Đang tải... (xem toàn văn)
hệ chuyên gia,phan huy khánh,dhbkdn PGS TS Phan Huy KhPGS TS Phan Huy Kháánhnh khanhphvnn vn HHệệ chuyên giachuyên gia ((Expert SystemExpert System)) Chương Chương 11 MMởở đ đầầu vu vềề hhệệ chuyên g.
H chuyên gia (Expert System) PGS.TS Phan Huy Khánh khanhph@vnn.vn Ch ng M đ u v h chuyên gia 1.2 H chuyên gia (HCG) ? H chuyên gia l nh v c ng d ng c a trí tu nhân t o Có nhi u cách đ nh ngh a HCG : E Feigenbaum : «H chuyên gia (Expert System) m t ch ng trình máy tính thơng minh s d ng tri th c (knowledge) th t c suy lu n (inference procedures) đ gi i nh ng toán t ng đ i khó kh n địi h i nh ng chuyên gia m i gi i đ c» H chuyên gia m t h th ng tin h c có th mơ ph ng (emulates) n ng l c quy t đoán (decision) hành đ ng (making abilily) c a m t chuyên gia (con ng i) M t h chuyên gia s d ng tri th c c a m t l nh v c c th đ cung c p vi c gi i quy t v n đ v i “ch t l ng chuyên gia” l nh v c 2/57 What is an Expert System? Expert System: A computer program that: Attempts to code the knowledge of human experts in the form of heuristics (i.E A rule of thumb) Emulates the decision-making ability of a human expert in a restricted domain Edward Feigenbaum: “An intelligent computer program that uses knowledge and inference procedures to solve problems that are difficult enough to require significant human expertise for their solutions” A computer program which: Encapsulates knowledge from some domain, normally obtained from a human expert in that domain 3/57 Khái ni m chuyên gia cu c s ng Trong cu c s ng, chun gia có th gi đ cao h có r t nhi u tri th c v l nh v i quy t v n đ m tm c c h ho t đ ng Nh ng tri th c bao g m lý thuy t đ n c kinh nghi m, k x o, ph ng pháp làm t t, chi n l c heuristic tích l y đ c c a chuyên gia ng i qua trình làm vi c c a h m t l nh v c chuyên môn T th tri th c này, ng ng có th mơ ph Tuy nhiên, khơng gi t h c l y kinh nghi Tri th c ph i đ i ta c g ng cài đ t chúng vào h th ng đ h ng theo cách th c chuyên gia làm vi c ng v i ng m: c l y t ng i, ch ng trình hi n t i khơng i c mã hóa m t ngơn ng hình th c đ khai thác ây nhi m v mà nhà thi t k HCG ph i đ ng đ u 4/57 Bách khoa toàn th m Wikipedia HCG, g i h th ng d a tri tr c, m t ch ng trình máy tính ch a m t s tri th c đ c thù c a m t ho c nhi u chuyên gia ng i v m t ch đ c th Các ch ng trình thu c lo i đ c phát tri n t th p k 1960 1970, tr thành ng d ng th ng m i t th p k 1980 Nhi u HCG đ c thi t k xây d ng đ ph c v l nh v c k toán, y h c, u n ti n trình (process control), d ch v t v n tài (finalcial service), tài nguyên ng i (human resources), v.v 5/57 Bách khoa toàn th m Wikipedia D ng ph bi n nh t c a HCG : M t ch ng trình g m m t t p lu t phân tích thơng tin (th ng đ c cung c p b i NSD h th ng) v m t l p v n đ c th Nh ng phân tích v v n đ xác đ nh Tùy theo thi t k ch ng trình mà đ a l i khuyên v trình t hành đ ng c n th c hi n đ gi i quy t v n đ HCG s d ng tri th c c a nh ng chuyên gia đ gi i quy t v n đ (bài toán) khác thu c m i l nh v c Là m t h th ng s d ng kh n ng l p lu n đ đ t t i k t lu n Các thu t ng có ngh a : H chuyên gia H th ng d a tri th c (knowledge−based system) HCG d a tri th c (knowledge−based expert system) 6/57 L p v n đ c a HCG_1 Di n gi i (interpretation) a k t lu n hay mô t d hi u t nh ng t p h p d li u thơ D đốn (prediction) a nh ng h u qu có th x y cho tr c m t tình hu ng Ch n đoán (diagnosis) Xác đ nh nguyên nhân c a nh ng s c tình hu ng ph c t p d a tri u ch ng có th quan sát đ c Thi t k (design) tìm c u hình cho thành ph n h tiêu v n th a mãn m t t p h th ng, đáp ng đ p ràng bu c v c m c thi t k L p k ho ch (planning) Tìm m t chu i hành đ ng đ đ t đ c m t t p h p m c tiêu, đ c cho tr c u ki n kh i đ u nh ng ràng bu c th i gian ch y (run-time) 7/57 L p v n đ c a HCG_2 Theo dõi (monitoring) So sánh nh ng hành vi quan sát đ mong đ i c c a h th ng v i hành vi B t l i s a ch a (debuging and repair) Ch đ nh cài đ t ph ng pháp ch a tr cho s c , r i ro H ng d n (instruction) Phát hi n s a ch a nh ng thi u sót quan ni m c a h c viên v m t ch đ l nh v c i u n (control) Ch đ o hành vi m t môi tr ng ph c t p 8/57 T ch c ho t đ ng c a HCG M t h chuyên gia g m ba thành ph n : C s tri th c (knowledge base) n i ch a tri th c c a HCG Máy suy di n hay môt suy di n (inference engine) H th ng giao ti p v i ng i s d ng (user interface) Khai thác HCG : Ng i s d ng (User) đ t câu h i (truy v n) HCG b ng cách : Cung c p s ki n (facts) nh ng bi t, có th t hay nh ng tri th c có ích (lu t-rules) cho h chun gia, nh n đ c nh ng câu tr l i Ho t đ ng c a HCG : Máy suy di n khai thác c nh ng l i khuyên hay nh ng i s d ng qua h th s tri th c đ t o câu tr l i ng g i ý đ n (expertise) cho ng giao ti p 9/57 Knowledge Engineering in a Nutshell Human Expert Dialog Knowledge Engineer Knowledge Refinement Explicit Knowledge Knowledge base (In ES) 10/57 Knowledge-base may really include many things Heuristics Heuristics Events Events Hypothesis Hypothesis Facts Facts Rules Rules Knowledge Definitions Definitions Base Relationships Relationships Processes Processes Attributes Attributes Objects Objects 43/57 Khái ni m v Qu n tr tri th c Ng i ta th ng nói : Tri th c s c m nh Tri th c c a c i Các t ch c c a LHQ rút k t lu n r ng : Kinh t th gi i phát tri n m nh m bi t d a vào tri th c Làm th đ sáng t o s d ng đ n tri th c Qu n tr tri th c (Knowledge Management) 44/57 ES Elements: Máy di n Máy di n (inference engine) : Cơng c (ch ng trình, hay b x lý) t o s suy lu n b ng cách quy t đ nh xem nh ng lu t s làm th a mãn s ki n, đ i t ng Ch n u tiên lu t th a mãn Th c hi n lu t có tính u tiên cao nh t 45/57 ES Elements : Giao di n ng Giao di n ng Là n i ng i s d ng i s d ng (user interface) : i s d ng h chuyên gia trao đ i v i 46/57 ES Elements : Các thành ph n khác L ch công vi c (agenda) : Danh sách lu t u tiên máy suy di n t o tho mãn s ki n, đ i t ng có m t b nh làm vi c B nh làm vi c (working memory) : C s d li u toàn c c ch a s ki n ph c v cho lu t Kh n ng gi i thích (explanation facility) : Gi i ngh a cách l p lu n c a h th ng cho ng i s d ng Kh n ng thu nh n tri th c (explanation facility) : Cho phép NSD b sung tri th c vào h th ng Kh n ng thu nh n tri th c y u t m c nhiên c a nhi u h chuyên gia 47/57 Phát hi n tri th c khai phá d li u Phát hi n tri th c (PHTT) khai phá d li u (KPDL) B i c nh : S phát tri n nhanh chóng c a l nh v c CNTT ng d ng CNTT đ i s ng, kinh t , xã h i, qu c phòng… hi n Kh i l ng d li u thu th p, x lý, khai thác l u tr ngày tích lu nhi u lên Tuy nhiên, ch có kho ng t 5% đ n 10% l ng d li u có ý ngh a s d ng theo th ng kê R t nhi u d li u ch a đ c s d ng hi u qu nh ng v n ph i ti p t c thu th p r t t n (n i lo s b sót d li u quan tr ng có th c n đ n sau này) Trong môi tr ng c nh tranh, nhu c u có nhi u thơng tin v i t c đ nhanh đ tr giúp quy t đ nh ngày có nhi u câu h i mang tính ch t đ nh tính c n ph i tr l i d a m t kh i l ng d li u kh ng l có Các ph ng pháp qu n tr khai thác c s d li u truy n th ng ngày không đáp ng đ c th c t S đ i k thu t “Phát hi n tri th c khai phá d li u” 48/57 Tình hình nghiên c u PHTT KPDL Thu t ng : Phát hi n tri th c (Knowledge Discovery) Khai phá d li u (Data Mining) ã đ c nghiên c u, ng d ng nhi u l nh v c khác n c th gi i T i Vi t Nam : K thu t v n t ang đ ng đ i m i m c nghiên c u ang d n đ a vào ng d ng th c ti n 49/57 Khái ni m “Khai phá d li u” Khai phá d li u (Data Mining) : q trình trích xu t thơng tin có giá tr ti m n bên l ng l n d li u đ c l u tr CSDL, kho d li u… Hi n nay, thu