NGHIÊN CỨU VỀ " HỆ CHUYÊN GIA"

Có thể nói khuôn mặt chính là nơi “anh hoa phát tiết ra ngoài” của mỗi người

MỤC LỤC

Chương I: TỔNG QUAN 2

I.1 Lời nói đầu 2

I.2 Nhân tướng học 3

I.2.1 Giới thiệu 3

I.2.3 Biết được gì qua vầng trán 4

I.2.4 Cá tính thể hiện qua cặp mắt 5

I.2.5 Mũi cho ta biết điều gì ? 6

I.2.6 Hình dáng của miệng biểu đạt gì ? 7

I.2.7 Đôi tai mách bảo điều gì ? 8

I.2.8 Một số khuôn mặt thường thấy 8

I.3 Phương hướng giải quyết 10

Chương II : HỆ CHUYÊN GIA 11

II.1 Tổng quan 11

II.1.1 Hệ chuyên gia là gì ? 11

II.1.2 Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia 12

II.1.3 Các lĩnh vực ứng dụng của hệ chuyên gia 13

II.1.4 Cấu trúc của hệ chuyên gia 15

II.1.5 Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia 17

II.2 Cơ sở tri thức 19

II.2.1 Phân biệt tri thức và dữ liệu 19

II.2.2 Phân loại tri thức 20

II.2.3 Các cấp độ tri thức 22

II.2.4 Các phương pháp biểu diễn tri thức 23

II.3 Mô tơ suy diễn 31

II.3.1 Cơ chế suy diễn 31

II.3.2 Cơ chế điều khiển 33

Chương III : ÁP DỤNG MÔ HÌNH HỆ CHUYÊN GIA XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐOÁN NHẬN TÍNH CÁCH NGƯỜI QUA ĐẶC TẢ KHUÔN MẶT 38

III.1 Vecto suy diễn tiến 38

III.2 Cơ sở tri thức 40

Chương IV : CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH 47

IV.1 Môi trường 47

IV.2 Giao diện chương trình 47

IV.3 Mã nguồn một số form chính 50

IV.4 Đánh giá chương trình 72

Chương I: TỔNG QUAN

I.1 Lời nói đầu.

Có thể nói khuôn mặt chính là nơi “anh hoa phát tiết ra ngoài” của mỗingười Nó không chỉ biểu hiện trạng thái tâm lý, mà còn thể hiện cá tính, sứckhỏe, địa vị xã hội… của người đó Một khuôn mặt đầy đặn, tươi tắn, rạng rỡ cótạo cho bạn một cảm giác thoải mái, dễ chịu hoặc cảm nhận về một tinh thầnkhỏe mạnh hay không ? Ngược lại, một khuôn mặt gày gò, xanh xao, buồn bãliệu có làm cho bạn phải suy tư, trăn trở ? Hay nói đúng hơn, khuôn mặt khôngchỉ thể hiện tư chất, tâm trạng của người đó, mà còn để lại ấn tượng tốt hoặc xấucho người đối diện

Và “Nhân tướng học” chính là “chìa khóa giải mã những bí ẩn” mà bạn

nên khám phá, để thấy được sự hấp dẫn thú và vị trên khuôn mặt bạn và của

những người mà bạn quen biết, giao tiếp Những tìm tòi, hiểu biết, những kinhnghiệm, kiến giải… về Nhân tướng học được tích lũy từ ngàn xưa, đương nhiêntrở thành một kho tàng vô cùng phong phú, không chỉ dành cho riêng ai mà là disản tinh thần cho tất cả chúng ta

Chính vì lẽ đó mà em dự định xây dựng một “Hệ chuyên gia” cho phépđoán tính cách của người qua đặc tả khuôn mặt

Trái ngược với sự lâu đời của “Nhân tướng học”, “Hệ chuyên gia” mớiđược con người nghiên cứu, phát triển và ứng dụng trong một khoảng thời gianngắn gần đây Hệ chuyên gia là 1 trong những lĩnh vực nghiên cứu độc lập củatrí tuệ nhân tạo Đây là một lĩnh vực quan tâm tới việc phát triển các chươngtrình xử lý tri thức được mô tả bằng ký hiệu để mô phỏng cách làm việc củachuyên gia con người

I.2 Nhân tướng học.

