-3

-3

-0

-10

3

-0

1

1

-2

-3

100

-9

3

12

AUTSFIO-городецкий_во

-12

-5

-5

-20

-5

-5

-9

-5

-11

-5

-9

100

-5

13

AUTSFIO-грачев_еа

-6

-5

3

-12

100

3

-2

1

-3

-5

3

-5

100

14

AUTSFIO-даишева_нм

-12

-5

-5

-20

-5

-5

-9

-5

-11

-5

-9

100

-5

15

AUTSFIO-дегтярева_ка

-9

-1

-2

2

-4

-2

-8

-5

-10

-1

-6

-11

-4

16

AUTSFIO-дёмина_еб

-12

-11

-4

-15

-4

-4

-7

-1

-6

-11

-5

-8

-4

17

AUTSFIO-дробот_ва

-10

-7

-2

-13

2

-2

-4

-2

-7

-7

-1

-3

2

18

AUTSFIO-евглевский_ро

-11

-4

-5

-20

-2

-5

-1

3

-10

-4

-9

-5

-2

19

AUTSFIO-журтов_ах

-1

-4

2

-10

3

2

-3

-1

2

-4

-1

-3

3

20

AUTSFIO-зайцев_сг

-6

-1

1

-12

-2

1

100

1

-6

-1

1

-9

-2

21

AUTSFIO-исмаилов_ва

-0

7

-3

-7

-2

-3

2

1

-6

7

1

-5

-2

22

AUTSFIO-калпакчи_нд

-9

-1

-2

2

-4

-2

-8

-5

-10

-1

-6

-11

-4

23

AUTSFIO-камбулов_си

-12

-11

-4

-15

-4

-4

-7

-1

-6

-11

-5

-8

-4

24

AUTSFIO-колесник_вв

-12

-11

-4

-15

-4

-4

-7

-1

-6

-11

-5

-8

-4

25

AUTSFIO-коновалов_ви

-26

-16

-12

100

-12

-12

-12

-4

-19

-16

-10

-20

-12

26

AUTSFIO-коновалов_си

-26

-16

-12

100

-12

-12

-12

-4

-19

-16

-10

-20

-12

27

AUTSFIO-котляревская_ни

-12

-5

-5

-20

-5

-5

-9

-5

-11

-5

-9

100

-5

28

AUTSFIO-кузнецов_мс

1

-4

-5

-14

-5

-5

-1

-1

4

-4

-5

-0

-5

29

AUTSFIO-купин_га

100

62

-6

-26

-6

-6

-6

-6

74

62

-3

-12

-6

30

AUTSFIO-курасов_вс

-13

-11

4

-7

0

4

-6

5

-7

-11

6

-8

0

31

AUTSFIO-луценко_ев

-3

-2

-0

-8

1

-0

-2

3

-3

-2

-3

-2

1

32

AUTSFIO-люсый_ин

-12

-5

-5

-20

-5

-5

-9

-5

-11

-5

-9

100

-5

33

AUTSFIO-малашихин_нв

-11

-4

-5

-20

-2

-5

-1

3

-10

-4

-9

-5

-2

34

AUTSFIO-маслов_гг

-11

-4

-5

-20

-2

-5

-1

3

-10

-4

-9

-5

-2

35

AUTSFIO-мовчан_ес

-26

-16

-12

100

-12

-12

-12

-4

-19

-16

-10

-20

-12

36

AUTSFIO-мохаммед_аю

-10

-7

-2

-13

2

-2

-4

-2

-7

-7

-1

-3

2

37

AUTSFIO-науменко_аг

-3

-3

-0

-10

3

-0

1

1

-2

-3

100

-9

3

38

AUTSFIO-павлюкова_ед

-9

-1

-2

2

-4

-2

-8

-5

-10

-1

-6

-11

-4

39

AUTSFIO-панасенко_ею

74

-7

-3

-19

-3

-3

-6

-6

100

-7

-2

-11

-3

40

AUTSFIO-першакова_тв

100

62

-6

-26

-6

-6

-6

-6

74

62

-3

-12

-6

41

AUTSFIO-пестова_лп

-3

-3

-0

-10

3

-0

1

1

-2

-3

100

-9

3

42

AUTSFIO-погосян_вм

-11

-9

4

-7

1

4

-5

5

-6

-9

4

-8

1

43

AUTSFIO-припоров_ие

-9

-7

2

-4

-0

2

-3

3

-5

-7

5

-4

-0

44

AUTSFIO-разгонов_гв

1

-2

-3

-13

-3

-3

8

1

3

-2

3

-6

-3

45

AUTSFIO-рыков_вб

-12

-11

-4

-15

-4

-4

-7

-1

-6

-11

-5

-8

-4

46

AUTSFIO-семенихин_со

-12

-5

-5

-20

-5

-5

-9

-5

-11

