Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.2 Quan hệ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức Hình 2.3 Kiến trúc hệ chuyên gia theo J. L. Ermine Hình 2.4 Kiến trúc hệ chuyên gia theo C. Ernest Hình 2.5 Kiến trúc hệ chuyên gia theo E. V. Popov Hình 3.1 Ví dụ về GetValue node Hình 3.2 Ví dụ về Comparision nodes Hình 3.3 Ví dụ về Procedure nodes Hình 3.4 Ví dụ về Table Node Hình 4.1 Giao diện chương trình K-Vision Hình 4.2 Giao diện cửa sổ tạo cây quyết định Hình 4.3 Giao diện tạo Question Node Hình 4.4 Hình ảnh một Question Nodes Hình 4.5 Tạo câu trả lời cho Question Nodes Hình 4.6 Thêm các câu trả lời cho Question Nodes Hình 4.7 Hình ảnh cây quyết định sau khi thêm các câu trả lời Hình 4.8 Tạo nút kết luận Hình 4.9 Cây quyết định sau khi thêm các nút quyết định Hình 4.10 Hình ảnh cây quyết định hoàn chỉnh 1 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Hình 4.11 Tạo một Help Nodes Hình 4.12 Hình ảnh cây quyết định hoàn chỉnh Hình 4.13 Giao diện một số tùy chọn khi chạy cây quyết định Hình 4.14 Minh họa 1 Hình 4.15 Minh họa 2 Hình 4.16 Minh họa 3 Hình 4.17 Minh họa 4 Hình 4.18 Minh họa 5 Hình 4.19 Minh họa 6 Hình 4.20 Hình ảnh hướng dẫn kiểm tra kích cỡ giấy in Hình 4.21 Menu Generate Hình 4.22 Generate Option Hình 4.23 Chọn nơi lưu file vừa tạo Hình 5.1 Giao diện chương trình K-Vision Run Time Hình 5.2 Load file knowledge base Hình 5.3 Chọn file knowledge base Hình 5.4 Bảng thông báo đã load xong file knowledge base Hình 5.5 Chạy hệ chuyên gia Hình 5.6 Câu hỏi đầu tiên khi chạy hệ chuyên gia Hình 5.7 Một số lỗi được chương trình đưa ra Hình 5.8 Một số lỗi được chương trình đưa ra Hình 5.9 Âm thanh có bị mute không? Hình 5.10 PC có nhận card âm thanh không ? Hình 5.11 Giải pháp mà chương trình đưa ra 2 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc LỜI MỞ ĐẦU Quyết định là một hành động chúng ta phải làm trong tất cả mọi lĩnh vực, từ cuộc sống đến công việc, từ học tập đến giải trí. Đôi lúc chúng ta cần ra một quyết định rất quan trọng nhưng không có một chuyên gia để hỗ trợ. Có lẽ những lúc đó chúng ta cần đến sự hỗ trợ của những hệ hỗ trợ ra quyết định. Hệ hỗ trợ quyết định có rất nhiều loại khác nhau như hệ chuyên gia, Business Intelligence… Nhưng bằng cách nào chúng ta có thể tạo ra những hệ chuyên gia? Trong bài báo cáo này em sẽ trình tìm hiểu của nhóm mình hệ chuyên gia và ứng dụng K-Vision, một “Expert System Shell” để tạo ra một chuyên gia. K-Vision tuy ra đời đã lâu nhưng vẫn còn tiện ích trong thực tiễn. No giúp ta tạo một hệ chuyên gia nhanh chóng và đơn giản nhưng không kém phần hiệu quả. 3 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC 1. Trần Cảnh Khánh Phụ trách : Chương 1, Chương 2, Chương 3 2. Nguyễn Hải Toàn Phụ trách : Chương 4, Chương 5, Chương 6, Chỉnh sửa và định dạng văn bản. 4 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc CHƯƠNG I. HỆ CHUYÊN GIA 1.1 Định nghĩa Hệ chuyên gia là một ứng dụng máy tính dùng để giải quyết một loại vấn đề nào đó. Ví dụ chẳng hạn nó dùng trong các ứng dụng chuẩn đoán cho người và hệ thống. Ngoài ra, chúng còn có thể chơi cờ, tạo những dự án tài chính, quản lý hệ thống thời gian thực và những kiến thức có thể liên quan đến các lĩnh vực chuyên môn. Hiện nay có nhiều hệ chuyên gia được xây dựng với tên gọi là Expert System Shell. Shell là một phần trong sản phẩm phần mềm trong đó chứa phần giao tiếp với người sử dụng, một định dạng cho những tri thức đã được khai báo trong các hệ cơ sở tri thức và động cơ truy diễn. Các kỹ sư sử dụng shell để xây dựng hệ thống cho lĩnh vực chuyên môn của mình. Các kỹ sư hệ thống xây dựng bộ giao tiếp, thiết kế các