Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 3 của bài giảng Cơ sở Trí tuệ nhân tạo cung cấp cho người học các nội dung về biểu diễn tri thức như: Giới thiệu về tri thức, đặc trưng của tri thức, các phương pháp biểu diễn tri thức, Logic, Frame, mạng ngữ nghĩa (Semantic Network), mạng nơron,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương Biểu diễn tri thức TRẦN MINH THÁI Email: minhthai@huflit.edu.vn Website: www.minhthai.edu.vn Cập nhật: 05 tháng 09 năm 2015 Nội dung #2 Giới thiệu tri thức Đặc trưng tri thức Các phương pháp biểu diễn tri thức Logic Frame Mạng ngữ nghĩa (Semantic Network) Mạng nơron Các phương pháp khác Giải toán AI cần #3 Tri thức tốn (có thể nhiều) Phương tiện để xử lý tri thức như: retrieve, update, infer Hình thức hóa tri thức #4 Gồm hai mức Mức tri thức: Mức mà sự kiện, gồm cách hành xử agent mục tiêu tại, được mô ta Mức ký hiệu: Mức mà sự biểu diễn đối tượng được chọn mức tri thức được viết ở dạng ký hiệu để xử lý được bằng chương trình Mơ hình vấn đề của người máy #5 Tri thức? #6 Đới với máy tính liệu (data) số, ký hiệu mà máy tính lưu trữ, biểu diễn, xử lý Ban thân liệu khơng có ý nghĩa Chỉ người cam nhận, tư liệu có ý nghĩa định, thơng tin (Information) Tri thức (knownlegded) kết tinh, cô đọng, chắt lọc thơng tin Tri thức hình thành từ q trình xử lý thơng tin mang lại Phân loại tri thức #7 [1] Tri thức kiện khẳng định sự kiện, tượng hay khái niệm hồn canh khơng gian thời gian định: định lý toán học, định luật vật lý, … [2] Tri thức thủ tục mô ta cách giai quyết vấn đề, quy trình xử lý cơng việc, lịch trình tiến hành thao tác: luật, chiến lược, lịch trình phương pháp điều chế hóa học, thuật tốn, … Phân loại tri thức #8 [3] Tri thức mô tả nhận định, kết luận sự kiện, tượng [4]Tri thức heuristic ước lượng, suy đốn hình thành qua kinh nghiệm Khơng đam bao hịan tịan xác tới ưu theo nghĩa cách giai quyết vấn đề Tri thức heuristic thường được coi mẹo nhằm dẫn dắt tiến trình lập luận Nhu cầu xử lý tri thức #9 Trí tuệ, sự thơng minh phai dựa tang tri thức Tuy nhiên, cịn phụ thuộc vào việc vận dụng, xử lý tri thức Biểu diễn tri thức việc đưa tri thức vào máy tính Chỉ có ý nghĩa nếu “xử lý tri thức” được thực Nhu cầu xử lý tri thức #10 Ngôn ngữ biểu diễn tri thức = Cú pháp + Ngữ nghĩa + Cơ chế suy diễn Cú pháp bao gồm ký hiệu quy tắc liên kết ký hiệu (các luật cú pháp) để tạo thành câu (công thức) ngôn ngữ Ngữ nghĩa xác định ý nghĩa câu miền thế giới thực Cơ chế suy diễn để từ tri thức sở tri thức sự kiện ta nhận được tri thức Thuật giải Vương Hạo #70 Ví dụ : p, ¬ p ∨ q →q tách thành: p, ¬ p →q p, q →q Thuật giải Vương Hạo #71 B5 : Một dịng được chứng minh nếu tờn chung mệnh đề ở ca hai phía Ví dụ: p, q → q được chứng minh B6 : a) Nếu dịng khơng cịn phép nới ∧ phép nối ∨ ở ca hai vế vế khơng có chung biến mệnh đề dịng khơng được chứng minh b) Một vấn đề được chứng minh nếu tất ca dòng dẫn xuất từ dạng chuẩn ban đầu được chứng minh Thuật giải Vương Hạo – Ví dụ #72 Chứng minh: gia thuyết p q, q r suy p r Cần chứng minh: p q, q r p r B1: p q, q r p r B3: p q, q r p, r p q, q r, p r B4: Tách mệnh đề đầu p , q r, p r (1) q, q r, p r (2) Thuật giải Vương Hạo – Ví dụ #73 Từ (1): q r, p r, p: được chứng minh Từ (2): q, q r, p r tách thành q, q, p r (2.1) q, r, p r (2.2): được chứng minh Từ (2.1): q, p r, q: được chứng minh Kết luận: p q, q r p r Bài tập #74 p ∧ (¬ p ∨ q) → q (p ∨ q)∧ (¬ p ∨ r) → q ∨ r (a ∧ b) → c, (b ∧ c) → d, ¬d Chứng minh: a → b Thuật giải Robinson #75 Thuật giai hoạt động dựa phương pháp chứng minh phan chứng phép hợp giai Robinson Chứng minh phan chứng: Chứng minh phép suy luận (a → b) (với a gia thiết, b kết luận) Phan chứng : gia sử b sai suy ¬ b Thuật giải Robinson #76 Phép hợp giai Robinson: p ∧ (¬ p ∨ q) →q (p ∨ q)∧ (¬ p ∨ r) →q ∨ r Bài toán được chứng minh nếu: a ¬ b sinh mâu thuẫn Thuật giải Robinson #77 B1 : Phát biểu lại gia thiết kết luận vấn đề dạng chuẩn sau: GT1, GT2, , GTn → KL1, KL2, , KLm Trong : GTi KLj được xây dựng từ biến mệnh đề phép toán : ∧, ∨, ¬ B2 : Nếu GTi có phép ∧ thay bằng dấu ",“ Nếu KLi có phép ∨ thay bằng dấu "," B3 : Biến đổi dòng chuẩn ở B1 thành danh sách mệnh đề sau: { GT1, GT2, , GTn , ¬ KL1, ¬ KL2, , ¬ KLm } Thuật giải Robinson #78 B4 : Nếu danh sách mệnh đề ở B2 có mệnh đề đới ngẫu tốn được chứng minh Ngược lại chuyển sang B5 (a ¬a gọi hai mệnh đề đối ngẫu) B5 : Xây dựng mệnh đề bằng cách tuyển cặp mệnh đề ở B2 Nếu mệnh đề có biến mệnh đề đới ngẫu biến được loại bỏ B6 : Áp dụng phép hợp giai p ∧ (¬ p ∨ q) → q (p ∨ q)∧ (¬ p ∨ r) → q ∨ r Thuật giải Robinson #79 Nếu không xây dựng được thêm mệnh đề danh sách mệnh đề khơng có mệnh đề đới ngẫu vấn đề khơng được chứng minh Thuật giải Robinson – Ví dụ #80 Chứng minh: (¬p ∨ q) ∧ (¬q ∨ r) ∧ (¬r ∨ s) ∧ (¬u ∨ ¬s) → ¬p ∨ ¬u B2: ¬ p ∨ q, ¬ q ∨ r, ¬ r ∨ s, ¬ u ∨ ¬s → ¬ p, ¬u B3: Danh sách mệnh đề: {¬ p ∨ q, ¬ q ∨ r, ¬ r ∨ s, ¬ u ∨ ¬s, p, u} B4: Có mệnh đề khơng đới ngẫu sang B5 Thuật giải Robinson – Ví dụ #81 {¬ p ∨ q, ¬ q ∨ r, ¬ r ∨ s, ¬ u ∨ ¬s, p, u} B5: Chọn cặp mệnh đề ¬ p ∨ q ∨ ¬ q ∨ r ¬ p ∨ r B6: Danh sách mệnh đề mới: {¬ p ∨ r , ¬ r ∨ s, ¬ u ∨ ¬s, p, u} chưa có cặp mệnh đề đới ngẫu Chọn cặp mệnh đề ¬ p ∨ r ∨ ¬ r ∨ s ¬ p ∨ s Danh sách mệnh đề mới: {¬ p ∨ s, ¬ u ∨ ¬s, p, u} chưa có cặp mệnh đề đới ngẫu Thuật giải Robinson – Ví dụ #82 {¬ p ∨ s, ¬ u ∨ ¬s, p, u} Chọn cặp mệnh đề ¬ p ∨ s ∨ ¬ u ∨ ¬s ¬ p ∨ ¬ u Danh sách mệnh đề mới: {¬ p ∨ ¬ u, p, u} chưa có căp mệnh đề đới ngẫu Chọn cặp mệnh đề ¬ p ∨ ¬ u ∨ p ¬ u Danh sách mệnh đề mới: {¬ u, u} có cặp mệnh đề đới ngẫu Biểu thức ban đầu được chứng minh Bài tập #83 Chứng minh: {p → q, q → r, r → s, p} p ∧ s Q&A #84 ... chuỗi trạng thái cho tốn tìm kiếm? #44 Bài tốn robot: on(Plant12, Table34) under(Table34, Window 13) in(Table34, Room15) → trạng thái = danh sách facts Khuyết: danh sách dài từ trạng thái A →... hay sai với độ chắn hồn tồn Khi đó, sự kiện O-A-V có thêm giá trị xác định độ tin cậy CF (Certainly Factor) Các vấn đề biểu diễn tri thức #33 Có thuộc tính ban đới tượng mà chúng xuất mọi... #30 Frame thường được dùng để biểu diễn tri thức "chuẩn" tri thức được xây dựng dựa kinh nghiệm đặc điểm được hiểu biết cặn kẽ Đối tượng - Thuộc tính – Giá trị #31 Sự kiện gồm Object-Attribute