-5

-9

100

-5

47

AUTSFIO-сторожук_та

2

-2

-0

-12

1

-0

-2

4

4

-2

-3

-5

1

48

AUTSFIO-стрижков_иг

1

-4

-5

-14

-5

-5

-1

-1

4

-4

-5

-0

-5

49

AUTSFIO-сысоев_дп

-1

-4

2

-10

3

2

-3

-1

2

-4

-1

-3

3

50

AUTSFIO-тарасенко_бф

-17

-11

-0

-19

1

-0

-3

-2

-13

-11

-9

-9

1

51

AUTSFIO-тарасьянц_са

-9

-1

-2

2

-4

-2

-8

-5

-10

-1

-6

-11

-4

52

AUTSFIO-трубилин_еи

-30

-21

-13

87

-14

-13

-15

-4

-21

-21

-12

-22

-14

53

AUTSFIO-труфляк_ев

1

-2

-3

-13

-3

-3

8

1

3

-2

3

-6

-3

54

AUTSFIO-труфляк_ис

1

-2

-3

-13

-3

-3

8

1

3

-2

3

-6

-3

55

AUTSFIO-туманова_ми

-4

-0

10

-6

-2

10

3

2

-5

-0

-5

-8

-2

56

AUTSFIO-усманов_мм

-12

-5

-5

-20

-5

-5

-9

-5

-11

-5

-9

100

-5

Эта матрица может быть отображена полностью или частично в форме круговой когнитивной диаграммы (рисунок 17).

Рисунок 17. Круговая когнитивная диаграмма классов (фрагмент)

Данная диаграмма получена при параметрах визуализации, приведенных на рисунке 18:

Рисунок 18. Экранная форма задания параметрах визуализации

Кроме круговой когнитивной диаграммы классов на основе матрицы сходства классов может получена дендрограмма когнитивной агломеративной кластеризации и график межкластеных расстояний (19):

Рисунок 19. Дендрограмма когнитивной агломеративной кластеризации и график межкластеных расстояний

Параметры визуализации дендрограмы приведены на рисунке 20:

Рисунок 20. Экранная форма задания параметрах визуализации

Анализируя дендрограмму на рисунке 19 можно сделать обоснованные выводы о сходстве и различии терминологического аспекта научного стиля (дискурса) различных авторов статей по специальности 05.20.01.

3.8.3 Нелокальные нейроны и нелокальная нейронная сеть

Нелокальные нейроны и нелокальные нейронные сети были предложены автором в 2003 году [38], хотя на систему «Эйдос», которая на них основана, первые патенты были получены еще в 1994 году [36, 37].

Нелокальные нейроны отражают количество информации содержится в рецепторах об активации и торможении нейрона (рисунок 21). На рисунке 21 изображен фрагмент одного слоя нейронной сети:

Рисунок 21. Пример нелокального нейрона (фрагмент)

Рисунок 22. Один слой нелокальной нейронной сети (фрагмент 1,81%)

Отметим, что на рисунке 22 отображено лишь 1,81% нелокальной нейронной сети, созданной в данной работе. На рисунке 23 приведено около 30% этого слоя:

Рисунок 23. Один слой нелокальной нейронной сети (фрагмент 30%)

3.8.4 Значимость факторов и их значений

Отметим, что как значимость значения фактора, степень детерминированности класса и ценность или качество модели в целом в АСК-анализе рассматривается вариабельность значений частных критериев этого значения фактора, класса или модели в целом.

