Problem relewancji poznawczej

Problem relewancji poznawczej jako problem relewancji informacjiProblem relewancji w Information Retrieval (IR) i naukach o informacji (LIS)

Teoria informacji semantycznej L. FloridiegoDefinicje relewancji poznawczej - L. Floridi

Uwagi krytyczne

Filozofia Informacji, Wykład VII - Teoria L.Floridiego. Problem relewancji poznawczej.

Artur Machlarz

17 stycznia 2014

Artur Machlarz Filozofia Informacji, Wykład VII - Teoria L. Floridiego. Problem relewancji poznawczej.



Uwagi krytyczne

Plan wykładu

1 Problem relewancji poznawczej jako problem relewancji informacji

2 Problem relewancji w Information Retrieval (IR) i naukach o informacji(LIS)

Ogólny problem relewancji w LISProblem relewancji w IRStrategie ustalania rankingu dokumentów

3 Teoria informacji semantycznej L. Floridiego

4 Definicje relewancji poznawczej - L. FloridiS-teorie i A-teorieFormuła bazowa i jej probabilistyczne modyfikacjeOstateczna definicja relewancjiPrawdziwość informacji

5 Uwagi krytyczneKrytyka koncepcji Floridiego




Uwagi krytyczne

Problematyka teoriopoznawcza - perspektywa informacyjna

Wg Keitha Devlina

“W przypadku prób zrozumienia rozumowania i komunikacjinajbardziej znaczące postępy osiągnięto w naszych czasach dziękiczemuś, co będę nazywał postawą informacyjną. Jej punktemwyjścia jest potraktowanie mózgu ludzkiego jako procesorainformacji - urządzenia, które mże przyswajać sobie, magazynować iprzetwarzać informacje. (...) Poznanie można traktować jako proesnabywania informacji, rozumowanie zaś jako środek wzbogacaniazasobu informacji przez wyprowadzenie nowych informacji zinformacji już posiadanych. (...) Podobnie komunikację możnatraktować jako środek przekazywania informacji posiadanych przezjedną osobę innej osobie.”

K. Devlin, Żegnaj Kartezjuszu, Warszawa 1999, ss. 317-318 .




Uwagi krytyczne


Podobnie jak Devlin, o perpektywie informacynej wyraża się Dretske:

Jeśli ma być nawiązany jakikolwiek kontakt między filozofią i całymbogactwem istotnego materiału w naukach kognitywnych, to musząbyć zbudowane pewne mosty, przynajmniej na poziomie terminologii,między filozoficznym ujęciem wiedzy, przekonań i percepcji a tymi znauk, które zajmują się tymi samymi aspektami życia umysłowego.

Dlatego, wg Dretskego, centralnym pojęciem wokół którego należybudować całą filozofię poznania, jest pojęcie informacji.

F. Dretske, Knowledge and Information, MIT Press 1981, s. viii.




Uwagi krytyczne


W dotąd omawianych teoriach mieliśmy do czynienia z koncepcjąinformacji jako czynnika wiedzotwórczego. Próby podania miaryinformatywności były jednocześnie próbami podania miary nadwyżkiwiedzy, która może być uzyskana dzięki informacji, albo przynajmniej,bardziej ogólnie, miary bliżej nieokreślonej korzyści, którą możemy dziękiinformacji odnieść.




Uwagi krytyczne

Problem relewancji poznawczej jako problem relewancjiinformacji

Problem relewancji informacji jest doskonałą egzemplifikacją ujęciaszczególnego problemu teoriopoznawczego z perspektywyteorio-informacyjnej.




Uwagi krytyczne

Problem relewancji poznawczej jako problem relewancjiinformacji

Ogólny problem relewancji poznawczej postawiony jest (w koncepcjiFloridiego) jako problem relewancji informacji w ujęciu„subiektywistycznym”:

czy w ogóle, a jeśli tak, to w jakim stopniu, określona informacjamoże być podstawą rozwoju wiedzy o świecie, podstawą wyborów,skutecznych działań, procesów decyzyjnych.