I.2.1 Giới thiệu

Từ khi đất nước mở cửa,Văn hóa thế giới giao lưu,hội nhập rộng rãi với ViệtNam Đặc biệt hơn cả là nền văn hóa cổ Trung Hoa-vốn đã gần gũi từ lâu-mộtlần nữa lại được nghiên cứu,tìm hiểu đầy đủ,trong đó Nhân tướng học là một bộphận đã càng thâm nhập và đi sâu vào cuộc sống,xã hội,con người Việt Nam.Với mỗi người,khuôn mặt trước hết là sự biểu hiện cá tính và tâm trạng Đó lànhững cảm xúc thông thường như buồn, vui, lo lắng, giận hờn…Nhưng đồngthời nó cũng thể hiện sức khỏe, nhân cách, địa vị xã hội… của người đó

Nhìn mặt đoán tính cách vốn là một kinh nghiệm có từ lâu đời,đến nay nó vẫnđược sử dụng như một “môn nghệ thuật” với những kỹ năng và mức độ khácnhau Ở phương Đông,”môn nghệ thuật” này được gọi với cái tên quen thuộc là

“Nhân tướng học” Và cho đến nay, nó là một chuyên ngành khoa học được mọingười công nhận

Nhân tướng học Á-đông không chỉ dừng chân ở việc đoán tính cách Khoanày còn đào sâu cả địa hạt phú quý,bệnh tật,thọ yểu,sinh kế,nghề nghiệp Mặtkhác Nhân tướng học còn tìm hiểu-qua nét tướng mỗi cá nhân-những chi tiết liênquan đến những người khác có liên hệ mật thiết với mình : cha mẹ, vợ chồng,anh em, con cái, bạn bè Sau cùng, Nhân tướng học Á-đông còn rộng rãi và táobạo hơn hẳn khoa tâm lý phương Tây Từ nội tâm và liên hệ của con người,Nhân tướng học Á-đông tiên đoán luôn vận mạng, dám khẳng định cả sự thànhbại, thịnh suy, xét cả quá khứ lẫn tương lai, chứ không dừng lại ở một giai đoạnnào

Tóm lại, Nhân tướng học là một bộ môn nhân văn, từ người mà ra, do conngười mà có và nhằm phục vụ cho con người trong việc “tri kỷ, tri bỉ”

Tuy nhiên ở khuôn khổ đề tài này, chúng ta chỉ tìm hiểu đến một phần củakhoa Nhân tướng học : Tìm hiểu cá tính biểu hiện trên khuôn mặt Qua đó ta có

thể nắm chắc một trong những yếu tố quan trọng để phát triển và duy trì mốiquan hệ hài hòa, hiệu quả giữa con người với nhau.

I.2.2 Những điều cơ bản về cá tính thể hiện trên khuôn mặt

Thuật tìm hiểu tính cách qua khuôn mặt về cơ bản dựa trên kích thước, hìnhdạng, vị trí, tính chất, và màu sắc của một số cơ quan thể hiện trên khuôn mặt.Một trong những dấu hiệu quan trọng nhất trong thuật tìm hiểu cá tính biểuhiện trên khuôn mặt là khuôn mặt có cân đối hay không Khuôn mặt của mộtngười càng mất cân đối, thì người ấy càng có nhiều khả năng bị rối loạn tâm lý,trong cuộc sống gặp nhiều khó khăn, khổ sở và nhiều thất vọng

Cũng như bộ não được chia thành hai phần với các chức năng khác nhau, cácbên của khuôn mặt cũng phản ánh nhiều đặc điểm khác nhau Ở hầu hết mọingười, bên trái của khuôn mặt biểu thị cá tính và tính khí, trong khi bên phải mô

tả cảm xúc, địa vị xã hội và kinh tế, các mối quan hệ giữa cá nhân với ngườikhác

Có 3 loại khuôn mặt cơ bản, với mỗi loại tương ứng với một loại cá tính vàvận may cụ thể : tam giác, tròn, vuông Khuôn mặt được chia thành 3 vùng theophương nằm ngang : trán; vùng từ chân mày đến cuối mũi; và từ cuối mũi đếncằm

Ta quan sát các đặc tả khuôn mặt chủ yếu dựa trên các bộ phận chính như :trán, mắt, mũi, miệng, tai, cằm Ngoài ra cũng có thể dựa trên một số chi tiếtkhác như : nếp nhăn, chân mày, gò má (lưỡng quyền), nốt ruồi, răng…

I.2.3 Biết được gì qua vầng trán

a)Trán cao, rộng:

Trán cao, rộng là dấu hiệu của trí năng, nghị lực

Cá nhân có loại trán này dành nhiều thời gian để quan sát và suy ngẫm

Trán cao rộng là đặc điểm thường gặp ở những người thành công

b)Trán thấp, rộng :

Loại trán này là dấu hiệu của khả năng quan sát tinh tế, tính kiên nhẫn vàkiên trì.

Ngoài ra, người có trán thấp rộng thường quá e dè, ngượng ngập, đếnmức không thể nhận biết toàn bộ khả năng tiềm ẩn của bản thân

Nữ giới có cặp mắt to thường có khuynh hướng nhạy cảm, có khiếu nghệthuật

Người có mắt lồi với mí mắt trên dầy thường có khuynh hướng dũngcảm, tham vọng, nhiều nghị lực lạ thường, và sẽ đạt được thành công.d)Mắt lõm :

Đây là dấu hiệu cho thấy sự thiếu tự tin, suy nghĩ chậm chạp, ăn nói lắpbắp và không có khả năng biểu cảm hay thể hiện tình yêu

b)Mũi dài :

Mũi của một người càng dài thì họ thường có khuynh hướng kém linhđộng hơn, có nhiều khả năng quan trọng hóa vấn đề Nhưng họ lại có ýthức trách nhiệm rất cao, và rất tỉ mỉ trong công việc của họ

Tuy nhiên, những người có mũi quá dài đều thường không thực tế, vàgặp khó khăn trong việc xác lập, duy trì các mối quan hệ gắn bó, cũngnhư trong cảm xúc và biểu hiện tình yêu

c)Mũi dài, to, cao :

Người có mũi dài, to, cao nổi tiếng là cố chấp và nhất mực làm theo ýmình, thường đạt mục đích thông qua sự dọa dẫm

d)Mũi khoằm :

 Họ là những người có cá tính tốt, có tài năng, và tham vọng cao

 Tuy nhiên dù như vậy họ vẫn thường phải đối mặt với nhiều trở ngạinghiêm trọng, vấn đề khó khăn.

Miệng nhỏ thường đi kèm với sự yếu đuối, nhút nhát, lệ thuộc, đa cảm

và một số đặc điểm không mong muốn khác

Người có miệng nhỏ, môi mỏng thường có khuynh hướng tự xem mình

là trung tâm, và nhẫn tâm đối với người khác

c)Miệng trề :

Miệng trề là miệng nhìn nghiêng nó nhô ra khỏi đường thẳng giữa mũi

và cằm

Đây là dấu hiệu cho thấy sự cố chấp và trí năng kém, cũng như biểu thị

cá nhân đó luôn khăng khăng giữ ý kiến riêng của mình Và họ đặc biệtthích nói nhiều

d)Miệng lồi, môi dầy :

Người có môi dầy, miệng cong xuống phía dưới ở khóe miệng thườngthích tranh luận, luôn phàn nàn và không sẵn sàng nghe theo lời khuyên củangười khác

e)Miệng lõm, môi dày :

Nó biểu thị lòng từ tâm, nhân cách tốt Ngoài ra, người có loại miệngnày thường rất dễ thích nghi và làm việc có hiệu quả

…

I.2.7 Đôi tai mách bảo điều gì ?

a)Tai to :

Tai to biểu thị lòng can đảm và thế chủ động, kết hợp với trường thọ

Những người có đôi tai to thường thông minh, lịch lãm, làm việc chuyêncần, kiên nhẫn và quyết tâm

b)Tai nhỏ :

Chúng biểu thị cá nhân đó thường có khuynh hướng hay thay đổi và trínhớ kém, nhưng nó cũng cho thấy người sở hữu chúng có khiếu nghệ thuật vàtính sáng tạo