В таблице 4 приведены количественные меры значимости (дифференцирующей мощности) значений факторов (слов), т.е. их ценности для решения задачи атрибуции литературных текстов (таблица 12, рисунок 23), а также степени детерминированности классов и степени сформированности модели.

Рисунок 24. Значимость слов для атрибуции текстов нарастающим итогом

Таблица 12 - Ценность слов для решения задачи атрибуции текстов в системно-когнитивной модели INF5 (фрагмент 0,54%)

Крд

Наименование

Значимость, %

Значимость

нарастающим

итогом, %

1

185

REF-величина

0,7959373

0,7959373

2

478

REF-фактор

0,6088207

1,4047580

3

495

REF-эмпирический

0,6029285

2,0076865

4

432

REF-статья

0,4752787

2,4829652

5

343

REF-почва

0,4531353

2,9361005

6

401

REF-сахарный

0,4398636

3,3759641

7

76

TIT-параметр

0,4310520

3,8070161

8

313

REF-параметр

0,4310520

4,2380682

9

368

REF-процесс

0,4180730

4,6561412

10

241

REF-конструктивный

0,4031584

5,0592995

11

415

REF-система

0,4029058

5,4622053

12

454

REF-технологический

0,4023598

5,8645652

13

176

REF-анализ

0,3980893

6,2626544

14

386

REF-расчет

0,3979686

6,6606230

15

383

REF-рассмотреть

0,3949841

7,0556072

16

141

TIT-теоретический

0,3935790

7,4491861

17

277

REF-настоящий

0,3810647

7,8302508

18

365

REF-производство

0,3772558

8,2075066

19

25

TIT-доска

0,3749032

8,5824098

20

62

TIT-обоснование

0,3749032

8,9573129

21

82

TIT-плуг

0,3749032

9,3322161

22

86

TIT-полевой

0,3749032

9,7071193

23

159

TIT-цилиндрический

0,3749032

10,0820225

24

178

REF-барабан

0,3749032

10,4569256

25

200

REF-выражение

0,3749032

10,8318288

26

213

REF-доска

0,3749032

11,2067320

27

217

REF-зависимость

0,3749032

11,5816351

28

260

REF-механический

0,3749032

11,9565383

29

331

REF-полевой

0,3749032

12,3314415

30

334

REF-получен

0,3749032

12,7063446

31

374

REF-радиус

0,3749032

13,0812478

32

404

REF-свойство

0,3749032

13,4561510

33

450

REF-также

0,3749032

13,8310542

34

479

REF-физик

0,3749032

14,2059573

35

488

REF-цилиндр

0,3749032

14,5808605

36

489

REF-цилиндрический

0,3749032

14,9557637

37

233

REF-исследование

0,3716839

15,3274476

38

6

TIT-анализ

0,3710159

15,6984635

39

282

REF-ненулевой

0,3658620

16,0643255

40

460

REF-трансформатор

0,3658620

16,4301875

41

101

TIT-процесс

0,3646177

16,7948053

42

358

REF-проблема

0,3613348

17,1561401

43

322

REF-подаваемый

0,3608577

17,5169978

44

192

REF-влияние

0,3479224

17,8649203

45

158

TIT-хранение

0,3356584

18,2005786

46

297

REF-озимый

0,3337107

18,5342894

47

371

REF-пшеница

0,3337107

18,8680001

48

462

REF-уборка

0,3306315

19,1986316

49

308

REF-основный

0,3288868

19,5275185

50

223

REF-зерно

0,3233286

19,8508471

51

163

TIT-экспертный

0,3186374

20,1694845

52

30

TIT-зерно

0,3146195

20,4841041

53

274

REF-направление

0,3146195

20,7987236

54

398

REF-рядковый

0,3136580

21,1123816

55

224

REF-зерновые

0,3120808

21,4244623

56

232

REF-использование

0,3120011

21,7364634

57

225

REF-значительный

0,3109287

22,0473921

58

19

TIT-высококачественный

0,3037177

22,3511098

59

51

TIT-механизация

0,3037177

22,6548275

60

100

TIT-производство

0,3037177

22,9585452

61

104

TIT-пшеница

0,3037177

23,2622629

62

136

TIT-стратегия

0,3037177

23,5659806

Отметим, что в таблице 12 приведен фрагмент, составляющий 12% от всей таблицы. При этом ценность наиболее ценных для атрибуции текстов слова отличается от ценности наименее ценных слов почти в 9 раз.

