Kolekcja Minerałów „Strzeleckiego”

System Rozumienia Form Mineralnych ‘Domeyko’

Bardzo duże znaczenie, biorąc pod uwagę epistemologiczny jak również aksjologiczny wymiar rezultatów naszych badań, ma projekt badań nad rozumieniem form mineralnych. W ramach tego projektu budowany jest system rozumienia minerałów „Domeyko”, który będzie rozwijany w dalszej fazie tak aby mógł rozumieć różne formy przyrody nieożywionej. System rozumienia form mineralnych „Domeyko”, budowany jest w oparciu o nowy wprowadzony przez nas paradygmat implementacji wiedzy. Implementacja wiedzy to nowy sposób uczenia systemu, przechowywania i wykorzystania wiedzy. Termin implementacja wiedzy (knowledge implementation) wprowadzony w naszym instytucie wskazuje na nowy sposób traktowania resultatów naszego ludzkiego wysiłku opisu i wyjaśniania świata rzeczywistego. Wiedza, która implementowana jest jako integralna część systemu jest używana przez system w procesie rozumienia i transferowana do użytkownika w różnej formie w trakcie sesji nauczania, instruowania, wyjaśniania, czy też nadzorowania wykonywania określonych czynności tak człowieka jak też maszyny (robota). Budowany system może rozumieć wybrany fragment rzeczywistości poprzez dołączenie modułu z zaimplementowaną wiedzą z dowolnego obszaru naukowych badań. Dla przykładu, nowo opracowywany system rozumienia form mineralnych będzie wykorzystywał częściowo zaimplementowane moduły wiedzy chemicznej czy też geograficznej co pozwoli na „lepsze” rozumienie problemów mineralnych form. I tak „wzór chemiczny NaCl” w module mineralogicznym jest interpretowany jako minerał halit posiadający określone fizyko-chemiczne właściwości, specyficzny sposób tworzenia w ramach opisu geologicznych procesów, czy też jako surowiec do dalszej przeróbki. W module chemicznym „wzór chemiczny NaCl” jest interpretowany jako związek chemiczny sól, rezultat reakcji kwasu i zasady. Wiedza dotycząca związku chemicznego jako obiektu złożonego z pierwiastków chemicznych podczas chemicznej reakcji jest użyta do rozumienia istoty mineralnej formy. Moduł fizyczny pomaga w interpretacji właściwości fizycznych minerału i struktury pierwiastków na poziomie atomowym czy też cząstek elementarnych. Warto również podkreślić bardzo dużą rolę wizualnych form które system używa w czasie ptrzetwrzania i transferu wiedzy i które są implementowane w trakcie uczenia systemu.

System rozumienia minerałów „Domeyko” budowany jest przy założeniu iż każdy obiekt vizualny średniej skali może być poddany procesowi rozpoznawania i klasyfikacji jako element kategorii minerałów. I tak system może otrzymać za zadanie rozpoznanie czy dany obiekt jest minerałem i jeżeli tak to do jakiej kategorii minerałów należy. Badany obiekt może być kawałkiem skały, tworzywa sztucznego, szkła czy też cegły. Tak więc proces rozpoznania minerałów to nie tylko wiedza mineralogiczna. Główną częścią procesu rozpoznania jest przydzielenie obektu do jednej z wielu kategorii minerałów „naming”, w przypadku gdy badany obiekt jest minerałem. Ważnym problemem jest tutaj także identyfikacja właściwych części obiektu które mogą być klasyfikowane do kategorii minerałów. Dotyczy to głównie minerałów rzadkich które występują zwykle w niewielkich grupach jako część składowa skały (matrycy). Po zaklasyfikowaniu obiektu do jednej z kategorii minerałów (naming) badany obiekt zostaje określany poprzez nazwę tej kategorii do ktorej został zaklasyfikowany i cała wiedza dotycząca tego minerału jest teraz dostępna i wykorzystana w procesie rozumienia. Proces rozumienia uwzględnia między innymi możliwość konwersacji z użytkownikiem i udzelanie odpowiedzi na zadane pytania czy też wyjaśnianie pewnych zjawisk czy też zależności.