khai báo định dạng cho tri thức và mã hóa chúng, thực hiện chúng trong động cơ suy diễn. Tùy theo kích thước của dự án, các kỹ sư chuyên môn và kỹ sư hệ thống có thể là một. Chẳng hạn như xây dựng một hệ thống bình thường thì chúng phải trải qua nhiều công đoạn cần thiết như là thiết kế định dạng cho tri thức, mã hóa tri thức chuyên môn và tất cả chúng hầu như là liên quan đến nhau như một thể thống nhất. Một trong những vấn đề mấu chốt khi xây dựng một hệ chuyên gia là quá trình khai thác thông tin. Mã hóa các tri thức chuyên môn vào phần khai báo định dạng luật – đây chính là quá trình khó khăn và là công việc mang tính nhàm chán nhất. Mục tiêu chính của chúng ta là cung cấp những kỹ thuật cần thiết cho kỹ sư chuyên môn và kỹ sư hệ thống, để có thể thiết kế những hệ thống mềm dẻo. 1.2 Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia Có bốn đặc trưng cơ bản của một hệ chuyên gia: - Hiệu quả cao: Khả năng trả lời với mức độ tinh thông hoặc cao hơn so với chuyên gia(người) trong cùng lĩnh vực. 5 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc - Thời gian trả lời thỏa đáng: Thời gian trả lời hợp lý, bằng hoặc nhanh hơn so với chuyên gia để đi đến cùng một quyết định. Hệ chuyên gia là một hệ thống thời gian thực. - Độ tin cây cao: Không thể xảy ra sự cố hoặc giảm sút độ tin cậy khi sử dụng. - Dễ hiểu: Hệ chuyên gia giải thích các bước suy luận một cách dễ hiểu và nhất quán không giống như cách trả lời bí ẩn của các hộp đen. Những ưu điểm của hệ chuyên gia: - Phổ cập: Là sản phẩm chuyên gia được phát triển không ngừng với hiệu quả sử dụng không thể phủ nhận. - Giảm rủi ro: Giúp con người tránh được trong các môi trường rủi ro, nguy hiểm. - Tính thường trực: Bất kể lúc nào cũng có thể khai thác sử dụng, trong khi con người có thể mệt mỏi, nghỉ ngơi hay vắng mặt. - Đa lĩnh vực: chuyên gia về nhiều lĩnh vực khác nhau và được thác đồng thời bất kể thời gian sử dụng. - Độ tin cậy: luôn đảm bảo độ tin cậy khi khai thác. - Khả năng trả lời: Trả lời theo thời gian thực, khách quan. - Trợ giúp thông minh như một người hướng dẫn. - Có thể truy cập như một cơ sở dữ liệu thông minh. CHƯƠNG II. KIẾN TRÚC CỦA CÁC HỆ CHUYÊN GIA 2.1 Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia Một hệ chuyên gia kiểu mẫu gồm bảy thành phần cơ bản sau: - Cơ sở tri thức (knowledge base). Gồm các phần tử (hay đơn vị) tri thức, thông thường được gọi là luật (rule), được tổ chức như một cơ sở dữ liệu. 6 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc - Máy duy diễn (inference engine). Công cụ (chương trình, hay bộ xử lý) tạo ra sự suy luận bằng cách quyết định xem những luật nào sẽ làm thỏa mãn các sự kiện, các đối tượng. , chọn ưu tiên các luật thỏa mãn, thực hiện các luật có tính ưu tiên cao nhất. - Lịch công việc (agenda). Danh sách các luật ưu tiên do máy suy diễn tạo ra thoả mãn các sự kiện, các đối tượng có mặt trong bộ nhớ làm việc. - Bộ nhớ làm việc (working memory). Cơ sở dữ liệu toàn cục chứa các sự kiện phục vụ cho các luật. - Khả năng giải thích (explanation facility). Giải nghĩa cách lập luận của hệ thống cho người sử dụng. - Khả năng thu nhận tri thức (explanation facility). Cho phép người sử dụng bổ sung các tri thức vào hệ thống một cách tự động thay vì tiếp nhận tri thức bằng cách mã hoá tri thức một cách tường minh. Khả năng thu nhận tri thức là yếu tố mặc nhiên của nhiều hệ chuyên gia. - Giao diện người sử dụng (user interface). Là nơi người sử dụng và hệ chuyên gia trao đổi với nhau. Hình 2.1 Những thành phần cơ bản của hệ chuyên gia 7 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Cơ sở tri thức còn được gọi là bộ nhớ sản xuất (production