Tổng quan về môn Công nghệ tri thức và ứng dụng

PHẦN I - Tổng quan về môn Công nghệ tri thức và ứng dụng1 Công nghệ tri thức là gì Công nghệ tri thức Knowledge Engineering - KE được định nghĩa vào năm 1983 bởi Edward Feigenbaum, và Pa

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

PHẦN I - Tổng quan về môn Công nghệ tri thức và ứng dụng 2

PHẦN II - Phần mềm chuẩn đoán sự cố máy tính 6

PHẦN III - Kết luận 7

PHẦN IV - Tài liệu tham khảo 9

PHẦN I - Tổng quan về môn Công nghệ tri thức và ứng dụng

1 Công nghệ tri thức là gì

Công nghệ tri thức (Knowledge Engineering - KE) được định nghĩa vào năm 1983 bởi Edward Feigenbaum, và Pamela McCorduck như sau:

KE là một ngành kỹ thuật liên quan đến việc tích hợp kiến thức vào hệ thống máy tính để giải quyết các vấn đề phức tạp thường đòi hỏi một mức độ cao về chuyên môn của con người

Hiện nay, nó đề cập đến việc xây dựng, duy trì và phát triển của các hệ thống dựa trên tri thức KE được ứng dụng nhiều trong ngành công nghệ phần mềm trong nhiều lĩnh vực khác nhau có thể kể đến như: trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence), khai mỏ dữ liệu (data mining), hệ chuyên gia (expert systems), hệ hỗ trợ ra quyết định (decision support systems)

2 Cơ sở tri thức

Hệ cơ sở tri thức là đối tượng nghiên cứu chính trong lĩnh vực Công nghệ tri thức

Hệ cơ sở tri thức là chương trình máy tính được thiết kế để mô hình hóa khả năng giải quyết vấn đề giống như của một chuyên gia thực sự

Hệ cơ sở tri thức được xây dựng dựa trên các tri thức, cho phép mô hình

hóa các tri thức của các chuyên gia và sử dụng các tri thức này để giải quyết các

vấn đề phức tạp trong cùng lĩnh vực

Một hệ cơ sở tri thức là hệ thống được xây dựng dựa trên các kỹ thuật và phương thức của lĩnh vực trí tuệ nhân tạo Một hệ cơ sở tri thức bao gồm các thành phần sau:

- Cơ sở tri thức (knowledge base)

- Động cơ suy diễn (inference mechanisms)

Trong một số hệ cơ sở tri thức cấp cao về sau còn có thêm một thành phần

cơ chế học (acquisition mechanisms) giúp phần mềm có khả năng tự bổ sung thêm các tri thức vào cơ sở tri thức trong quá trình vận hành

3 Một số hệ cơ sở tri thức

Một số hệ cơ sở tri thức hiện nay:

- Hệ cơ sở tri thức dựa trên logic mệnh đề và logic vị từ

- Hệ cơ sở tri thức dựa trên luật dẫn

- Hệ cơ sở tri thức dựa trên Frame

- Hệ cơ sở tri thức dựa trên mạng ngữ nghĩa

- Hệ cơ sở tri thức kết hợp các phương pháp của những hệ khác

3.1 Hệ cơ sở tri thức dựa trên logic mệnh đề và logic vị từ

Là hệ cơ sở tri thức có các tri thức được xây dựng dựa trên các mệnh đề và các logic vị từ - dạng biểu diễn tri thức cổ điển nhất trong máy tính Cả 2 dạng biểu diễn này đều dùng kí hiệu để biễu diễn tri thức và các toán tử áp lên các ký hiệu để suy luận logic Logic đã cung ấp cho các nhà nghiên cứu những công cụ hình thức để biểu diễn và suy luận tri thức

Ví dụ 1 - Logic mệnh đề:

IF Xe không khởi động được → A

AND Khoảng cách từ nhà đến chỗ làm là xa → B THEN Sẽ trễ giờ làm → C

Luật trên có thể biểu diễn lại như sau: A Λ B → C

Ví dụ 2 - Logic vị từ:

Cam có vị ngọt ⇒ Vị (cam, ngọt)

Cam có màu xanh ⇒ Màu(cam, xanh)

* Đặc điểm:

- Kiểu biểu diễn tri thức vị từ giống như hàm trong các ngôn ngữ lập trình, đối tượng tri thức là tham số của hàm, giá trị mệnh đề chính là kết quả của hàm (kiểu Boolean)

- Biểu diễn tri thức bằng mệnh đề gặp khó khăn là không thể can thiệp vào cấu trúc của một mệnh đề → đưa ra khái niệm lượng từ, vị từ

- Với vị từ có thể biểu diễn tri thức dưới dạng các mệnh đề tổng quát tổng quát

3.2 Hệ cơ sở tri thức dựa trên luật dẫn

Là hệ cơ sở tri thức có các tri thức được xây dựng dựa trên các luật dẫn Đây là một kiểu biểu diễn tri thức có cấu trúc Ý tưởng cơ bản là tri thức có thể được cấu trúc bằng một cặp điều kiện – hành động Về cơ bản các luật dẫn cũng giống như các logic mệnh đề nhưng kết quả của các mệnh đề lại dẫn đến những hành động khác

* Ví dụ:

Nếu máy không lên hình và kêu píp liên tục thì ram bị hư

* Đặc điểm:

- Các luật rất dễ hiểu nên có thể dễ dàng dùng để trao đổi với người dùng (vì nó là một trong những dạng tự nhiên của ngôn ngữ)

- Có thể dễ dàng xây dựng được cơ chế suy luận và giải thích từ các luật

- Việc hiệu chỉnh và bảo trì hệ thống là tương đối dễ dàng

- Có thể cải tiến dễ dàng để tích hợp các luật mờ

- Các luật thường ít phụ thuộc vào nhau

- Các tri thức phức tạp đôi lúc đòi hỏi quá nhiều (hàng ngàn) luật dẫn Điều này sẽ làm nảy sinh nhiều vấn đề liên quan đến tốc độ lẫn quản trị hệ thống

- Người xây dựng hệ thống thích sử dụng luật dẫn hơn tất cả phương pháp khác, nên họ thường tìm mọi cách để biểu diễn tri thức bằng luật cho dù có phương pháp khác thích hợp hơn! Đây là nhược điểm mang tính chủ quan của con người

- Cơ sở tri thức luật dẫn lớn sẽ làm giới hạn khả năng tìm kiếm của chương trình điều khiển Nhiều hệ thống gặp khó khăn trong việc đánh giá các hệ dựa trên luật cũng như gặp khó khăn khi suy luận trên luật

3.3 Hệ cơ sở tri thức dựa trên Frame

Là hệ cơ sở tri thức có các tri thức được xây dựng theo mô hình các khung (Frame)

Khung là một cấu trúc dữ liệu chứa đựng tất cả những tri thức liên quan đến một đối tượng cụ thể nào đó

Khung có liên hệ chặt chẽ đến khái niệm hướng đối tượng nên nó thường được sử dụng trong các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng phục vụ cho trí tuệ nhân tạo và các hệ chuyên gia

Khung thực chất là sự tổng quát hoá của cấu trúc bản ghi trong Pascal và tương tự như cấu trúc đối tượng trong C++Một khung được mô tả bởi cấu trúc:

- Tên khung: Định danh đối tượng mô tả

- Các khe (slot): trên mỗi khe lưu trữ các thông tin, miền giá trị, thuộc tínhvà chiều mũi tên chỉ đến các khung khác

Ví dụ:

Frame máy tính:

- CPU: 2GHz

- RAM: 1GB

- HDD: 100GB

3.4 Hệ cơ sở tri thức dựa trên mạng ngữ nghĩa

Là hệ cơ sở tri thức có các tri thức được xây dựng theo mô hình đồ thị Trong đó nút biểu diễn đối tượng, và cung biểu diễn quan hệ giữa các đối tượng

Ví dụ:

* Đặc điểm:

- Cho phép biểu diễn một cách trực quan các sự kiện và mối liên hệ giữa chúng

- Tính module cao theo nghĩa các tri thức mới được thêm vào hoàn toàn độc lập với các tri thức cũ

- Là ngôn ngữ biểu diễn dạng mô tả

- Có thể áp dụng một số có chế suy diễn trên mạng: cơ chế truyền và thừa hưởng thông tin giữa các đối tượng (tính kế thừa), cơ chế "cháy" trên mạng

- Không có một cơ chế suy diễn chung nào cho mọi loại mạng ngữ nghĩa

- Khó kiểm soát quá trình cập nhật tri thức, dễ dẫn đến mâu thuẫn trong quá trình cập nhật tri thức

3.5 Hệ cơ sở tri thức kết hợp các phương pháp của những hệ khác.

Là hệ cơ sở tri thức có các tri thức được xây dựng dựa trên các hệ cơ sở tri thức khác Hệ cơ sở tri thức này rất đa dạng và có cấu trúc không xác định, tùy vào các kết hợp mà sẽ chứa ưu khuyết điểm của các hệ cơ sở tri thức thành phần

PHẦN II - Phần mềm chuẩn đoán sự cố máy tính

1 Tổng quan

Trong thời điểm hiện nay, máy tính cá nhân (Personal computer) đã là một phần không thể thiếu trong công việc, đời sống hằng ngày

Sử dụng một máy tính cá nhân sẽ hỗ trợ rất tốt cho công việc hằng ngày Tuy nhiên, khi gặp sự cố máy tính cũng sẽ gây ra rất nhiều khó khăn trong công việc sửa chữa,khắc phục

Phương pháp chuẩn đoán, khắc phục sự cố máy tính hoàn toàn rất đơn giản

và khá phổ biến nhưng đa số người dùng lại không có điều kiện tiếp xúc, học hỏi

để sử dụng khi có sự cố Do đó một phần mềm chứa đựng các kiến thức chuẩn đoán các sự cố máy tính sẽ rất cần thiết cho những người dùng thông thường biết cách chuẩn đoán, khắc phục sự cố máy tính khi có vấn đề xảy ra

2 Cấu trúc của phần mềm

2.1 Đặc điểm của phần mềm

Các yêu cầu của phần mềm cần xây dựng:

- Phần mềm dành cho người có trình độ không chuyên

- Các triệu chứng của máy tính rất đa dạng (máy không lên đèn, không lên hình, không lên hình nhưng có tiếng kêu )

- Kết quả chuẩn đoán cũng rất đa dạng (hư ram, hư card màn hình, lỏng cáp, hư nguồn )

Từ các yêu cầu trên, phần mềm cần xây dựng sẽ có các đặc điểm sau:

- Xây dựng các câu hỏi đơn giản, có thể trả lời hoặc tìm câu trả lời dễ dàng cho những người chuyên và cả không chuyên

- Do các biến quá nhiều nên không thể dùng các phương pháp đòi hỏi bảng giá trị

2.2 Cấu trúc phần mềm sẽ xây dựng

Phần mềm được xây dựng cho đối tượng là những người sử dụng máy tính không chuyên nên sẽ được xây dựng theo cách dễ tiếp cận nhất với người dùng như sau:

- Sử dụng các câu hỏi chỉ phải trả lời đúng hoặc sai

- Kết quả chuẩn đoán sẽ được xây dựng theo cấu trúc cây nhị phân

- Tại mỗi thời điểm sẽ có kết quả chuẩn đoán sơ bộ dành cho người dùng không có điều kiện trả lời những câu hỏi tiếp theo

- Phần mềm được xây dựng với các câu hỏi tuần tự theo thứ tự hoạt động, kiểm tra

- Câu hỏi đầu tiên được định trước

- Sử dụng cấu trúc như các mệnh đề.

Mô hình sơ lược của phần mềm:

2.3 Ưu điểm của phần mềm:

- Câu hỏi tuần tự dễ theo dõi

- Dễ dàng kiểm tra để tìm ra câu trả lời (chỉ cần đúng hoặc sai)

- Các suy luận, chuẩn đoán khá chính xác

- Cấu trúc dữ liệu mở dễ dàng bổ sung về sau

- Có thể sử dụng cho người dùng không chuyên

2.4 Nhược điểm:

- Không hỗ trợ các câu hỏi mờ

- Cấu trúc dữ liệu khó phát hiện được các vòng lặp suy diễn

- Tổ chức dữ liệu chưa tốt Nếu dữ liệu lớn có thể bị giảm tốc độ

PHẦN III - Kết luận

Các phần mềm khắc phục sự cố máy tính, phần mềm chuyên gia chuẩn đoán sự cố máy tính hiện nay rất nhiều và đa dạng, có hiệu quả cao Tuy nhiên

đa số đều là những phần mềm có bản quyền khá đắt đỏ, giao diện không hỗ trợ tiếng Việt, khó sử dụng cho người dùng thông thường

Máy mở không lên đèn

Máy vào được window Máy kêu píp liên tục Kế luận: Máy bị hỏng bộ

nguồn

No

No No

Yes

Yes

Yes

Phần mềm chuẩn đoán sự cố máy tính này so với những phần mềm khác còn thua kém rất nhiều về hiệu năng và dữ liệu Tuy nhiên dựa vào một số đặc tính mở, miễn phí, dễ dùng và đang được một số ít cộng đồng mạng tìm cách hỗ trợ Hi vọng sẽ tạo được tiền đề để xây dựng một phần mềm miễn phí dành cho những người sử dụng không chuyên biết cách xử lý, khắc phục các sự cố máy tính cá nhân của mình trong thời gian tới

PHẦN IV - Tài liệu tham khảo

[1] Giáo trình các Công nghệ tri thức và ứng dụng GS TSKH Hoàng Kiếm

- Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh

[2] Wikimedia.org

[3] www.answers.com

[4] Feigenbaum, Edward A.; McCorduck, Pamela (1983), The fifth generation (1st ed.), Reading, MA: Addison-Wesley, ISBN 978-0-201-11519-2, OCLC 9324691

[5] www.ddth.com

[6] www.diendantinhoc.vn