Оригинал статьи вы найдете по адресу http://www.cs.unb.ca/~goldfarb/index.html
Лев Гольдфарб
Диплом по математике/компьютерным наукам (Ленинград)
Ph.D. по Systems Design Engineering (Ватерлоо)
Область: распознавание паттернов
Индуктивные информационные системы, Фредериктон, NB, E3B 2V1
Канада
На пенсии, профессор, Факультет компьютерных наук, UNB
Краткая профессиональная биография
тел: (506) 455-4323
e-mail: goldfarb ‘at’ unb ‘dot’ ca
Книга, которую я пишу: “Есть ли во Вселенный Общий Закон Построения: применяя разум в научном взгляде на Вселенную”
*****
Общее описание принципиально нового основанного на событиях представительного формализма (ETS), предложенного нами:
Это первая и пока единственная общая формальная структура для моделирования эволюционирующих форм (объектных и классовых) представлений.
В то время как вся современная наука основана на формализме, который является точной разработкой «непрерывного», ETS можно рассматривать как предложение для точной и общей разработки «дискретного». Более того, и более того, в то время как в традиционных научных моделях синтаксис не связан с семантикой – и, следовательно, по необходимости, у нас нет другого выбора, кроме как проецировать на реальность их формальные структуры, например структуру векторного пространства, – ETS является первым формализмом, который был разработан таким образом, что синтаксис и семантика являются конгруэнтными, так что предполагаемые формальные структуры должны быть проектами соответствующих структур в природе.
Кроме того, в отличие от традиционных научных моделей, которые не делают каких-либо явных предположений о структуре объектов в природе и представляют объекты как «точки», в ETS объекты рассматриваются и представляются как необратимые структурные процессы, т.е. линейные, временные) потоки взаимосвязанных структурированных событий.
С философской стороны противопоставление «разума» и «материи» преодолено, поскольку теперь оба «полагаются» на одну и ту же форму представления.
Есть ли другая математика порожденных структур, которая прояснит природу структурных «измерительных» процессов?
Натуральные числа – считайте их цепочками •, которые постепенно появлялись на протяжении многих тысячелетий, служили основой повсеместных числовых форм для представления информации об объектах или событиях. Все наши основные научные парадигмы построены на основе этого представления. Измерение, как обычно понимается, представляет собой соответствующий процесс для (числового) представления объектов, то есть это процедура или устройство, которое осуществляет отображение из набора объектов в набор чисел.
Соответственно, в науке существовала только одна базовая (то есть числовая) модель представления, и она послужила универсальной схемой для построения всех известных измерительных устройств. Более того, у нас не было опыта работы с другими измерительными приборами! Таким образом, рассматривая переход от классических процессов измерения к структурным, мы сталкиваемся с ситуацией, абсолютно беспрецедентной в истории науки, с вытекающими отсюда преимуществами, которые значительно перевешивают трудности.
При рассмотрении структурного обобщения классического измерения или представления, теории, следует иметь в виду, что любое «измерительное устройство» может быть задумано (и сконструировано) при условии, что мы определили основную формальную структуру. Предполагается, что эта формальная структура – в отличие от традиционного математического точечного представления объектов, укоренившихся в концепции набора, – обеспечивает принципиально новую, структурную форму представления объектов, а разработки, связанные с такой формальной структурой, составляют новую, структурную, математику.
Предложенная нами особенность представления ETS связана с наблюдением, что все объекты в природе (включая ментальные объекты) имеют формирующую историю. Постепенно мы поняли, что концепция истории формирующего объекта и концепция представления объекта очень похожи. Таким образом, «истинный» представительный формализм должен обеспечивать единую формальную структуру для захвата формирующей «истории» объекта: как полной истории (как в самой Природе), так и субъективной (как воспринимается агентом). Нетрудно видеть, что числовое представление обладает этой особенностью, но только в очень элементарной форме: числовое представление записывает процесс формирования объекта, полагаясь на чрезвычайно ограниченную операцию конкатенации для строк из однобуквенного алфавита {•} (потому что это как строится натуральное число). Такое тривиально временное представление по своей сути не может охватить какую-либо нетривиальную структурную историю формирования, в которой соответствующие события имеют более сложную структуру (чем операция конкатенации).
Соответственно, все обычные дискретные «представления», такие как строки в алфавите с размером> 1, деревья и графы, не могут рассматриваться как настоящие объектные представления, так как они не фиксируют историю формирования. Например, формирующая история строки не является частью строкового представления. Следовательно, строка не является надежной формой представления объекта, поскольку она имеет экспоненциальное число формирующих историй, связанных с ее генерацией, создавая непреодолимую вычислительную проблему для индуктивного процесса обучения, которая должна обнаружить (порождающее) представление класса.
Возвращаясь к процессу измерения, можно сказать, что все классические процессы измерения «производят» числа в качестве своих выходов, тогда как обобщенный процесс измерения должен выводить нечисловые объекты, которые мы называем структурами. Таким образом, обобщенный процесс измерения захватывает временную или информационную структуру объектов индуктивным образом посредством более динамичного взаимодействия с окружающей средой.
Я убежден, что постепенно, по мере развития различных применений формализма ETS, новая форма представления объектов должна заменить такие предварительные и неполные, как строка, дерево, граф и т. Д.
ETS группа
Мухаммед аль-Дигейл
Шон Фальконер
Дейв Гэй
Лев Гольдфарб
Олег Голубицкий
Александр Гуткин
Дмитрий Коркин
Рувим Петр-Поль
Ян Скримгер
Область научных интересов
Индуктивная информатика:
- Структурные представления (эквивалентно: эволюционная или индуктивно-структурированная среда);
- структурные (индуктивные, интеллектуальные) измерительные процессы
- связи с: физикой, химией, биохимией, биологией, нейробиологией, нейробиологией, когнитивной наукой
- Фундаментальные ограничения классических (числовых) представлений и процессов измерения
- Индуктивные процессы обучения (естественные и искусственные)
- ETS (теория и приложения)
- Фундаментальные ограничения численных моделей обучения
- Распознавание образов/машинное обучение
- Представление и классификация белков
- Индуктивные базы данных и майнинг данных (включая изображения и веб)
- Биоинформатика и хеминформатика
- Поиск информации
- Индуктивные модели зрения и их применение
- Распознавание и понимание речи
- Когнитивные модели на основе формализма ETS
Редакции журнала
- Распознавание образов (1991 – 2008)
- Письма о распознавании образов (2004 – 2007)
- Когнитивная нейродинамика (2007 – 2010)
Избранные публикации, доклады и семинары
Мое второе (обновленное) эссе FQXi «Природа фундаментально дискретна, а наш основной формализм – нет», и ее обсуждение
Мое первое эссе FQXi и его обсуждение «Что возможно в физике, зависит от выбранного представительного формализма»
Упрощенная наглядная иллюстрация процесса пространственной реализации представления ETS для примера Bubble Man из третьей части нашей основной статьи (подготовлена Рубеном Петером-Полем)
Слегка измененный доклад на MPI, Тюбинген, июль 2007 г. (слайды PowerPoint: если вы хотите увидеть «скрытые» слайды и заметки, сначала сохраните файл; последний вариант также быстрее)
ИИТ, Оттава, доклад, сентябрь 2006 г. «Первый класс(ификационно)-ориентированный представительный формализм» (слайды PowerPoint; если вы хотите видеть «скрытые» слайды и заметки, сначала сохраните файл; последний вариант также быстрее)
«Представление образов и будущее распознавания образов: программа действий» Спутниковый семинар ICPR 2004, Кембридж, Великобритания, 22 августа 2004 г. см. Вступительный документ для этого семинара «Представительные формализмы: почему у нас его не было», и вступительный доклад
Март 2003 Корнелл Биофизика говорит “Может ли формальная модель объединить биологию?”
Тема для обсуждения “Птицы пера” на ISMB 2002 (версия MSWord)
- Четыре статьи для книги ETS
- Дмитрий Коркин и Лев Гольдфарб, «Множественная перестройка генома: общий подход через граф эволюционного генома» (PDF версия), ISMB 2002 (также появится в специальном выпуске «Биоинформатика»).
- Лев Гольдфарб и Олег Голубицкий, «Что такое процесс структурных измерений?» (PDF версия), Факультет компьютерных наук, UNB, Технический отчет TR01-147, октябрь 2001.
- Лев Гольдфарб, Олег Голубицкий и Дмитрий Коркин, «Что такое структурное представление?» (PDF версия), Факультет компьютерных наук, UNB, Технический отчет TR00-137, декабрь 2000.
- Лев Голдфарб, Олег Голубицкий и Дмитрий Коркин, «Что такое структурное представление в химии: на пути к единой структуре для CADD?» (PDF версия), Факультет компьютерных наук, UNB, Технический отчет TR00-138, декабрь 2000.
- Лев Голдфарб и Ярослав Хук, «Почему классические модели распознавания образов не являются моделями распознавания образов», в Международной конференции по достижениям в распознавании образов, изд. Sameer Singh, Springer, pp. 405-414, 1998.
- Лев Гольдфарб, Санджай С. Дешпанде и Вирендра С. Бхавсар, «Индуктивная теория зрения», Факультет компьютерных наук», UNB, Технический отчет TR96-108, апрель 1996 г.
- Санджай С. Дешпанде, Лев Гольдфарб и Вирендра С. Бхавсар, “Системы кооперативной клеточной трансформации”
- Лев Голдфарб, Джон Абела, Вирендра С. Бхавсар и Витал Н. Камат, «Может ли модель обучения на основе векторного пространства обнаруживать индуктивное обобщение классов в символической среде?», Письма о распознавании образов 16, с. 719-726, 1995.
- Лев Гольдфарб и Сандип Нигам, «Объединенная парадигма обучения: основа искусственного интеллекта», в V. Honavar и L. Uhr, eds., Искусственный интеллект и нейронные сети: шаги к принципиальной интеграции, Academic Press, Boston, MA, 1994 ,
- Лев Голдфарб, «Что такое расстояние и зачем нам нужна метрическая модель для изучения паттернов?», Распознавание паттернов 25, с. 431-438, 1992.
- Тони Ю. Т. Чан и Лев Голдфарб, «Изучение примитивного паттерна», Распознавание паттернов 25, с. 883-889, 1992.
- Лев Гольдфарб, «Об основах интеллектуальных процессов – I: развивающаяся модель обучения шаблонам», Pattern Recognition 23, стр. 595-616, 1990. (Получил ежегодную премию Общества по распознаванию образов)
Выпускная диссертация под руководством с 1990 года
- Б. Рувим Петер-Поль (2008) О роли временных и пространственных представлений в свете формализма ETS, магистерская работа
- Ян Скримгер (2007) Структурное представление игры в го, магистерская работа
- Мохаммад С. Аль-Дигейл (2005) На пути к представлению белков в ETS, магистерская работа
- Шон Фальконер (2005) Об эволюции модели трансформации системы представления сказок, магистерская работа
- Олег Голубицкий (2004) О формализации модели развивающейся системы трансформации, кандидатская работа
- Дмитрий Коркин (2003) Новая модель молекулярного представления и классификации: формальный подход на основе ETS Framework, кандидатская работа
- Дэвид Клемент (2003) Поиск информации через модель ETS, магистерская работа
- Джон М. Абела (2002) ETS Изучение языков ядра, кандидатская работа
- Ярослав Хук (1998) – «Машины для обучения искусственным нейронным сетям?», Магистерская работа
- Санджай С. Дешпанде (1996) Об основах видения, магистерская работа
- Витал Н. Камат (1995) Индуктивное обучение с помощью развивающейся системы преобразования деревьев, к.т.н. Тезис
- Джон М. Абела (1994) Темы в развивающихся системах трансформации, магистерская работа
- Сандип Нигам (1993) Обобщающие и обобщающие возможности метрической модели моделей коннекциониста, магистерская работа
- Wiranto B. Santoso (1992) Алгоритм обучения для реконфигурируемой обучающей машины, магистерская работа
- Тони Й.Т. Чан (1992) Обучение как оптимизация, к.т.н. Тезис
- Соня Деви (1991) Динамический отбор примитивов в метрической модели для изучения паттернов, магистерская работа
- Ахмади Сатриаван (1990). Система преобразования дерева для изучения образов, магистерская работа.
Существует популярная история о том, что Ньютон сидел под яблоней, на его голову упало яблоко, и он внезапно подумал о Универсальном законе гравитации. Как и во всех таких легендах, это почти наверняка не верно в деталях, но история содержит элементы того, что на самом деле произошло.