Tìm hiểu về lập luận suy diễn trong lập trình logic phỏng đoán

MỞ ĐẦU Trong suốt những thập kỷ qua, lĩnh vực nghiên cứu về lập trình logic đã được nhiều nhà khoa học quan tâm và không ngừng phát triển. Lập trình logic chủ yếu dựa trên ý tưởng lập trình khai báo, ở đó các chương trình logic không được tạo ra từ các câu lệnh cũng như từ các hàm mà được tạo ra chủ yếu dựa trên tập các vị từ. Vì vậy, một chương trình logic được xem như là một lý thuyết logic, có dạng là một tập các quy tắc liên quan đến giá trị đúng của một literal (phần đầu của mệnh đề) đối với một tập các literal khác (phần thân của mệnh đề). Lập trình logic chủ yếu là lý luận suy diễn bằng các quy tắc. Tuy nhiên, hiện nay lập trình logic đã bộc lộ những hạn chế nhất định và không thể giải quyết đối với các bài toán phức tạp trong thực tế. Đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm mở rộng lập trình logic, trong số đó – Lập trình logic phỏng đoán (ALP - Abductive Logic Programming) là một hướng nghiên cứu được nhiều nhà khoa học quan tâm [3], [5], [7], [8]. ALP được bắt nguồn từ sự phỏng đoán, phỏng đoán là một hình thức suy luận để giải thích cho các quan sát, xuất phát từ một cơ sở tri thức T và một quan sát Q để tìm các giải thích có thể cho Q dựa theo một tập vị từ đặc biệt được gọi là các vị từ phỏng đoán. ALP là sự kết hợp của lập trình logic và phỏng đoán, trong ALP hình thành nên một cú pháp mới của chương trình logic, được định nghĩa bởi một bộ ba , trong đó P là một chương trình logic thông thường, A là một tập hợp các vị từ và được gọi là các vị từ phỏng đoán, IC là một tập các ràng buộc toàn vẹn. ALP là một khuôn khổ biểu diễn tri thức cấp cao, cho phép giải quyết các bài toán dựa trên lập luận phỏng đoán. ALP thường được dùng để giải quyết các bài toán trong Chuẩn đoán, Lập kế hoạch, Xử lý ngôn ngữ tự nhiên và Học máy,… Luận văn nghiên cứu về lập luận suy diễn đối với chương trình logic phỏng đoán. Những nội dung nghiên cứu của luận văn có ý nghĩa về mặt lý thuyết cũng như ứng dụng trong thực tiễn. Cấu trúc luận văn gồm phần mở đầu, ba chương nội dung, phần kết luận và tài liệu tham khảo. Chương 1 trình bày về ngôn ngữ logic bậc nhất, cú pháp và ngữ nghĩa của chương trình logic. Trên cơ sở đó trình bày lập luận suy diễn trong lập trình logic. Chương 2 trình bày các phương pháp tính toán phỏng đoán trong lập trình logic, bao gồm thủ tục SLD đối với chương trình logic xác định, thủ tục SLDNF đối với chương trình logic có chứa ký hiệu phủ định. Cũng trong chương 2, cú pháp và ngữ nghĩa của chương trình logic phỏng đoán được trình bày chi tiết. Chương 3 trình bày phương pháp để tính toán phỏng đoán đối với các chương trình logic phỏng đoán và đồng thời trình bày việc cài đặt, thực thi một số ví dụ minh họa về các chương trình logic phỏng đoán bằng phần mềm SMODELS. Phần kết luận nêu những kết quả đã đạt được và hướng phát triển của luận văn. Do thời gian có hạn và bản thân chỉ mới bước đầu nghiên cứu về lĩnh vực này nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong sự giúp đỡ và góp ý thêm của quý Thầy, Cô và các bạn.