Minerał może wysępować w formie dobrze wykdztałconej formy krystalicznej jak lorenzenite Fig 1A, w formie skupiska kryształów jak anglesite Fig. 1b lub też jako kryształ danego minerału występujący wraz z kryształami innego minerału na określonej matrycy tak jak stephanite i siderite na matrycy (Fig. 1b,c)

Fig. 1. (a) Lorenzenite (b) anglesite (c) stephanite i siderite na matrycy

Kryształ może występować w formie oszlifowanej jak kornerupine Fig. 2a. lub też v formie nieoszlifowanej. Prawie wszystkie za wyjątkiem kilku takich jak kornerupine minerałów z kolekcji Strzeleckiego to minerały nie oszlifowane. W ramach rozbudowy systemu „Domeyko” dołączane będą również moduły rozumienia innych materiałów takich jak syntetyczne kryształy, skały czy też meteoryty. Kolekcja Strzeleckiego będzie więc wzbogacona o tego typu nowe obiekty. Na zdjęciu Fig 2 b, c ukazane są dwa syntetyczne kryształy spinel Fig. 2b i rubin Fig. 2c.

Fig. 2 (a) kornerupine (b) spinel [synthetic] (c) ruby [synthetic]

Obiekt zaklasyfikowany jako minerał jest traktowany jako należący do jednej z kategorii minerałów. Kategoria minerałów jest wywiedziona z bardziej ogólnej kategorii, kategorii obiektów sensorycznych (sensory object) wprowadzonej w książce „Shape Understsanding System –knowledge implementation and Learning”. W przeciwieństwie do kategorii wizualnych obiektów, kategoria sensorycznych obieektów odnosi się do obiektów, które w większości przypadków nie mogą być kategoryzowane prawidłowo w oparciu o cechy wizualne obiektu. Dla przykładu, vizualny obiekt taki jak młotek czy też jabłko może być bez trudu zaklasyfikowane do właściwej kategorii w oparciu o wizualne cechy takie jak kolor czy kształt. W przypadku minerału zaklasyfikowanie do właściwej kategorii minerałów wymaga wykonania niekiedy skomplikowanych analiz takich jak analiza rentgenograficzna. W celu prawidłowej klasyfikacji potrzebna jest odpowiednia specjalistyczna wiedza i odpowiednie zdolności prowadzenia analizy i wnioskowania.

Rozpoznawanie minerałów w pierwszym etapie przy posiadaniu dodatkowej informacji może być prowadzone w oparciu o pewne fizyczne cechy w tym w szczególności cechy wizualne. System „Doneyko” korzystając z wizualnych zdolności SUS-a będzie mógł identyfikować obiekt w oparciu o posiadaną wizualną wiedzę otrzymaną w trakcie uczenia. Fig. 3 pokazuje wybrane formy występowania minerału amblygonite i na podstawie porównania wyglądu tych minerałów z minerałem z fig. 4 można wnioskować, że minerał pokazany w Fig. 4 może być minerałem o nazwie amblygonite. Należy podkreślić, że bez dodatkowych informacji nie można wykluczyć możliwości. że może to być zupełnie inny minerał.

Fig 3 Różne formy występowania minerału amblygonite

Fig. 4 amblygonite z kolekcji Strzeleckiego

System „Domeyko” będzie uwzględniał różne aspekty wykorzystania minerałów dla przykładu materiał jubilerski, material dekoracyjny, ruda tego czy innego metalu czy też inne wykorzystanie. Budowana kolekcja Strzeleckiego będzie uwzględniać wszystkie te aspekty mineralnej wiedzy. Przykłady minerałów z kolekcji Strzeleckiego: kamieni jubilerskich i kamieni dekoracyjnych pokazane są w Fig. 5.

Fig. 5 Kamienie jubilerskie (a) emerald (b) peridote i kamienie dekoracyjne (c) labradorite (d) chrysopraze

Budowany system rozumienia minerałów „Domeyko” jest integralną częścią głównego systemu SUS (shape undersanding system), który jest w bardzo zaawansowanym stadium rozwoju i na obecnym etapie budowy system ten jest zogniskowany na rozumienie wizualnych form. Jest to pierwszy w świecie system, który jest w stanie rozumieć całkiem złożone wizualne obiekty jak również rozwiązywać wizualne zadania takie jak zadania inteligentnych testów. System rozumienia form mineralnych jako część systemu SUS oparty jest na badaniach (prof. Z. Les) prowadzonych w Polsce nad systemem rozpoznawania minerałów. System ten może również znaleźć ważne zastosowanie w przemyśle. Nasz instytut jest jedynym w świecie instytutem prowadzącym badania nad rozumieniem, które mają na celu budowę myślącej maszyny, która zastąpi tzw. materialistycznych „filozofów” przyrody w produkowaniu materialistycznych tak samo w sobie jak też samo dla siebie traktatów o niczym.

Home

Copyright the Queen Jadwiga Foundation

Adres:

The Queen Jadwiga Foundation

P.O. Box 654, Toorak, VIC 3142, Australia