Trí tuệ nhân tạo - Chương 3 - Tri thức và các phương pháp biểu diễn tri thức pps

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CNTT HỮU NGHỊ ViỆT - HÀN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH *** TRÍ TUỆ NHÂN TẠO (Artificial Intelligence - AI) Nguyễn Thanh Cẩm 07/28/14 2 Contents Tổng quan về khoa học trí tuệ nhân tạo 1 Các phương pháp giải quyết vấn đề cơ bản 2 Tri thức và các phương pháp biểu diễn tri thức 3 Máy học 4 Mạng Nơron 5 07/28/14 3 Tri thức và các phương pháp Tri thức và các phương pháp biểu diễn tri thức biểu diễn tri thức Chương 3 3.1 3.2 3.3 Thông tin, dữ liệu và tri thức Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức Các phương pháp biểu diễn tri thức trên máy tính 07/28/14 4 3.1 Thông tin, dữ liệu và tri thức  Tri thức là một khái niệm rất trừu tượng.  So sánh khái niệm "tri thức" với hai khái niệm  Thông tin và  Dữ liệu.  Nhà bác học nổi tiếng Karan Sing đã từng nói: "Chúng ta đang ngập chìm trong biển thông tin nhưng lại đang khát tri thức". 07/28/14 5  Dữ liệu là các con số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh mà máy tính có thể tiếp nhận và xử lý.  Dữ liệu thường không có ý nghĩa đối với con người.  Thông tin là tất cả những gì mà con người có thể cảm nhận được một cách trực tiếp hoặc gián tiếp  Đối với con người Thông tin luôn có một ý nghĩa nhất định nào đó. 3.1 Thông tin, dữ liệu và tri thức 07/28/14 6  Thông tin là quan hệ giữa các dữ liệu. Nếu những quan hệ này được chỉ ra một cách rõ ràng thì đó là các tri thức. Chẳng hạn:  Trong toán học: 1, 1, 3, 5, 2, 7, 11, là các dữ liệu.  Dữ liệu: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34,  Biểu diễn bằng công thức: U n = U n-1 + U n-2 .  Công thức nêu trên chính là tri thức. 3.1 Thông tin, dữ liệu và tri thức 07/28/14 7 I U R 5 10 2 2.5 20 8 4 12 3 7.3 14.6 2 3.1 Thông tin, dữ liệu và tri thức  Trong vật lý: Công thức này là tri thức 07/28/14 8 3.1 Thông tin, dữ liệu và tri thức  Trong cuộc sống hàng ngày:  Chuồn chuồn bay thấp thì mưa, bay cao thì nắng, bay vừa thì râm.  Lời nhận xét trên là tri thức.  Mọi mối liên hệ giữa các dữ liệu đều có thể được xem là tri thức, bởi vì những mối liên hệ này thực sự tồn tại. 07/28/14 9 3.1 Thông tin, dữ liệu và tri thức  Bạn hãy hình dung dữ liệu như là những điểm trên mặt phẳng  Còn tri thức chính là phương trình của đường cong nối tất cả những điểm này lại. 07/28/14 10 3.1 Thông tin, dữ liệu và tri thức  Người ta thường phân loại tri thức ra làm các dạng như sau:  Tri thức sự kiện: Chẳng hạn: mặt trời mọc ở phía đông, tam giác đều có 3 góc 60 0 ,  Tri thức thủ tục: Thuật toán, thuật giải là một dạng của tri thức thủ tục.  Tri thức mô tả: một cái bàn thường có 4 chân, con người có 2 tay, 2 mắt,  Tri thức Heuristic: là một dạng tri thức cảm tính. có dạng ước lượng, phỏng đoán, và thường được hình thành thông qua kinh nghiệm. [...]... diễn tri thức 3. 1 Thông tin, dữ liệu và tri thức 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức 3. 3 Các phương pháp biểu diễn tri thức trên máy tính 07/28/14 12 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức  Chương trình giải phương trình bậc hai có được xem là một chương trình có tri thức hay không?  Vậy thì tri thức nằm ở đâu?  Tất cả các chương trình máy tính ít nhiều đều đã có tri thức. .. 07/28/14 33 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức  Cơ sở tri thức: là tập hợp các tri thức liên quan đến vấn đề mà chương trình quan tâm giải quyết  Động cơ suy diễn: là phương pháp vận dụng tri thức trong cơ sở tri thức để giải quyết vấn đề 07/28/14 34 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức Chương trình truyền thống và trí tuệ nhân tạo 07/28/14 35 3. 2 Thuật toán – một phương pháp. . .3. 1 Thông tin, dữ liệu và tri thức  Tri thức không quyết định sự thông minh (người biết nhiều định lý toán hơn chưa chắc đã giải toán giỏi hơn!)  Nhưng nó là một yếu tố cơ bản cấu thành trí thông minh  Muốn xây dựng một trí thông minh nhân tạo, ta cần phải có tri thức  Vấn đề đầu tiên là: đưa tri thức vào máy tính (được gọi là biểu diễn tri thức) 07/28/14 11 Tri thức và các phương pháp biểu diễn. .. của chương trình còn dữ liệu được xem là phần mềm  "mềm" hóa tri thức là tìm các phương pháp để có thể biểu diễn các loại tri thức của con người bằng các cấu trúc dữ liệu mà máy tính có thể xử lý được  Đây cũng chính là ý nghĩa của thuật ngữ "biểu diễn tri thức" 07/28/14 15 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức  Con người vẫn chưa thể tìm ra một kiểu biểu diễn tổng quát cho mọi loại tri. .. nhận thấy rằng, các trạng thái cơ bản và thao tác chẳng có gì khác so với các điều kiện mà chúng ta đã đưa ra 07/28/14 32 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức  Chương trình truyền thống được cấu tạo từ hai "chất liệu" cơ bản là:  dữ liệu và  thuật toán  chương trình trí tuệ nhân tạo được cấu tạo từ hai thành phần là:  cơ sở tri thức (knowledge base) và  động cơ suy diễn (inference... biểu diễn tri thức  Thử "chạy" chương trình trên với số liệu cụ thể:  Vx = 3, Vy = 4 và z = 2  Ban đầu : x = 0, y = 0  Luật (L2) -> x = 0, y = 4  Luật (L3) -> x = 3, y = 1  Luật (L1) -> x = 0, y = 1  Luật (L3) -> x = 1, y = 0  Luật (L2) -> x = 1, y = 4  Luật (L3) -> x = 3, y = 2 07/28/14 24 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức  Ba luật mà chúng ta đã cài đặt trong chương trình... tri thức Đó chính là tri thức của lập trình viên được chuyển thành các câu lệnh của chương trình  Các tri thức trong những chương trình truyền thống là những tri thức "cứng", 07/28/14 13 3.2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức  Chương trình hỗ trợ ra quyết định (như đầu tư cổ phiếu, đầu tư bất động sản chẳng hạn),  Người dùng muốn đưa vào chương trình những kiến thức của mình thì anh... hiệu chỉnh tri thức  Họ cần phải nhập các chuỗi đại loại như ‘x = 0’ hoặc ‘k = min(Vx-x,y)’  Chúng ta cần giảm bớt "khoảng cách" này lại bằng cách đưa ra những chuỗi điều kiện hoặc thao tác có ý nghĩa trực tiếp đối với người dùng  Chương trình sẽ có sự chuyển đổi các điều kiện và thao tác này sang dạng phù hợp với chương trình 07/28/14 30 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức Một số... 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức  Trên thực tế, lúc đầu người ta dùng đến hơn 15 luật (kinh nghiệm) khác nhau rút gọn còn 3 luật  Chuyển đổi cách giải thành chương trình như sau: x = 0; y = 0; while ( (x != z) && (y != z) ) { if (x = = Vx) x = 0; if (y = = 0) y = Vy; if (y > 0) { k = min(Vx - x, y); x = x + k; y = y - k; } } 07/28/14 23 3.2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn. .. phải chọn một trong hai cách là:  (1) tự sửa lại mã chương trình!?  (2) tìm tác giả của chương trình để nhờ người này sửa lại!?  Cả hai thao tác trên đều không thể chấp nhận được 07/28/14 14 3. 2 Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức  Cần phải "mềm" hóa các tri thức được biểu diễn trong máy tính  Mọi chương trình máy tính đều gồm hai thành phần là các mã lệnh và dữ liệu  Mã lệnh được . 2 Tri thức và các phương pháp biểu diễn tri thức 3 Máy học 4 Mạng Nơron 5 07/28/14 3 Tri thức và các phương pháp Tri thức và các phương pháp biểu diễn tri thức biểu diễn tri thức Chương. 12 3. 1 3. 2 3. 3 Thông tin, dữ liệu và tri thức Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức Các phương pháp biểu diễn tri thức trên máy tính Tri thức và các phương pháp biểu diễn tri thức 07/28/14 13 3.2. Chương 3 3. 1 3. 2 3. 3 Thông tin, dữ liệu và tri thức Thuật toán – một phương pháp biểu diễn tri thức Các phương pháp biểu diễn tri thức trên máy tính 07/28/14 4 3. 1 Thông tin, dữ liệu và tri thức  Tri