t ng khai phá d li u, ng i ta cịn dùng m t s thu t ng khác có ý ngh a t ng t nh : Khai phá tri th c t CSDL (Knowlegde Mining From Databases) Trích l c d li u (Knowlegde Extraction) Phân tích d li u/m u (Data/Pattern Analysis) Kh o c d li u (Data Archaeology) N o vét d li u (Data Dredging) 50/57 Qui trình b c PHTT KPDL Tìm hi u l nh v c ng d ng hình thành tốn ây b h pv im c quy t đ nh cho phép ch n ph ng pháp khai phá d li u thích c đích ng d ng b n ch t c a d li u Thu th p x lý thô (hay ti n x lý d li u) B c th ng chi m d ng nhi u th i gian toàn b qui trình Khai phá d li u, hay nói cách khác trích m u và/ho c mơ hình n d i d li u ây giai đo n thi t y u, ph ng pháp thông minh s đ d ng đ trích xu t m u d li u hay tri th c h u ích c áp ánh giá m u (pattern evaluation) : Hi u tri th c tìm đ c, đ c bi t làm sáng t mô t d đốn, đánh giá s h u ích c a m u bi u di n tri th c d a vào m t s phép đo Trình di n d li u (knowlegde presentation): s d ng k thu t trình di n tr c quan hoá d li u đ bi u di n tri th c khai phá đ c cho ng i s d ng 51/57 X lý thô d li u Làm s ch d li u (data cleaning) : lo i b nhi u ho c d li u không thích h p Tích h p d li u (data integration) : tích h p d li u t ngu n khác nh : CSDL, Kho d li u, lo i v n b n khác Ch n d li u (data selection) : đ b c này, nh ng d li u liên quan tr c ti p đ n nhi m v s c thu th p t ngu n d li u ban đ u Chuy n đ i d li u (data transformation) : b c này, d li u s đ c chuy n đ i v d ng phù h p cho vi c khai phá b ng cách th c hi n thao tác nhóm ho c t ph p 52/57 Qui trình PHTT KPDL Cá c b c quy trình có th l p l p l i m t s l n K t qu thu đ c có th đ c l y trung bình t s l n th c hi n 53/57 Các ph ng pháp PHTT KPDL Nh m hai m c đích : D đốn (Prediction) Mơ t (Description) Th ng s d ng ph ng pháp sau : Phân lo i (Classification) H i qui (Regression) Phân nhóm (Clustering) T ng h p (Summarization) Mơ hình ràng bu c (Dependency modeling) Dị tìm bi n đ i đ l ch (Change and Deviation Dectection) Bi u di n mơ hình (Model Representation) Ki m đ nh mơ hình (Model Evaluation) Ph ng pháp tìm ki m (Search Method) 54/57 Các l nh v c liên quan đ n PHTT KPDL PHTT KPD liên quan đ n nhi u ngành, nhi u l nh v c : Th ng kê Trí tu nhân t o C s d li u Thu t tốn h c Tính tốn song song t c đ cao Thu th p tri th c cho h chuyên gia Quan sát d li u PHTT KPD r t g n g i v i l nh v c : Th ng kê, s d ng ph ng pháp th ng kê đ mơ hình d li u phát hi n m u, lu t Ngân hàng d li u (Data Warehousing) công c phân tích tr c n (OLAP) 55/57 ng d ng PHTT KPDL Thông tin th ng m i : Phân tích d li u marketing, khách hàng Phân tích đ u t Phê t cho vay v n Phát hi n gian l n… Thông tin k thu t : i u n l p l ch trình Qu n tr m ng Phân tích k t qu thí nghi m… Thơng tin khoa h c Thông tin cá nhân 56/57 Các thách th c c a PHTT KPDL Các CSDL th ng r t l n, th phát tri n không ng ng c m : Các CSDL th ng xuyên bi n đ i ng có s chi u l n Thay đ i d li u tri th c có th làm cho m u phát hi n khơng cịn phù h p D li u b thi u ho c nhi u Quan h gi a tr ng d li u ph c t p V n đ giao ti p v i ng i s d ng k t h p v i tri th c có Kh n ng tích h p v i h th ng khác 57/57 ... chuyên gia OPS (OPS expert system shell) h chuyên gia XCON/R1 (Forgy) 17/57 L ch s phát tri n c a HCG N m Các s ki n H chuyên gia XCON/R1 (McDermott, DEC) đ b o trì h th ng máy tính DEC (DEC computer... 28 /57 ES Design + Development Which are the major steps in the Linear Model of ES Development? What you have to take into account when you plan an ES project? What can you say about the delivery... implementation of the formalized model Testing: Evaluate the system Software Engineering models Project phases Linear Model of ES Development Sources of error in ES 30/57 The linear model of ES development