3.8.5 Степень детерминированности классов и классификационных шкал

Степень детерминированности классов приведена на рисунке 25 и в таблице 13:

Рисунок 25. Степень детерминированности классов нарастающим итогом

Таблица 13 - Степень детерминированности классов (полностью)

Код

Наименование

Детер-

миниро-

ванность, %

Детерминиро-

ванность, нараст.

итогом, %

1

50

AUTSFIO-тарасенко_бф

2,7981016

2,7981016

2

60

AUTSFIO-чеботарёв_ми

2,6176228

5,4157243

3

64

AUTSFIO-шапиро_еа

2,6176228

8,0333471

4

52

AUTSFIO-трубилин_еи

2,5236941

10,5570412

5

18

AUTSFIO-евглевский_ро

2,4874073

13,0444485

6

33

AUTSFIO-малашихин_нв

2,4874073

15,5318558

7

34

AUTSFIO-маслов_гг

2,4874073

18,0192632

8

4

AUTSFIO-белоусов_св

2,3731243

20,3923875

9

25

AUTSFIO-коновалов_ви

2,3731243

22,7655118

10

26

AUTSFIO-коновалов_си

2,3731243

25,1386361

11

35

AUTSFIO-мовчан_ес

2,3731243

27,5117605

12

30

AUTSFIO-курасов_вс

1,9813472

29,4931076

13

1

AUTSFIO-алёшин_вн

1,8061175

31,2992251

14

29

AUTSFIO-купин_га

1,8061175

33,1053426

15

40

AUTSFIO-першакова_тв

1,8061175

34,9114601

16

5

AUTSFIO-богус_аэ

1,5759260

36,4873861

17

13

AUTSFIO-грачев_еа

1,5759260

38,0633120

18

3

AUTSFIO-бахчевников_он

1,4846330

39,5479451

19

6

AUTSFIO-брагинец_св

1,4846330

41,0325781

20

31

AUTSFIO-луценко_ев

1,4473207

42,4798988

21

11

AUTSFIO-виневский_еи

1,4218346

43,9017334

22

37

AUTSFIO-науменко_аг

1,4218346

45,3235680

23

41

AUTSFIO-пестова_лп

1,4218346

46,7454025

24

9

AUTSFIO-великанова_ев

1,4216362

48,1670388

25

39

AUTSFIO-панасенко_ею

1,4216362

49,5886750

26

15

AUTSFIO-дегтярева_ка

1,4139228

51,0025979

27

22

AUTSFIO-калпакчи_нд

1,4139228

52,4165207

28

38

AUTSFIO-павлюкова_ед

1,4139228

53,8304436

29

51

AUTSFIO-тарасьянц_са

1,4139228

55,2443664

30

43

AUTSFIO-припоров_ие

1,3918346

56,6362010

31

19

AUTSFIO-журтов_ах

1,3501755

57,9863765

32

49

AUTSFIO-сысоев_дп

1,3501755

59,3365519

33

12

AUTSFIO-городецкий_во

1,3262699

60,6628219

34

14

AUTSFIO-даишева_нм

1,3262699

61,9890918

35

27

AUTSFIO-котляревская_ни

1,3262699

63,3153617

36

32

AUTSFIO-люсый_ин

1,3262699

64,6416316

37

46

AUTSFIO-семенихин_со

1,3262699

65,9679016

38

56

AUTSFIO-усманов_мм

1,3262699

67,2941715

39

7

AUTSFIO-бурьянов_аи

1,3070952

68,6012667

40

20

AUTSFIO-зайцев_сг

1,3070952

69,9083619

41

61

AUTSFIO-червяков_ив

1,3070952

71,2154571

42

21

AUTSFIO-исмаилов_ва

1,2820956

72,4975527

43

58

AUTSFIO-цубера_иг

1,2820956

73,7796483

44

16

AUTSFIO-дёмина_еб

1,2767983

75,0564465

45

23

AUTSFIO-камбулов_си

1,2767983

76,3332448

46

24

AUTSFIO-колесник_вв

1,2767983

77,6100431

47

45

AUTSFIO-рыков_вб

1,2767983

78,8868413

48

44

AUTSFIO-разгонов_гв

1,2720483

80,1588896

49

53

AUTSFIO-труфляк_ев

1,2720483

81,4309379

50

54

AUTSFIO-труфляк_ис

1,2720483

82,7029862

51

55

AUTSFIO-туманова_ми

1,2668523

83,9698385

52

57

AUTSFIO-фролов_вю

1,2668523

85,2366908

53

28

AUTSFIO-кузнецов_мс

1,2545818

86,4912726

54

48

AUTSFIO-стрижков_иг

1,2545818

87,7458544

55

62

AUTSFIO-чеснюк_ен

1,2545818

89,0004362

56

63

AUTSFIO-чеснюк_се

1,2545818

90,2550180

57

47

AUTSFIO-сторожук_та

1,2486364

91,5036544

58

42

AUTSFIO-погосян_вм

1,2367965

92,7404508

59

59

AUTSFIO-цыбулевский_вв

1,2367965

93,9772473

60

8

AUTSFIO-бутовченко_ав

1,2223487

95,1995960

61

2

AUTSFIO-ачмиз_ад

1,2192067

96,4188027

62

10

AUTSFIO-викторова_еп

1,2192067

97,6380094

63

17

AUTSFIO-дробот_ва

1,1809953

98,8190047

64

36

AUTSFIO-мохаммед_аю

1,1809953

100,0000000

Отметим, что степень детерминированности обобщенных лингвистических образов наиболее сформированных классов превосходит степень детерминированности наименее сформированных классов в 2,4 раза. Степень детерминированности обобщенных лингвистических образов классов, т.е. авторов, по сути представляет собой их узнаваемость по терминологическим особенностям научного дискурса этих авторов.

3.9 Повышение статуса результатов исследования

В данной работе кратко описано, как в АСК-анализе разрабатываются и применяются системно-когнитивные модели, отражающие, какое количество информации содержится в научных терминах о принадлежности научных текстов с этими терминами различным авторам.

В работе [39] обосновывается, что системно-когнитивные модели имеют статус содержательных феноменологических моделей. Для дальнейшего повышения статуса их статуса до уровня эмпирических законов необходимо расширить эмпирическую область и создать соответствующие модели. Это можно сделать увеличив количество анализируемых статей и авторов, а также научных специальностей.

Если после этого раскрыть механизмы и причинные действия этих закономерностей и дать их содержательную интерпретацию, то можно расширить область применения эмпирических законов на всю предметную область, в которой действуют те же причинные и механизмы, и, таким образом, сформулировать теоретические научные законы, т.е. перевести исследование с эмпирического уровня на теоретический [39].

5. Выводы (Conclusions)

5.1 Эффективность предложенного решения проблемы

Как показывает анализ результатов численного эксперимента предложенное и реализованное в системе «Эйдос» решение поставленных задач является вполне эффективным, что позволяет обоснованно утверждать, что цель работы достигнута. Любой желающий может лично ознакомится с интеллектуальным Эйдос-приложением, т.к. он размешено в Эйдос-облаке под номером 208. Сама система «Эйдос» относится к бесплатному открытому программному обеспечению. Ее можно скачать по ссылке: http://lc.kubagro.ru/aidos/_Aidos-X.htm. Установить данное приложение можно в Диспетчере приложений (режим 1.3).

5.2 Основные результаты исследования

В работе созданы лингвистические системно-когнитивные модели, отражающие терминологические особенности научного дискурса ряда авторов научных статей по специальности 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства (технические науки).

Эти модели позволили получить два основных научных результата: