Công Nghệ Thông Tin - Công nghệ thông tin - Công nghệ thông tin 1 Bài 1: Cơ sở dữ liệu suy diễn PGS.TS. Đỗ Phúc Trường Đại học Công nghệ thông tin CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 2 Nội dung Cơ sở dữ liệu suy diễn (CSDLSD) Dạng luật trong CSDLSD Vị từ được suy và vị từ nền Luật không đệ qui Tạo dữ liệu qua phép AND, OR, NOT Suy diễn với luật không đệ qui Suy diễn với luật đệ qui CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt Kiến thức cần nắm Lý thuyết CSDL quan hệ Lập trình logic 3 CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 4 Cơ sở dữ liệu suy diễn Cơ sở dữ liệu suy diễn tích hợp cơ sở dữ liệu và lập trình logic. Lập trình logic có thế mạnh là khả năng diễn đạt tri thức, ràng buộc toàn vẹn. Cơ sở dữ liệu có khả năng quản trị dữ liệu, bảo mật dữ liệu. Cơ sở dữ liệu suy diễn có khả năng sử dụng các tính năng của lập trình logic để thực hiện các suy diễn nhằm tạo ra thông tin mới dựa trên các luật suy diễn và dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 5 Dạng luật trong CSDLSD Luật có dạng tổng quát: H: - G1 G2 … Gk Với H là phần đầu hay kết luận của luật. G1 G2 … Gk là phần thân của luật. Các Gk là đích con(sub goal) hay tiền đề của luật. CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 6 Luật suy diễn parent(X,Y): - father(X,Y) mother(X,Y) Với father, mother, parent là các vị từ X,Y là các biến. Mỗi vị từ p(X,Y,Z) ứng với một quan hệ P(X,Y,Z) trong CSDL CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 7 Vị từ được suy và vị từ nền Vị từ được suy IDB (intensional predicate): là vị từ xuất hiện trong phần kết luận của luật. Vị từ được suy cũng có thể xuất hiện trong phần thân của luật. Vị từ nền EDB (extensional predicate): ứng với một quan hệ được lưu trữ trong CSDL. Một vị từ có thể nhận được giá trị đúng hay sai. Nếu p là vị từ nền và P là quan hệ nền thì p(a,b,c) với a, b, c là đối sẽ có giá trị đúng nếu bộ (a,b,c) sẽ tạo được trong tiến trình suy diễn. CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 8 Vị từ ở phần đầu không xuất hiện trong phần thân của luật. Ví dụ: sibling(X,Y): - parent(Z,X) mother(Z,Y). Luật không đệ qui CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 9 Luật đệ qui Vị từ ở phần đầu xuất hiện trong phần thân của luật. Ví dụ: ancestor(X,Y): - parent(X,Y). ancestor(X,Y): - parent(X,Z) ancestor(Z,Y) CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 10 Tạo dữ liệu qua phép AND Phép AND() được xây dựng trên cơ sở phép kết và phép chiếu của đại số quan hệ. Với luật t(a,b,d,e):- r(a,b,c) s(c,d,e), quan hệ trong T(a,b,d,e) ứng với vị từ t(a,b,d,e):được tính theo cách sau: T(a,b,d,e) = a,b,d,e ( R(a,b,c) ⋈ S(c,d,e) ). Nếu dùng câu SQL, ta có câu lệnh tương ứng: SELECT r.a, r.b, s.d, s.e FROM r, s WHERE r.c = s.c. CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 11 Tạo dữ liệu qua phép OR Phép OR () được xây dựng trên cơ sở phép hợp sau đây: t(a,b,c): - r(a,b,c) s(a,b,c) Quan hệ T(a,b,c) trong t(a,b,c) được tính theo cách: T(a,b,c) = R(a,b,c) S(a,b,c) Nếu dùng SQL, ta có câu lệnh tương ứng : SELECT FROM r UNION SELECT FROM s INTO t CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 12 Tạo dữ liệu qua phép NOT () Phép not() được xây dựng trên cơ sở phép hiệu, ví dụ: t(a,b,c): - r(a,b,c) (s(a,b,c)) Quan hệ được suy T(a,b,c) của vị từ t(a,b,c) được tính theo cách sau: t(a,b,c) = r(a,b,c) \ s(a,b,c) Nếu dùng SQL, ta có thể cài đặt như sau: SELECT a, b, e FROM r WHERE a NOT IN (SELECT a FROM s) CuuDuongThanCong.com https:fb.comtailieudientucntt 13 Suy diễn với luật không đệ qui So khớp và đồng nhất biến: So sánh các thành phần để tìm vị từ và sự kiện trong tiến trình suy d...
Bài 1: Cơ sở liệu suy diễn PGS.TS Đỗ Phúc Trường Đại học Công nghệ thông tin CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung Cơ sở liệu suy diễn (CSDLSD) Dạng luật CSDLSD Vị từ suy vị từ Luật không đệ qui Tạo liệu qua phép AND, OR, NOT Suy diễn với luật không đệ qui Suy diễn với luật đệ qui CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Kiến thức cần nắm Lý thuyết CSDL quan hệ Lập trình logic CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cơ sở liệu suy diễn Cơ sở liệu suy diễn tích hợp sở liệu lập trình logic Lập trình logic mạnh khả diễn đạt tri thức, ràng buộc toàn vẹn Cơ sở liệu có khả quản trị liệu, bảo mật liệu Cơ sở liệu suy diễn có khả sử dụng tính lập trình logic để thực suy diễn nhằm tạo thông tin dựa luật suy diễn liệu lưu trữ sở liệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Dạng luật CSDLSD Luật có dạng tổng quát: H: - G1 & G2 … & Gk Với H phần đầu hay kết luận luật G1 & G2 … & Gk phần thân luật Các Gk đích con(sub goal) hay tiền đề luật CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Luật suy diễn parent(X,Y): - father(X,Y) | mother(X,Y) Với father, mother, parent vị từ X,Y biến Mỗi vị từ p(X,Y,Z) ứng với quan hệ P(X,Y,Z) CSDL CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Vị từ suy vị từ Vị từ suy IDB (intensional predicate): vị từ xuất phần kết luận luật Vị từ suy xuất phần thân luật Vị từ EDB (extensional predicate): ứng với quan hệ lưu trữ CSDL Một vị từ nhận giá trị hay sai Nếu p vị từ P quan hệ p(a,b,c) với a, b, c đối có giá trị (a,b,c) tạo tiến trình suy diễn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Luật không đệ qui Vị từ phần đầu không xuất phần thân luật Ví dụ: sibling(X,Y): - parent(Z,X) & mother(Z,Y) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Luật đệ qui Vị từ phần đầu xuất phần thân luật Ví dụ: ancestor(X,Y): - parent(X,Y) ancestor(X,Y): - parent(X,Z) & ancestor(Z,Y) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tạo liệu qua phép AND Phép AND(&) xây dựng sở phép kết phép chiếu đại số quan hệ Với luật t(a,b,d,e):- r(a,b,c) & s(c,d,e), quan hệ T(a,b,d,e) ứng với vị từ t(a,b,d,e):được tính theo cách sau: T(a,b,d,e) = a,b,d,e ( R(a,b,c) ⋈ S(c,d,e) ) Nếu dùng câu SQL, ta có câu lệnh tương ứng: SELECT r.a, r.b, s.d, s.e FROM r, s WHERE r.c = s.c 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tạo liệu qua phép NOT () Phép not() xây dựng sở phép hiệu, ví dụ: t(a,b,c): - r(a,b,c) & (s(a,b,c)) Quan hệ suy T(a,b,c) vị từ t(a,b,c) tính theo cách sau: t(a,b,c) = r(a,b,c) \ s(a,b,c) Nếu dùng SQL, ta cài đặt sau: SELECT a, b, e FROM r WHERE a NOT IN (SELECT a FROM s) 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Suy diễn với luật không đệ qui So khớp đồng biến: So sánh thành phần để tìm vị từ kiện tiến trình suy diễn Sau so khớp xảy tiến trình đồng biến theo nghĩa thay biến giá trị cụ thể Xét hai luật sau: r1: grandfather(X,Y): -father(X,Z) & parent(Z,Y) r2: parent(X,Y): - father(X,Y) | mother(X,Y) 13 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt So khớp đồng biến Quan hệ Father(A,B), Mother(A,B) mô tả vị từ father(A,B), mother(A,B) (hay EDB) Từ vị từ ngoài, nhờ luật suy diễn tạo quan hệ cho IDB Parent(A,B) hay grandfather(A,B) 14 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đồ thị suy diễn Có thể mơ tả luật suy diễn đồ thị suy diễn Ví dụ với hai luật ta tạo đồ thị dạng suy diễn hình sau: 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tiến trình suy diễn Trong tiến trình suy diễn để tạo quan hệ cho vị từ suy grandfather(X,Y) Cần tạo quan hệ cho vị từ father(X,Z) parent(Z,Y) Tìm sub goal 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tiến trình suy diễn (tt) Do father(X,Z) quan hệ nên cần thẩm định parent(Z,Y) cách so khớp đồng biến để có dạng sau: parent(Z,Y):- father(Z,Y) | mother(Z,Y) Với vị từ father(Z,Y) sử dụng so khớp đồng biến theo thứ tự xuất đối vị từ thứ tự xuất trường quan hệ 17 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tiến trình suy diễn (tt) Từ quan hệ father(F,C), có đồng biến sau cho father(X,Z) father(Z,Y) FATHER (F C ) father( X Z ) father( Z Y ) an son an son an son loc vinh loc vinh loc vinh 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phân giải luật khơng đệ qui Có hai bước là: Tạo suy diễn theo luật Duyệt để thẩm định tạo sinh liệu cho vị từ suy Với hai luật: r1: sibling(X,Y):- parent(X,Z) & parent(Z,Y) & (XY) r2: parent(X,Y):- father(X,Y) | mother(X,Y) CuuDuongThanCong.com 19 https://fb.com/tailieudientucntt Phân giải luật không đệ qui (tt) Vị từ suy sibling(X,Y) với đích sibling(A,B) thẩm định sau: Tìm luật so khớp với đích thực đồng biến Tạo có gốc đích tốn Xử lý đệ qui với đích vừa tạo Nếu vị từ vị từ mở rộng 20 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt