PHÂN LOẠI CÁC HỆ CƠ SỞ TRI THỨC

Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm MỤC LỤC  MỤC LỤC 1 LỜI MỞ ĐẤU 3 NỘI DUNG 4 A.TÌM HIỂU BÊN TRONG MỘT HỆ CƠ SỞ TRI THỨC 4 I. HỆ CƠ SỞ TRI THỨC (KNOWLEDGE-BASED SYSTEMS) 4 II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MỘT HỆ CSTT 4 III. CƠ SỞ TRI THỨC 5 IV. PHƯƠNG PHÁP SUY DIỄN 5 1. Mô hình tổng quát của suy diễn 5 2. Suy diễn tiến: 6 3. Suy diễn lùi: 6 V. XÂY DỰNG HỆ CSTT 7 1. Tổng quan quá trình xây dựng hệ CSTT 7 2. Một số buớc cơ bản để xây dựng hệ cơ sở tri thức 8 3. Cài đặt hệ CSTT bằng ngôn ngữ lập trình thông thuờng 8 3.1 Biễu diễn tri thức dưới dạng luật dẫn 8 3.2 Lưu trữ và phân loại biến 9 3.3 Lưu trữ luật 10 3.4 Hàm kích hoạt luật 11 3.5Cài đặt thuật toán suy diễn lùi 11 3.6 Cài đặt thuật toán suy diễn tiến 12 B.PHÂN LOẠI CÁC HỆ CƠ SỞ TRI THỨC 13 I. MỘT SỐ TIÊU CHUẨN PHÂN LOẠI CÁC HỆ CSTT 13 II. HỆ CƠ SỞ TRI THỨC ĐÓNG 13 III. HỆ CƠ SỞ TRI THỨC MỞ 13 IV. HỆ CSTT KẾT HỢP 14 V. HỆ THỐNG MỜ 16 1. Các khái niệm cơ bản 16 1.1 Tập rõ và hàm thành viên 16 1.2 Tập mờ và hàm thành viên 16 1.3 Các dạng của hàm thành viên 16 1.4 Các phép toán trên tập mờ 17 2. Các hệ thống mờ 17 2.1 Hàm thành viên cho các biến rời rạc 17 2.2 Hàm thành viên trong không gian các biến liên tục 18 3. Xử lý bài toán mờ 19 I.GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH 23 II. SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH 23 II. CÁC CHỨC NĂNG CỦA CHƯƠNG TRÌNH: 30 1.Form Xem Năm Sinh Âm Lịch Và Cung Mệnh 31 2.Form Ngày Thứ Mấy? 45 3.Form Xem Tính Cách Theo Mệnh 51 4.Form Xem Cung Hoàng Đạo Theo Ngày Sinh 54 5.Form Mối Tương Quan Giữa Ngày Sinh Và Con Số 58 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 1 Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 2 Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm LỜI MỞ ĐẤU  Như ta đã biết, trong lịch sử phát triển của nền văn minh nhân loại, tri thức có vai trò rất quan trọng trong việc góp phần tạo nên mọi thành tựu và tiến bộ của xã hội. Trong thời đại hiện nay, khoa học ký thuật không ngừng được nâng cao, các hệ thống máy tính đã được ứng dụng để tổ chức nhiều cơ sở dữ liệu thuộc mọi qui mô trong các ngành kinh tế, xã hội, giáo dục,…Từ đó, hình thành dần kết cấu hạ tầng thông tin, tạo nền móng vững chắc cho sự phát triển kinh tế quốc gia. Sự phong phú về thông tin, dữ liệu cùng với khả năng khai thác tri thức đã làm nền tảng thiết kế nên những chương trình phục vụ cho công tác quản lý, hoạt động kinh doanh, phát triển sản xuất và các loại hình dịch vụ từ quảng cáo, thương mại, giáo dục, nhà đất, giao dịch bất động sản, ngân hàng… đạt hiệu quả ngày càng cao hơn! Không những thế, việc ứng dụng Công nghệ thông tin đã chuyển sang một bước mới mà nội dung là trợ giúp con người nhiều hơn trong việc tìm kiếm tri thức và trong các hoạt động trí tuệ, tức là chuyển đổi từ sự giàu có thông tin thành sự giàu có tri thức, vận dụng tri thức để giải thích, suy diễn, lý giải các vấn đề trong cuộc sống một cách “Khoa Học” và “Nghiêm Túc” . Đặc biệt, khi nói về “Tử Vi” không ít người vẫn nghĩ nó thuộc về “suy nghĩ mê tín”, nhưng thực tế nó được suy diễn từ những cách tính toán khoa học. Nếu xét theo những điều kiện cần thì Tử vi có thể được coi là một khoa học theo một mặt nào đó. Tử vi có hệ thống lý luận riêng với những thuật toán riêng và cách tiếp cận nghiên cứu nhân học độc đáo. Ngoài ra,Tử vi cũng có tính lập luận và logic học rõ ràng, đã được trải nghiệm và chứng minh từ thực tế đời sống. Để có thể nói rõ hơn về vấn đề này, trong bài thu hoạch em sẽ trình bày đề tài “ Ứng dụng Hệ Cơ Sở Tri Thức Kết Hợp vào chương trình Xem Kinh Dịch – Tử Vi”. Thông qua bài thu hoạch, em xin gửi lời cảm ơn đến Giáo sư - Tiến sỹ Khoa Học Hoàng Văn Kiếm. Với kiến thức sâu rộng, lòng nhiệt tình, cách giảng giải rõ ràng, dễ hiểu, thông qua các câu chuyện khoa học, các ví dụ thật trong cuộc sống, thầy đã tận tâm truyền đạt những kiến thức nền tảng cơ bản cho chúng em về môn học “Công Nghệ Tri Thức Và Ứng dụng” thật hấp dẫn và lôi cuốn – chính điều này thật sự giúp em hiểu rõ hơn vấn đề: “Một trong những nguồn nguyên liệu quan trọng để từ đó khai phá, tinh luyện thành tri thức chính là các hệ thống thông tin, các cơ sở dữ liệu phong phú mà công cuộc tin học hóa đã và đang tiếp tục tích luỹ được. Không những thế, việc khai phá dữ liệu và phát hiện tri thức, một hướng nghiên cứu mới đang phát triển mạnh hiện nay đang chi phối nhiều lĩnh vực khác trong cuộc sống là nhờ con người ứng dụng tri thức, trí tuệ để hướng tới sáng tạo và phát triển đổi mới không ngừng.” HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 3 Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm NỘI DUNG  A. TÌM HIỂU BÊN TRONG MỘT HỆ CƠ SỞ TRI THỨC I. Hệ cơ sở tri thức (knowledge-based systems) Hệ cơ sở tri thức = Cơ sở tri thức + Ðộng cơ suy diễn Hệ giải toán = Tiên đề, định lý + Lập luận logic (toán học) II. Cấu trúc chung của một hệ CSTT HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 4 Người dùng Các dịch vụ giao diện người dùng Các hành động được đề nghị Hệ thống diễn giải, giải thích. Các sự kiện có liên quan CƠ SỞ TRI THỨC Hệ thống tối ưu tri thức Môi trường làm việc (BlackBoard) Hệ thống thu nhận tri thức Kỹ sư khai thác tri thức (KE) CHUYÊN GIA ĐỘNG CƠ SUY DIỄN Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm III. Cơ sở tri thức IV. Phương pháp suy diễn 1. Mô hình tổng quát của suy diễn FACT: Tập sự kiện HYPO: Tập giả thuyết OperatorMATCH(X,Y) = a. Dẫn ra sự kiện mới b. Tạo ra giả thuyết mới c. Khẳng dịnh hay phủ định giả thuyết d. Tiếp nhận FACT mới từ bên ngoài a. Dẫn ra sự kiện mới (1) If MATCH(LHS, FACT) = T THEN ADD RHS TO FACT (2) If NOT MATCH(RHS, FACT) = F THEN ADD NOT(LHS) TO FACT b. Tạo giả thuyết mới (3) If MATCH(LHS, FACT) = F THEN ADD NOT(RHS) TO HYPO (4) If MATCH(LHS, HYPO) = T THEN ADD RHS TO HYPO (5) If MATCH(LHS, HYPO) = F THEN ADD NOT(RHS) TO HYPO (6) If MATCH(RHS, FACT) = T THEN ADD LHS TO HYPO (7) If MATCH(RHS, HYPO) = T THEN ADD LHS TO HYPO (8) If MATCH(LHS, HYPO) = F THEN ADD NOT(LHS) TO HYPO c. Khẳng định hay phủ dịnh giả thuyết HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 5 T if X đuợc luợng giá T trong Y F if X đuợc luợng giá F trong Y ? If X không thể luợng giá trong Y Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm (9) If MATCH (hypo.FACT) = T THEN ADD hypo TO HYPO (10) If MATCH (hypo.FACT) = F THEN DELETE hypo TOHYPO d. Tiếp nhận FACT mới từ bên ngoài GET (FACT) [ ]: Lặp lại nhiều lần { }:Tùy chọn Lập luận tiến: [(1)] Lập luận lùi: (6) + [(7)] + {d} + (9) + [(1)] Lập luận phản chứng: [(4)] + {d} + (10) + [(2)] 2. Suy diễn tiến: Là quá trình suy luận xuất phát từ một số sự kiện ban đầu, xác định các sự kiện có thể được “sinh” ra từ sự kiện này. Ví dụ : Cho 1 cơ sở tri thức được xác định như sau : Các sự kiện : A, B, C, D, E, F, G, H, K Tập các quy tắc hay luật sinh (rule) { R1 : A → E; R2 : B → D; R3 : H → A; R4 : E ∧ G → C; R5 : E ∧ K → B; R6 : D ∧ E ∧ K → C; R7 : G ∧ K ∧ F → A; } Từ sự kiện ban đầu : H, K R3 : H → A {A, H. K } R1 : A → E { A, E, H, K } R5 : E ∧ K → B { A, B, E, H, K } R2 : B → D { A, B, D, E, H, K } R6 : D ∧ E ∧ K → C { A, B, C, D, E, H, K } Tập hợp { A, B, C, D, E, H, K } được gọi là bao đóng của tập {H,K} trên tập luật R (gồm 7 luật như trên). 3. Suy diễn lùi: Là quá trình suy luận ngược xuất phát từ một số sự kiện ban đầu, ta tìm kiếm các sự kiện đã “sinh” ra sự kiện này. Một ví dụ thường gặp trong thực tế là xuất phát từ các tình trạng của máy tính, chẩn đoán xem máy tính đã bị hỏng hóc ở đâu. Ví dụ: Tập các sự kiện: Ổ cứng là “hỏng” hay “hoạt động bình thường” Hỏng màn hình. Lỏng cáp màn hình. Tình trạng đèn ổ cứng là “tắt” hoặc “sáng” Có âm thanh đọc ổ cứng. Tình trạng đèn màn hình “xanh” hoặc “chớp đỏ” HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 6 Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm Điện vào máy tính “có” hay “không” Một số luật suy diễn: R1. Nếu (điện vào máy là “có”) và (âm thanh đọc ổ cứng là “không”) thì (ổ cứng “hỏng”). R2. Nếu (điện vào máy là “có”) và (tình trạng đèn ổ cứng là “tắt” ) thì (ổ cứng “hỏng”). R3. Nếu (điện vào máy là “có”) và (tình trạng đèn màn hình là “chớp đỏ”) thì (cáp màn hình “lỏng”). Để xác định được các nguyên nhân gây ra sự kiện “không sử dụng được máy tính”, ta phải xây dựng một cấu trúc đồ thị gọi là đồ thị AND/OR như sau : V. Xây dựng hệ CSTT 1. Tổng quan quá trình xây dựng hệ CSTT HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 7 Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm 2. Một số buớc cơ bản để xây dựng hệ cơ sở tri thức - Tiếp cận chuyên gia - Tổ chức thu thập tri thức - Chọn lựa công cụ phát triển hệ cơ sở tri thức + Chọn ngôn ngữ lập trình trí tuệ nhân tạo (LISP, PROLOG, …) + Các ngôn ngữ lập trình thông dụng + Các hệ cở sở tri thức rỗng (shell): là một công cụ lai giữa hai loại trên - Cài dặt hệ CSTT 3. Cài đặt hệ CSTT bằng ngôn ngữ lập trình thông thuờng - Giả sử hệ CSTT của chúng ta hoạt động theo cây quyết định sau: 3.1 Biễu diễn tri thức dưới dạng luật dẫn Tên Biến Miền Giá Trị KHOIDONG DUOC, KHONG IN DUOC, KHONG THONGBAO HDD, GENERAL, KHONG AM THANH CO, KHONG HONG KHONG, IN, HDD,CMOS,UNKNOWN HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 8 Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm Tập luật dẫn ban đầu có được từ cây quyết định trên sẽ như sau : 1. IF (KHOIDONG = DUOC) AND (IN = DUOC) THEN HONG = KHONG. 2. IF (KHOIDONG = DUOC) AND (IN = KHONG) THEN HONG = IN 3. IF (KHOIDONG = KHONG) AND (THONGBAO = HDD) THEN HONG = HDD 4. IF (KHOIDONG = KHONG) AND (THONGBAO = GENERAL) THEN HONG = CMOS 5. IF (KHOIDONG = KHONG) AND (THONGBAO = KHONG) AND (AMTHANH = CO) THEN HONG = RAM 6. IF (KHOIDONG = KHONG) AND (THONGBAO = KHONG) AND (AMTHANH = KHONG) THEN HONG = UNKNOWN Tập luật có thể viết lại như sau : (không khởi động và không thông báo → KH_KDTB ) • IF (KHOIDONG = DUOC) AND (IN = DUOC) THEN HONG = KHONG. • IF (KHOIDONG = DUOC) AND (IN = KHONG) THEN HONG = IN • IF (KHOIDONG = KHONG) AND (THONGBAO = HDD) THEN HONG = HDD • IF (KHOIDONG = KHONG) AND (THONGBAO = GENERAL) THEN HONG = CMOS • IF (KHOIDONG = KHONG) AND (THONGBAO=KHONG) THEN KH_KDTB = DUNG • IF (KH_KDTB = DUNG) AND (AMTHANH = CO) THEN HONG = RAM • IF (KH_KDTB = DUNG) AND (AMTHANH = KHONG) • THEN HONG = UNKNOWN 3.2 Lưu trữ và phân loại biến Biến nhập: là các biến chỉ xuất hiện ở vế trái của các luật Biến trung gian: là các biến xuất hiện ở cả vế trái lẫn vế phải ở các luật Biến xuất: các biến chỉ xuất hiện ở vế phải ở các luật Tên biến Khởi tạo Gía trị Loại Câu thông báo KHOIDONG FALSE INPUT Máy tính có khởi động được không? IN FALSE INPUT Máy tính có in được không? THONGBA O FALSE INPUT Máy tính có thông báo gì không? HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 9 Bài Thu hoạch Môn CNTT và Ứng Dụng  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm AMTHANH FALSE INPUT Máy tính có phát ra âm thanh gì không? HONG FALSE OUTPUT Máy bị hỏng ở phần? KH_KDTB FALSE TEMP 3.3 Lưu trữ luật Để lưu trữ một luật, ta cần lưu trữ các biến tham gia vào vế trái cùng với giá trị của các biến đó (để kích hoạt luật). Vế phải của luật chỉ bao gồm một biến nên khá đơn giản ta chỉ việc thêm một cột tên biến và giá trị của biến sẽ được đặt khi luật cháy gọi là giá trị cháy vào bảng Vế Phải sau: LUẬT BIẾN GIÁ TRỊ CHÁY 1 HONG KHONG 2 HONG IN 3 HONG HDD 4 HONG CMOS 5 KH_KDTB DUNG 6 HONG RAM 7 HONG UNKNOWN Để mô tả vế trái của luật, ta dùng bảng Vế Trái với 3 cột như sau: LUẬT BIẾN GIÁ TRỊ CHÁY 1 KHOIDONG DUOC 1 IN DUOC 2 KHOIDONG DUOC 2 IN KHONG 3 THONGBAO HDD 4 KHOIDONG KHONG 4 THONGBAO GENERAL 5 KHOIDONG KHONG 5 THONGBAO KHONG 6 KD_TDTB DUNG 6 AMTHANH CO 7 KD_TDTB DUNG 7 AMTHANH KHONG HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 10 [...]... li hm TớnhGiaTriBien ci t thut toỏn suy din tin nh sau : ; FOR EACH LT TapLuat DO TinhGiaTriBien(LT.VePhai.Bien,LT); B PHN LOI CC H C S TRI THC I Mt s tiờu chun phõn loi cỏc h CSTT - Tớnh úng, m, kt hp - Phng phỏp biu din tri thc - Lnh vc ng dng II H c s tri thc úng c xõy dng vi mt s tri thc lnh vc ban u v ch vi nhng tri thc ú m thụi... sng ca nú Vớ d: Cỏc nh ngha v cỏc tiờn trong tỏc phm ca clit III H c s tri thc m L nhng h c s tri thc tiờn tin hn, nú cú kh nng b sung tri thc trong quỏ trỡnh hot ng, khỏm phỏ Vớ d 1: Nhng h gii toỏn cho phộp b sung tri thc trong quỏ trỡnh suy lun (tri thc ban u l nhng tiờn v mt s nh lý, tri thc b sung l nhng nh lý mi, nhng tri thc heurictis, ) HVTH: Nguyn Th Kim Phng Trang 13 Bi Thu hoch Mụn CNTT... oỏn hng húc xe da trờn tri thc lut dn Tp cỏc lut liờn quan n vic chn oỏn hng xe IV H CSTT kt hp H c s tri thc kt hp: bao gm s kt hp gia h úng v h m, h kt hp gia CSTT v CSDL, h kt hp gia CSTT ny vi CSTT khỏc, Nhng h c s tri thc kt hp thng phỏt trin mnh da trờn tri thc liờn ngnh Vớ d: kinh dch, t vi ỏp dng vi i sng; kinh dch, t vi ỏp dng vi y hc; nhng h chn oỏn, d bỏo ũi hi tri thc liờn ngnh; S ng... BEGIN v = L.VeTrai.Bien[i]; { cú mt bin khụng tha iu kin chỏy } IF (v.KhoiTao =FALSE) OR (v.GiaTri L.VeTrai.GiaTriChay[i]) THEN BEGIN Fire = FALSE; EXIT FOR; END; END; If Fire = TRUE THEN L.VePhai.Bien.ThuocTinh.GiaTri = L.VePhai.Bien.GiaTriChay; RETURN Fire; END; 3.5 Ci t thut toỏn suy din lựi FUNCTION TinhGiaTriBien(V : Bien, L : Luat) { Tớnh giỏ tr ca bin V trong trỏi ca lut L} BEGIN IF (V.KhoiTao... LT.VeTrai.SoBien DO BEGIN TinhGiaTriBien(LT.VeTrai.Bien[i], LT); END; IF KichHoatLuat(LT) THEN RETURN; END; END; END; END bit giỏ tr bin HONG, ta cú th thc hin nh sau : { Khi ng trng thỏi ban u cho tp bin v tp lut } FOR EACH v TapBien v.KhoiTao = FALSE; FOR EACH LT TapLuat LT.Chay = FALSE V = HONG; { Lut 0 l mt lut rng, dựng "m" cho ln quy u tiờn, luụn chỏy } TinhGiaTriBien(V, 0); IF V.KhoiTao =... cỏc lut Sau õy l cỏc ký hiu : .Chay: cho bit lut cú chỏy hay cha .VePhai.Bien: bin v phi ca lut .VePhai.GiaTriChay: giỏ tr chỏy ng vi bin v phi ca lut .VeTrai.SoBien: s lng bin trong v trỏi ca lut .VeTrai.Bien[i]: bin th i v trỏi ca lut .VeTrai.GiaTriChay[i]: giỏ tr chỏy ng vi bin th i v trỏi ca lut 3.4 Hm kớch hot lut FUNCTION KichHoatLuat(L: Luat): BOOLEAN BEGIN IF... Phng Trang 30 Bi Thu hoch Mụn CNTT v ng Dng GVHD: GSTSKH Hong Vn Kim 4 Xem Cung Hong o Theo Ngy Sinh 5 Xem Tng Quan Gia Tng Ngy Sinh V Con S 1 Form Xem Nm Sinh m Lch V Cung Mnh XY DNG C S TRI THC TIM NAM AM LICH C s tri thc TIM NAM AM LICH cú th xõy dng da vo 2 thut toỏn Tỡm Can va Tim Chi 1.TèM CAN: Thut toỏn: Ly nm sinh dng lch MOD 10 Ly phn d ca phộp chia gỏn vo bin Can, tựy theo cỏc giỏ tr ca bin... v nhanh chúng, chong trỡnh XEM KINH DCH T VI c vit bng ngụn ng VBA (Visual Basic For Application) cú tớch hp vi cỏc trang Web dựng code JavaSript, trờn c s lý thuyt ng dng cỏc lp lun suy din t H C S Tri Thc Kt Hp xõy dng tp lut cho chng trỡnh II S DNG CHNG TRèNH Cỏch 1: M th mc NGUYENTHIKIMPHUONG-CH1101031-KINHDICH th mc HTML, nhp phi lờn tp tin index.html chn Open with chn Internet Explorer... t hm thnh viờn ca kt lun bng cỏnh tớnh trng tõm ca hm m C(z) Moment m C(z) l v Vy Defuzzy(z) =17.12/2.3=8.15 Do ú nu mc nc trong h v ging l 1m v 3m thỡ thi gian cn bm l 8 phỳt v 15 giõy C NG DNG H C S TRI THC KT HP VO VIC THIT K CHNG TRèNH XEM KINH DCH T VI I GII THIU CHNG TRèNH Vi mc ớch lm cho ngi dựng d s dng vỡ cú sn trong b office khụng cn phi ci t cng nh cú th liờn kt cỏc trang Web mt cỏch d . DUNG  A. TÌM HIỂU BÊN TRONG MỘT HỆ CƠ SỞ TRI THỨC I. Hệ cơ sở tri thức (knowledge-based systems) Hệ cơ sở tri thức = Cơ sở tri thức + Ðộng cơ suy diễn Hệ giải toán = Tiên đề, định lý + Lập. TinhGiaTriBien(LT.VePhai.Bien,LT); B.PHÂN LOẠI CÁC HỆ CƠ SỞ TRI THỨC I. Một số tiêu chuẩn phân loại các hệ CSTT - Tính đóng, mở, kết hợp - Phương pháp biểu diễn tri thức - Lĩnh vực ứng dụng II. Hệ cơ sở tri thức đóng Được. 13 I. MỘT SỐ TIÊU CHUẨN PHÂN LOẠI CÁC HỆ CSTT 13 II. HỆ CƠ SỞ TRI THỨC ĐÓNG 13 III. HỆ CƠ SỞ TRI THỨC MỞ 13 IV. HỆ CSTT KẾT HỢP 14 V. HỆ THỐNG MỜ 16 1. Các khái niệm cơ bản 16 1.1 Tập rõ và hàm