Uwagi krytyczne

Ogólne warunki adekwatności definicji relewancji

Odpowiedni opis relewancji spełnić będzie musiał cały szereg warunków:

mimo całej złożoności zjawiska i wieloznaczności pojęcia“relewancji”, należy założyć, że możliwe jest jego systematyczneopisanie,

opis nie może ograniczać się do opisu jednej wybranej formyaktywności poznawczej,

będzie uwzględniał subiektywne potrzeby i dyspozycje agenta,

będzie dopuszczał stopniowalność,

a przede wszystkim będzie wyjaśniał wiedzotwórczy aspektinformacji (ujęcie L. Floridiego i F. Dretskego).




Uwagi krytyczne


Ogólny problem relewancji w LIS

Z tego, że własności systemowe nie determinują wartości dokumentu dlaodbiorcy w literaturze IR zdawano sobie sprawę mniej więcej od lat70-tych ub. wieku. Problem relewancji w LIS jest współcześnie stawianyjako problem satysfakcji użytkownika systemuinformacyjno-wyszukiwawczego:

co konstytuuje satysfakcję odbiorcy i jak tą satysfakcjęsystematycznie opisać?

Np. Abraham Bookstein zwracając uwagę na fakt, że własności systemunie determinują jednoznacznie reakcji odbiorcy na dostarczany przezsystem dokument, zaproponował zdefiniowanie relewancji właśnie wkategoriach satysfakcji odbiorcy z produktu wyjściowego danego systemuinformacyjno-wyszukiwawczego. (Abraham Bookstein, Relevance, w:„Journal of the American Society for Information Science”, 30 (5), 269).




Uwagi krytyczne


Problem relewancji w IR - przykłady definicji

W literaturze z dziedziny IR problem relewancji jest ujmowany raczej odstrony systemu informacyjno-wyszukiwawczego (pełnokrwista postaćodbiorcy tam nie występuje):

jest to problem adekwatności odpowiedzi systemu do pytaniazadanego w ramach danego systemu (w języku danego systemu).

Które dokumenty obejmowane przez dany systeminformacyjno-wyszukiwawczy odpowiadają bardziej lub mniejzapotrzebowaniu użytkownika wyrażonemu w języku tego systemu.




Uwagi krytyczne



Przykład (dość prosty) definicji relewancji w IR:

r : D x Q −→ R

D = d1, d2, d3 ... dn – zbiór dokumentów

Q = q1, q2, q3 ... qn – zbiór możliwych pytań

R = zbiór wartości, np. 0, 1.

za: Reginald Ferber, Information Retrieval. Suchmodelle undData-Mining Verfahren fuer Textsammlungen und das Web, Heidelberg

2003, s. 86.




Uwagi krytyczne



Uwagi:

W powyższym przykładzie mamy tylko alternatywę: dokument dibędzie należał do zbioru dokumentów relewantnych do zapytaniaalbo nie.

W tej definicji nie dopuszczamy wpływu innych dokumentów (np.cytowań, linkowań itp.) do oceny relewancji.




Uwagi krytyczne



Ta definicja pozwala jednak na sformułowanie służących ewaluacjisystemów wyszukiwawczych definicji pojęć precyzji (Precision) idokładności (Recall):

Precyzja oznacza udział relewantnych dokumentów w całym zbiorzewybranych.

Dokładność oznacza udział odnalezionych relewantnychdokumentów w całym zbiorze dokumentów relewantnych.

Optymalna jest oczywiście taka sytuacja, gdy mamy pełny zbiórrelewantnych dokumentów i tylko takich. Obie z tych miar mogąprzyjmować wartości z przedziału (0, 1).

Polecam interesujący wykład Daniela Tunkelanga dotyczący problemurelewancji w IR (z serii googletechtalks na youtube.com):http://www.youtube.com/watch?v=4LZNqV4qZR0




Uwagi krytyczne


Strategie ustalania rankingu dokumentów

Ogólnie rzecz biorąc strategie ustalania hierarchii dokumentów jakowyniku wyszukiwania w dowolnym systemieinformacyjno-wyszukiwawczym można podzielić na:

centralnie zarządzane, dopuszczające ingerencję ludzi,

w pełni zautomatyzowane, oparte na różnych indeksach oraz innychczynnikach pozwalających na oszacowanie wartości wynikuwyszukiwania (indeksy, logiczna struktura dokumentu, związki zinnymi dokumentami).