memeory) trong hệ chuyên gia. Trong một cơ sở tri thức, người ta thường phân biệt hai loại tri thức là tri thức phán đoán (assertion knowledge) và tri thức thực hành (operating knowledge). Các tri thức phán đoán mô tả các tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập. Các tri thức thực hành thể hiện những hậu quả rút ra hay những thao tác cần phải hoàn thiện khi một tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập trong lĩnh vực đang xét. Các tri thức thực hành thường được thể hiện bởi các biểu thức dễ hiểu và dễ triển khai thao tác đối với người sử dụng. Hình 2.Quan hệ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức Từ việc phân biệt hai loại tri thức, người ta nói máy suy diễn là công cụ triển khai các cơ chế (hay kỹ thuật) tổng quát để tổ hợp các tri thức phán đoán và các tri thức thực hành. Hình trên đây mô tả quan hệ hữu cơ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức. 2.2 Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia Có nhiều mô hình kiến trúc hệ chuyên gia theo các tác giả khác nhau. Sau đây là một số mô hình. 8 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc 2.2.1 Mô hình J. L. Ermine Hình 2. Kiến trúc hệ chuyên gia theo J. L. Ermine 2.2.2 Mô hình C. Ernest Hình 2. Kiến trúc hệ chuyên gia theo C. Ernest 9 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc 2.2.3 Mô hình E. V. Popov Hình 2. Kiến trúc hệ chuyên gia theo E. V. Popov CHƯƠNG III. PHẦN MỀM K-VISION 3.1 Giới thiệu về phần mềm K-Vision K-Vision là một công cụ hệ chuyên gia, hỗ trợ người dùng phát triển các hệ hỗ trợ ra quyết định. K-Vision sử dụng môt bản đồ kiến thức độc đáo. Mô hình bản đồ kiến thức này đã được phát triển để cung cấp giao diện đơn giản, dễ hiểu của quá trình ra quyết định. Nó cho phép phân tích trực quan và phát triển môt hệ thống ra quyết định tự động, giải quyết các vấn đề của con người. Phần mềm này được cung cấp miễn phí cho mục đích xây dựng các hệ hỗ trợ ra quyết định có tính thương mại hoặc mục đích nghiên cứu học tập, hỗ trợ các khóa học giảng dạy được công nhận bởi các trường đại học, cao đẳng trên thế giới. 3.2 Nguyên tắc hoạt động của K-Vision K-Vision là một phần mềm dựa trên hệ chuyên gia (trí thông minh nhân tạo) và hệ thống nền tảng kiến thức được định nghĩa dưới đây: - Trí tuệ nhân tạo (Artifical Inteligence): các máy tính với khả năng bắt chước và tái tạo các chức năng của não người. 10 [...]... thi việc ra quyết định Kết quả của quá trình này là một công nghệ tri thức đầy đủ và hoàn thiện Hệ thống nền tảng kiến thức sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo và hệ chuyên gia để nắm bắt , sử dụng kiến thức chuyên gia giải quyết các vấn đề của con người , cung cấp một hệ thống với khả năng suy luận thông qua các quyết định trong kinh doanh 3.3 Một số tính năng của K-Vision - Phát triển ứng dụng nhanh.. .Tìm hiểu về K-Vision - GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Hệ thống chuyên gia (Expert Systems) Các chương trình mô phỏng, thông qua một cây quyết định để giải quyết các vấn đề của con người Sử dụng các kinh - nghiệm đã có hoặc các quy luật để đưa ra một kết luận hoặc một gợi ý Công nghệ trí thức: Quá trính phát triển một hệ thống kiến thức (hoặc một hệ chuyên gia) bao gồm việc thu thập lại kiến thức và triển... hiện tại.Nó giúp tạo một hệ chuyên gia một cách nhanh chóng Vì thời gian có hạn nên bài tiểu luận này chỉ tìm hiểu được một số tính năng căn bản của K-Vision, những tính năng cũng đủ để người dùng tạo một hệ chuyên gia - đơn giản phục vụ cho nhu cầu trong công việc hoặc trong cuộc sống hàng ngày Hệ chuyên gia giúp sửa chữa PC trong bài tiểu luận này chỉ giúp người dùng khắc phục một số lỗi nhỏ thường... nhất hỗ trợ cho tiến trình ra quyết định của con người Dưới đây là một số bước để tạo một cây quyết định trong môi trường phát triển của KVision Khởi chạy chương trình K-Vision Giao diện của chương trình Hình 4.1 Giao diện chương trình K-Vision 14 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Tạo một cây quyết định mới : Nhấn vào File -> New hoặc phím tắt là Alt-N Giao diện của cửa sổ để tạo cây quyết định. .. 5.1 Giao diện chương trình K-Vision Run Time 29 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Hình 5.2 Load file knowledge base Hình 5.3 Chọn file knowledge base 30 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Hình 5.4 Bảng thông báo đã load xong file knowledge base - Sau khi load xong vào menu Run -> Start để chạy Hình 5.5 Chạy hệ chuyên gia - Một vài hình ảnh minh họa hệ chuyên gia giúp chuẩn đoán và khắc... giấy Chi tiết tạo một “help node” sẽ trình bày chi tiết bên dưới 20 Tìm hiểu về K-Vision - GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Hình cây quyết định sau khi tạo một question node và các nút kết luận đã nói ở trên Hình 4.10 Hình ảnh cây quyết định hoàn chỉnh - Tạo một “Help node” : Nhấn vào icon “help node” 21 trên thanh toolbar Giao diện để tạo Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Hình 4.11 Tạo một Help Nodes -... quyết định sẽ có màu xanh dương) Hình 4.2 Giao diện cửa sổ tạo cây quyết định Trong minh hoạ tạo cây quyết định này, chúng ta sẽ lấy ví dụ về một hệ hỗ trợ quyết định sửa chữa các lỗi thông thường của máy in như kẹt giấy, in bị mờ, in không ra giấy… Tạo một “Question Node” Đây là node cơ bản có dạng câu hỏi, câu trả lời có thể là dạng Yes/No hoặc là câu trả lời khác tuỳ vào từng dạng câu hỏi Nhấn vào... 28 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc CHƯƠNG V SỬ DỤNG K-VISION ĐỂ TẠO MỘT HỆ CHUYÊN GIA GIÚP SỬA CHỮA CÁC LỖI CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH - - Hệ chuyên gia này giúp người dùng có thể chuẩn đoán được các lỗi cơ bản của một PC ( không khởi động được, không có âm thanh, không có kết nối internet….) và đưa ra chỉ dẫn để người dùng tự khắc phục Chạy chương trình KVRun.exe trong thư mục cài đặt của K-Vision. .. cấp thông tin cho - mỗi nút sau đó K-Vision sẽ tạo và hiển thị một cây quyết định tương ứng Tự động tạo ra chương trình: K-Vision tạo ra các quy tắc trực tiếp từ cây quyết - định, loại bỏ được các lỗi cứu pháp thường gặp khi lập trình thủ công Hỗ trợ cho nhiều loại tập tin: Hệ thống được xây dựng với K-Vision hiển thị văn bản, hình ảnh, clip âm thanh và video với nhiều định dạng khác nhau, tăng cường... ta tạo một “help node “ hiển thị hướng dẫn người dùng chỉnh kích cỡ giấy trước khi in K-Vision chỉ hỗ trợ định dạng hình ảnh *.pcx (có thể sử dụng một số công cụ chuyển đổi từ *.bmp,*.jpg sang *.pcx) - Nhấn vào icon , sau đó chọn hình ảnh đã chuẩn bị trước Sau đó nhấn OK Hình cây quyết định sau khi đã tạo hoàn chỉnh 22 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc Hình 4.12 Hình ảnh cây quyết định hoàn . ta cần ra một quyết định rất quan trọng nhưng không có một chuyên gia để hỗ trợ. Có lẽ những lúc đó chúng ta cần đến sự hỗ trợ của những hệ hỗ trợ ra quyết định. Hệ hỗ trợ quyết định có rất. 6, Chỉnh sửa và định dạng văn bản. 4 Tìm hiểu về K-Vision GVHD : PGS.TS Đỗ Phúc CHƯƠNG I. HỆ CHUYÊN GIA 1.1 Định nghĩa Hệ chuyên gia là một ứng dụng máy tính dùng để giải quyết một loại vấn đề. K-VISION 3.1 Giới thiệu về phần mềm K-Vision K-Vision là một công cụ hệ chuyên gia, hỗ trợ người dùng phát triển các hệ hỗ trợ ra quyết định. K-Vision sử dụng môt bản đồ kiến thức độc đáo. Mô