Uwagi krytyczne



Wady i zalety obu rodzajów systemów są odmienne i zależne odprzyjętych zasad postępowania, wielkości zbioru itp.

Rysunek: Przykład wyjątkowego elektronicznego katalogu - Ossolineum.Trudno uznać ten system wyszukiwawczy za udane przeniesienie katalogu dowersji elektronicznej.




Uwagi krytyczne



Systemy mieszane (przykłady):

systemy oparte na ocenach użytkowników lub ewaluacji wynikówprzez ekspertów;

dopuszczające ingerencję “ręczną” wyszukiwarki zautomatyzowane(np. Google).




Uwagi krytyczne


Algorytm Google - podstawowe zasady

Google jest w Polsce najbardziej popularną wyszukiwarką internetową.Podstawowymi deklarowanymi ideami leżącymi u podstaw ustalaniarankingu wyników są:

1 Najlepsze lokalnie wyniki, które są dostępne dla całego świata.2 Prosty interfejs.3 Pełna automatyzacja.

Ostatni warunek jest uzasadniony przekonaniem, że subiektywny osąd jestzawsze obarczony indywidualnymi preferencjami. “Ręczne” interwencjepodejmowane są w przypadku złamania zasad Google odnośnie np.pornografii dziecięcej, stron zawierających wirusy (w Polsce ingerencja nawiększą skalę miała miejsce niedawno w odniesieniu do porównywarekcenowych).

Por. http://googleblog.blogspot.com/2008/07/introduction-to-google-ranking.html




Uwagi krytyczne


Algorytm Google - wersja historyczna-uproszczona

Słynny PageRank Google jest oparty na analizie struktury sieci.Podstawowa historyczna wersja wyglądała mniej więcej tak:

Zakładamy, że witryna internetowa A jest linkowana przez stronyT1, ...,Tn.

Przyjmujemy stały parametr d - współczynnik tłumienia (dumpingfactor) = 0,85.

C(x) - ilość linków wychodzących ze strony x.

PR(A) = (1− d) + d(PR(T1)/C (T1) + ...+ PR(Tn)/C (Tn))

Zabawna ilustracja zmian algorytmu Google:http://www.outrider.dk/Google-Algorithm-Changes-1998-2012




Uwagi krytyczne


Algorytm Google - wersja historyczna-uproszczona

Naturalnie strukturalna analiza pozwala tylko na poprawienie jakościhierarchii dokumentów, nie służy jednak jako podstawa ich wyboru zcałego zbioru możliwości. Ta część zadania (właściwie logicznie pierwsza)jest oparta na analizie zawartości treściowej - tzn. różnego typu indeksówcharakteryzujących zawartość dokumentów.




Uwagi krytyczne


Podsumowanie

W literaturze IR i LIS rzadko dąży się do sformułowania uogólnieńodnośnie wszelkiego rodzaju aktywności poznawczej. Raczej korzysta sięz analiz epistemologicznych i psychologicznych (i naturalnie takżelogicznych) do szczegółowego opisu sytuacji poszukiwania informacji i dobudowy sztucznych systemów informacyjno-wyszukiwawczych.




Uwagi krytyczne

Teoria informacji L. Floridiego

Teoria informacji i teoria relewancji L. Floridiego.




Uwagi krytyczne

Definicja informacji semantycznej

Relewantna może być informacja w sensie semantycznym. Podstawąteoretyczną koncepcji relewancji jest teoria informacji semantycznej, wramach której:

pojęcie informacji semantycznej nie pozostaje niezdefiniowane,

definicja informacji semantycznej zawiera warunek prawdziwości -fałszywa informacja nie jest informacją.




Uwagi krytyczne


Informacja musi być prawdziwa ze względu na wiedzotwórczy aspektinformacji:

Informacja jest czymś służącym rozwojowi wiedzy a jeśliwiedza wymaga prawdziwości, to informacja także jej wymaga.

Fred Dretske, Knowledge and the Flow of Information, CSLI Publications1999, s. 45.




Uwagi krytyczne


Wprowadzenie warunku prawdziwości do definicji informacji semantycznejskutkuje podziałem agentów na:

semantycznie zdolnych oraz

operujących wyłącznie niezinterpretowanymi danymi (niezdolnymi dooceny odniesienia informacji).




Uwagi krytyczne

Zasada pomiaru informatywności

Zdanie opisuje pewną sytuację. Im większa ilość dopuszczonychalternatywnych sytuacji względem sytuacji, o której informację niesiesygnał, tym mniejsza informatywność a większa semantyczna niepewność.




Uwagi krytyczne

Teoria informacji na bazie semantyki sytuacyjnej

Wartość informacji semantycznej niesionej przez σ(γ(σ)) jest określona wteorii Floridiego przez pole powierzchni między przebiegiem funkcji ι(σ) wprzedziale wyznaczonym przez wskaźnik θ(σ) - czyli stopieńpotwierdzenia formuły przez sytuację) a osią x:

γ(σ) =θ∫0ι(σ)dx

Im większe wyznaczone pole przez przebieg funkcji ι(σ), tym większaniepewność.




Uwagi krytyczne

Teoria informacji na bazie semantyki sytuacyjnej

Rysunek: Wartość informacyjna dla czynnika θ(σ) = 0,25. Ilustracja za: L.Floridi, Semantic Conceptions of Information, w: Stanford Encyclopedia ofPhilosophy, http://plato.stanford.edu/entries/information-semantic/




Uwagi krytyczne

Zasada pomiaru informatywności

Miara informatywności jest w teorii Floridiego związana z większą bądźmniejszą precyzją w opisie określonej sytuacji: im większa ilośćdopuszczonych alternatywnych sytuacji względem sytuacji, o którejinformację niesie sygnał, tym mniejsza informatywność przekazu.Wskaźnik oznaczający stopień potwierdzenia danej formuły osiąga wprzypadku tautologii wartość maksymalną: 1 – dowolna sytuacja jestbowiem jej potwierdzeniem. W przypadku sytuacji dokładnieodpowiadających treści formuły, wskaźnik ten ma wartość 0: żadna innasytuacja nie jest wtedy odniesieniem treści formuły. Informatywnośćformuły jest zatem tym większa im mniej sytuacji może ją potwierdzać.Stopień informatywności Floridi oblicza jako dopełnienie do wartościmaksymalnej 1.




Uwagi krytyczne

S-teorie i A-teorieFormuła bazowa i jej probabilistyczne modyfikacjeOstateczna definicja relewancjiPrawdziwość informacji

Systemowe i subiektywistyczne określenie relewancji

W koncepcji relewancji Floridiego pojawia się znany z IR i LIS podział nateorię relewancji zorientowaną na system (S-teorie) lub na dyspozycjeagenta (A-teorie).




Uwagi krytyczne


S-teoria

W S-teoriach stopień relewancji mierzy się niezależnie od potrzebagenta. Przykład (sformułowany już wyżej):

r : D x Q −→ RD = d1, d2, d3 ... dn – zbiór dokumentów

Q = q1, q2, q3 ... qn – zbiór możliwych pytańR = zbiór wartości, np. 0, 1.

za: Reginald Ferber, Information Retrieval. Suchmodelle undData-Mining Verfahren fuer Textsammlungen und das Web, Heidelberg

2003, s. 86.




Uwagi krytyczne


Analiza relewancji w kontekście dyspozycji agenta

Własności systemu nie determinują jednoznacznie reakcji odbiorcy nadostarczany przez system dokument:

Ta sama informacja dla dwóch różnych agentów może być mniej lubbardziej relewantna.

Ta sama informacja dla tego samego agenta może być w różnychokolicznościach bardziej lub mniej relewantna.

Jednocześnie jednak, jeśli dwóch agentów mających identyczny obrazświata otrzyma tą samą informację, ich obraz świata ulega zmianie.




Uwagi krytyczne


Formuła bazowa

Opis relewancji poznawczej obejmujący dyspozycje agenta Floridirozpoczyna od formuły:

R (i) ⇔ (Q (a, q, d, c, l) ∧ S (i, q, d, c, l))




Uwagi krytyczne


Probabilistyczna modyfikacja formuły bazowej

W probabilistycznej modyfikacji formuły bazowej zamiast prostejkoniunkcji pytania i odpowiedzi mamy iloczyn prawdopodobieństw:postawienia pytania i uzyskania odpowiedzi spełniającej warunekmaksymalnej dokładności i precyzji.

R (i) = P (Q (a, q, d, c, l)) x P (A (i, q, d, c, l))).




Uwagi krytyczne


Kolejna probabilistyczna modyfikacja formuły bazowej

Kolejna modyfikacja pozwala uniknąć trudności związanych zmodyfikacją pierwszą:

R (i) = P (A (i, q, d, c, l)), gdy P (Q (a, q, d, c, l)) = 1

R (i) = P (I a (i, q, d, c, l ) −→ Q (a, q, d, c, l)) x P (A (i, q, d, c,l)), gdy 0 6 P (Q (a, q, d, c, l)) 6 1




Uwagi krytyczne


Ostateczna definicja relewancji

Ostateczna wersja formuły pozwalającej określić wartość relewancjiinformacji:

R (i) = P (A (i, q, d, c, lm)), gdy P (Q (a, q, d, c, lm)) = 1

R (i) = P (I a (ni, d, ln ) −→ Q (a, q, d, c, ln)) x P (A (i, q, d, c,lm)), gdy 0 6 P (Q (a, q, d, c, lm)) 6 1




Uwagi krytyczne


Własności sformułowanej definicji

Informacja ni nie jest w tej formule zależna od zawartościinformacyjnej i.

Formuła określająca wartość R (i) może zostać przełożona na siećzależności warunkowych i przedstawiona w sieci Bayesowskiej.

Włącza do kwestii relewancji problem etyczny.




Uwagi krytyczne


Warunek prawdziwości informacji

jeśli analizujemy poznawczą relewancję w kategoriach dążeńpoznawczych, oczywistym jest, że dezinformacja nie czyniżadnej [pozytywnej] istotnej różnicy w agenta obrazie świata.Wręcz przeciwnie, jest ona szkodliwa. Bardzo kłopotliwa jestsytuacja, gdy o 13.15 odjeżdża pociąg, o którym powiedzianonam, że odjedzie o 14.25. (...)

Luciano Floridi, Understanding Epistemic Relevance, w: Erkenntnis 69/1,s. 84.

Wniosek: nie możemy uznać informacji i za relewantną, jeśli informacja inie jest prawdziwa.




Uwagi krytyczne


Warunek prawdziwości informacji

W przyjętej formule:

R (i) = P (I a (ni, d, ln ) −→ Q (a, q, d, c, ln)) x P (A (i, q, d, c, lm)),gdy 0 6 P (Q (a, q, d, c, lm)) 6 1

warunek prawdziwości wyrażony jest nie wprost:

R (i) = 0, gdy P (Q (a, q, d, c, lm) = 0.




Uwagi krytyczne

Krytyka koncepcji Floridiego


Każdy organizm, także ameba, ma pewne potrzeby informacyjne,których realizacja umożliwia funkcjonowanie w środowiskunaturalnym; dla takich organizmów niektóre informacje są zatembardziej relewantne, inne mniej.

Brak uzależnienia poziomu R (i) od możliwości dedukcyjnych agenta.

Koncepcję relewancji poznawczej Floridiego dotyka cała krytykaprawdziwościowo określonej definicji informacji.




Uwagi krytyczne



Czy warunkiem tego, żeby R (i) było większe niż 0 musi być prawdziwośćinformacji i?

Agent może mieć do czynienia ze zdaniami, których prawdziwościnie może skontrolować, ale to nie oznacza, że nie mogą one być dlaniego wartościowe poznawczo.

Oszacowanie wartości relewancji przed faktem byłoby w tymprzypadku możliwe tylko o ile informacja uprzednio byłaby znana, azatem nie byłoby mowy o informacji o dostępności nowej informacjiodnośnie danej dziedziny.

Brak precyzyjnie określonych podstaw klasyfikacji agentów nazdolnych do rozumienia znaczeń i operujących wyłącznie naniezinterpretowanych danych (Aaron Sloman, James Fetzer).




Uwagi krytyczne


Dziękuję za uwagę i zapraszam do stawiania pytań!

Artur Machlarz

e-mail: [email protected]: http://www.uni.opole.pl/∼machlarz


Problem relewancji poznawczej

Education

Transcript of Problem relewancji poznawczej