…

I.2.8 Một số khuôn mặt thường thấy

 Trán bằng, rộng; mắt nhỏ, dài; mũi hẹp, thẳng; miệng nhỏ, tươi; vành taingoài rõ át vành tai trong; cằm và mang tai vừa phải, có thịt trễ xuống:tính ôn hòa, độ lượng, có trách nhiệm, phóng khoáng, không thích nhục

mạ người khác

 Lông mày đậm, lớn và giao nhau; mắt lớn nhưng không có thần; mũi nhỏ,dài; lưỡng quyền cao; môi dày, miệng nhỏ; vành tai ngoài nở ngược chiềuthông thường; cằm ngắn và phẳng : tính trầm lặng; thiếu đảm lược; khôngthích khó nhọc, khung cảnh ồn ào, náo nhiệt

 Trán cao nhưng thiếu bề ngang; lông mày ngắn, to bản, đậm; ánh mắt nhìnxuống; mũi thẳng, cao; miệng nhỏ, môi dày; tai có dái tai lớn nhưnghướng về phía trước; xương quyền cao, nhọn : tính cang cường, khỏemạnh, dám nói dám làm

 Trán bằng, rộng nhưng thiếu chiều cao; lông mày thưa, nhỏ, ít; đuôi mắthướng xuống; nhân trung ngắn, lợi răng lộ; tai dài, dái tai rủ xuống; cằm

có nhiều thịt : tính ưa nhàn tản, không chịu khổ sở, thọ mệnh không dài

 Đầu cân xứng, tròn trịa; trán cao; mắt lớn, ánh mắt lanh lẹ, sáng sủa; mũi

to, ngay ngắn; lưỡng quyền cao; tai mỏng, lớn và dài : ý chí kiên cường,

có khí phách, can đảm

 Đỉnh đầu bằng phẳng; trán cao, lông mày nhỏ, thanh tú và dài quá mắt; haimắt trong sáng; mũi thẳng; miệng nhỏ, môi hồng; mang tai vừa phải, vàthẳng xuôi; cằm đầy đặn, không khuyết hãm : tính tình từ thiện, sáng suốt,làm việc gì cũng có kế hoạch lâu dài và dứt khoát, rất trường thọ

 Trán hãm (hoặc gồ cao, hoặc lõm, hoặc gồ chỗ này lõm chỗ khác, bên caobên thấp); đuôi mắt rủ xuống, ánh mắt có thần; miệng vuông; mũi thẳng,lưỡng quyền cao; cằm tròn đầy : không có nhiều khả năng phú túc

 Đầu thấp nhỏ; trán bằng phẳng; mắt có thần, đuôi mày rủ gần mắt, khicười thường xệ, khó biết là cười vui hay khinh thị; tai nhỏ, mỏng : tínhtình cô độc, đa phần đều vất vả, khổ sở, đoản thọ

 Trán cao, rộng; mắt tròn, nhỏ; lông mày ít, thưa; mũi nhỏ ngay ngắn;miệng nhỏ nhưng dáng đẹp; cằm hẹp; tai mỏng và cuốn ở phần trên : giỏi

về mưu trí, làm việc trí óc thành công hơn bằng bắp cơ, dễ rung cảm

 Trán rộng, bằng phẳng, phía sau đầu nảy nở rất rõ; mày hướng lên; mũithon, ngay ngắn; khóe miệng xuống; lưỡng quyền và cằm bằng phẳng; taidày, nhỏ : thông tuệ nhưng kiêu ngạo, bi quan

 Đầu nhỏ; trán ngắn; lông mày nhỏ, ngắn; ánh mắt luôn nghi kỵ; mũi lệch;hai chân mày gần như giao nhau; cằm ngắn; mang tai hẹp :tâm tính bấtchính, tính nết hung hiểm

 Đầu và trán bằng phẳng; lông mày ít nhưng xanh tươi; mắt nhỏ; mũi cao;môi dày, tươi thắm; cằm thon, bằng : khó phú túc

I.3 Phương hướng giải quyết.

Với những lợi ích của Nhân tướng học như trên, em dự định xây dựng một hệchuyên gia với các công việc chính sau :

Cho phép người sử dụng nêu ra các đặc tả của các bộ phận trên khuônmặt như : mắt, mũi, miệng, trán, tai…

Thông qua các đặc tả đó, chương trình sẽ nêu lên dự đoán về tính cáchcủa người có khuôn mặt như vậy

II.1 Tổng quan

II.1.1 Hệ chuyên gia là gì ?

Hệ chuyên gia là một hệ thống chương trình máy tính chứa các thông tin,tri thức và các quá trình suy luận về một lĩnh vực cụ thể nào đó để giảiquyết các vấn đề khó hoặc hóc búa đòi hỏi sự tinh thông đầy đủ của cácchuyên gia con người đối với các giải pháp của họ Nói một cách khác

hệ chuyên gia là dựa trên tri thức của các chuyên gia con người giỏinhất trong lĩnh vực quan tâm

 Tri thức của hệ chuyên gia bao gồm các sự kiện và các luật Các

sự kiện được cấu thành bởi một số nhiều các thông tin, được thuthập rộng rãi, công khai và được sự đồng tình của các chuyên giacon người trong lĩnh vực Các luật biểu thị sự quyết đoán chuyênmôn của các chuyên gia trong lĩnh vực

 Mức độ hiệu quả của một hệ chuyên gia phụ thuộc vào kíchthước và chất lượng của cơ sở tri thức mà hệ đó có được

 Mỗi hệ chuyên gia chỉ đặc trưng cho một lĩnh vực vấn đề nào đó,như y học, tài chính, khoa học hay công nghệ, vv…, mà khôngphải là cho bất cứ một lĩnh vực vấn đề nào

 Ví dụ : hệ chuyên gia về lĩnh vực y học để phát hiện cáccăn bệnh lây nhiễm sẽ có nhiều tri thức về một số triệuchứng lây bệnh, lĩnh vực tri thức y học bao gồm các cănbệnh, triệu chứng và chữa trị

Hoạt động của một hệ chuyên gia dựa trên tri thức được minh họa nhưsau:

II.1.2 Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia

4 đặc trưng cơ bản:

Hiệu quả cao: Khả năng trả lời với mức độ tinh thông bằng hoặc cao hơn

so với chuyên gia (người) trong cùng lĩnh vực

Thời gian trả lời thỏa đáng: Thời gian trả lời hợp lý, bằng hoặc nhanhhơn so với chuyên gia (người) để đi đến cùng một quyết định

Độ tin cậy cao: Không thể xảy ra sự cố hoặc giảm sút độ tin cậy khi sửdụng

Dễ hiểu: Hệ chuyên gia giải thích các bước suy luận một cách dễ hiểu vànhất quán

Những ưu điểm của hệ chuyên gia :

Phổ cập: Là sản phẩm chuyên gia, được phát triển không ngừng với hiệuquả sử dụng không thể phủ nhận

g giao tiếp

Cơ sở tri thức

Máy suy diễn

Độ tin cậy.

Khả năng giảng giải: Câu trả lời với mức độ tinh thông được giảng giải

rõ ràng, chi tiết, dễ hiểu

Khả năng trả lời nhanh

Tính ổn định, suy luận có lý và đầy đủ mọi lúc mọi nơi

Trợ giúp thông minh như một người hướng dẫn

Có thể truy cập như là một cơ sở dữ liệu thông minh

II.1.3 Các lĩnh vực ứng dụng của hệ chuyên gia

Tính đến thời điểm này, hàng trăm hệ chuyên gia đã được xây dựng và báocáo thường xuyên trong các tạp chí, sách báo và hội thảo khoa học Ngoài ra còncác hệ chuyên gia được sử dụng trong các công ty, các tổ chức quân sự màkhông được công bố vì lí do bảo mật

Dưới đây là một số lĩnh vực ứng dụng diện rộng của các hệ chuyên gia :

II.1.4 Cấu trúc của hệ chuyên gia

Một hệ chuyên gia kiểu mẫu gồm các thành phần cơ bản sau :

Giải thích Giải thích những dữ liệu thu nhận được

So sánh dữ liệu thu lượm được với chuyên môn để đánh giá hiệu quả

 Giao diện người, máy : Thực hiện giao tiếp giữa hệ chuyên gia và người

sử dụng Nhận các thông tin từ người dùng (các câu hỏi, các yêu cầu về

Bộ nhớ làm việc

Cơ sở tri thức

Mô tơ suy diễnSuy diễn Điều khiển

Giao diện người, máy

Người sử dụng

Bộ thu nạp

tri thức

Bộ giải thíchChuyên gia

con người

lĩnh vực) và đưa ra các lời khuyên, các câu trả lời, các giải thích về lĩnhvực đó.

 Bộ giải thích : Giải thích các hoạt động của hệ khi có yêu cầu của người

sử dụng

 Bộ thu nạp tri thức : Làm nhiệm vụ thu nhận tri thức từ chuyên gia conngười, từ kỹ sư tri thức và cả người sử dụng thông qua các câu hỏi và yêucầu của họ, sau đó lưu trữ vào cơ sở tri thức

 Cơ sở tri thức : Lưu trữ, biểu diễn các tri thức trong lĩnh vực mà hệ đảmnhận, làm cơ sở cho các hoạt động của hệ Cơ sở tri thức bao gồm các sựkiện và các luật

 Mô tơ suy diễn : Làm nhiệm vụ sử lý và điều khiển các tri thức được biểudiễn trong cơ sở tri thức nhằm đáp ứng các câu hỏi, các yêu cầu của người

sử dụng

(*) Để thực hiện được các công việc của các thành phần trên trong cấu trúc hệ

chuyên gia phải có một hệ điều khiển và quản lý việc tạo lập, tích lũy tri thứccho lĩnh vực hệ đảm nhận gọi là “Hệ quản trị cơ sở tri thức” Hệ quản trị cơ sở trithức thực chất là quản lý và điều khiển công việc của Bộ thu nạp tri thức, Bộ giảithích, Mô tơ suy diễn Nó phải đảm bảo các yêu cầu :

 Giảm dư thừa tri thức, dữ liệu

 Tính nhất quán và phi mâu thuẫn của tri thức

 Tính toàn vẹn và an toàn

 Giải quyết các vấn đề cạnh tranh

 Chuyển đổi tri thức

 Ngôn ngữ xử lý tri thức

II.1.5 Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia

a)Mô hình J.L.Ermine

b)Mô hình C.Ernest :

c)Mô hình E.V.Popov :

II.2 Cơ sở tri thức

II.2.1 Phân biệt tri thức và dữ liệu

Chúng ta có thể dựa vào một số đặc trưng sau để phân biệt qui ước tri thức và

dữ liệu :

Khả năng tự giải thích nội dung : Dữ liệu đưa vào máy tính không tự giảithích nổi, đôi khi còn được mã hóa cho ngắn gọn để dễ cài đặt trongmáy Chỉ có người lập trình đó mới có thể hiểu được nội dung, ý nghĩacủa dữ liệu, nhưng tri thức có thể tự giải thích nội dung của mình vớingười sử dụng bất kỳ

Tính cấu trúc : Một trong những đặc tính cơ bản của hoạt động nhận thứccủa con người đối với thế giới xung quanh là khả năng phân tích cấutrúc của các đối tượng Tri thức được đưa vào máy cũng cần có khảnăng tạo ra được một sự phân cấp giữa các khái niệm và mối quan hệgiữa chúng

Tính liên hệ : Ngoài các quan hệ về cấu trúc trong mỗi tri thức (kháiniệm, quá trình, hiện tượng, sự kiện) giữa các đơn vị tri thức còn cónhiều mối liên hệ khác (không gian, thời gian, nhân quả…) Một sốnghiên cứu đã chỉ ra số các liên hệ cơ bản giữa các sự kiện xấp xỉ 200lần Một cơ sở tri thức được kết hợp với số liên hệ cơ bản này có thể

mô tả và biểu diễn được hầu hết mọi vấn đề mà chúng ta quan tâm

khắc phục sự mâu thuẫn giữa các tri thức để đi đến hoàn thiệndần cơ sở tri thức trong mỗi người.

o Đối với các tri thức biểu diễn trong máy cũng vậy, chúng chủđộng hướng người sử dụng biết khai thác tri thức Đó chính làquá trình kích hoạt tri thức được thể hiện trong các hệ chuyên giađược xây dựng trên các cơ sở tri thức biểu diễn ở mức cao cókhả năng tiếp nhận, tinh chế, tự hoàn thiện ngay trong quá trìnhhoạt động của hệ Tính chủ động của tri thức còn thể hiện sinhđộng thông qua các ngôn ngữ lập trình trí tuệ nhân tạo như Lisp,Prolog…ở đó không còn có sự phân biệt rõ ràng giữa dữ liệu vàthủ tục

II.2.2 Phân loại tri thức

Tri thức tồn tại dưới 2 dạng cơ bản :

Ví dụ : Khẳng định “Việt Nam là đất nước tươi đẹp” Đây là một khẳngđịnh bất biến, không phụ thuộc vào tình huống, không gian và thời gian Các tri

thức phụ thuộc không gian và thời gian đòi hỏi những mô hình biểu diễn đặcbiệt, cho phép thể hiện các tương quan giữa các sự kiện, quá trình không gian vàthời gian.

Ngoài ra các tri thức mô tả còn cho phép miêu tả các mối liên hệ, cácràng buộc giữa các đối tượng, các sự kiện và các quá trình Ví dụ : “Tôi muốnmua bút” miêu tả mối quan hệ giữa đối tượng “tôi” và “bút” thông qua quan hệ

 Tổng hợp tri thức : Suy diễn, Quy diễn, Quy nạp

 Học tự động : 2 cách suy diễn logic thường được sửdụng trong các hệ thống là

o Modus Ponens

B

B A

Các tri thức mô tả, tri thức thủ tục, tri thức điều khiển không phụ thuộcvào yếu tố không gian, thời gian được gọi là tri thức tĩnh Các tri thức loại nàytạo nên phần lõi trong các cơ cấu trí thức Nguồn các cơ cấu trí thức này thườngphát sinh từ các tài liệu chuyên môn các nguyên lý chung của khoa học Ví dụ :

“Nếu một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì

nó vuông góc với đường thẳng còn lại”

Tuy vậy, có những tri thức lại phụ thuộc vào yếu tố lịch sử,thông qua cáctham số thời gian và không gian có thể xuất hiện tường minh hoặc không tườngminh trong các phát biểu Chẳng hạn, phát biểu : “Việt Nam không phải là thànhviên của tổ chức WTO” chỉ đúng ở thời điểm trước năm 2008, còn hiện nay ViệtNam đã gia nhập tổ chức WTO Chính yếu tố đó, mà quá trình suy diễn trong các

cơ sở tri thức được phụ thuộc không gian, thời gian có thể giao hoán hay khônggiao hoán bộ phận, đơn điệu hay không đơn điệu

b)Tri thức bất định, tri thức không đầy đủ :

Trong nhiều trường hợp các tri thức có thể đúng hoặc sai Tuy vậy trongthực tế ta gặp phải các phát biểu không phải lúc nào cũng xác định được chúngđúng hay sai Ví dụ : “Trời có thể mưa”, trong trường hợp này không thể quyếtđịnh 100% là trời mưa hay không mưa ; Các tri thức không chính xác là cácmệnh đề phát biểu mà giá trị chân lý của chúng không thể chỉ ra một cách chínhxác, tương ứng với thang đo quy ước Ví dụ : “Anh ta cao khoảng 1m70”

Cũng có thể xuất hiện các tri thức không đầy đủ trong các phát biểu, các

mô tả Ví dụ : “Thông thường nếu anh ta đi thì nói chung chị ấy cũng đi” , đây làphát biểu bất định, song chỉ có tác dụng nếu biết được một chút về sự kiện “anh

ta có đến hay không”

Nói chung, các tri thức bất định, không chính xác và không đầy đủ xuấthiện là do trong các phát biểu, người ta sử dụng các yếu tố ngôn ngữ không rõràng, như : có thể, có lẽ, khoảng, nói chung…Một trong những cách tiếp cận để

xử lý các loại tri thức trên là sử dụng cách tiếp cận lý thuyết mờ Các lý thuyếtlập luận xấp xỉ đã và đang được quan tâm, nghiên cứu rất nhiều.

II.2.4 Các phương pháp biểu diễn tri thức

a)Biểu diễn tri thức nhờ logic

Dựa vào các khái niệm cơ bản về logic mệnh đề và logic vị từ, với một

số bài toán, các trạng thái được mô tả qua các biểu thức logic Khi đó bài toánđược phát biểu lại dưới dạng :

A.Chứng minh : Từ GT1 GT2  … GT m suy ra một trong các

kết luận : KL1,…,KL n

Ở đây :GTi ,KL j là các biểu thức logic (mệnh đề hoặc vị từ)

B.Tìm phép gán  cho các biến tự do sao cho từ GT1,…,GT m

suy ra một trong các kết luận KL1,…,KL n

 Cơ sở tri thức bằng logic mệnh đề :

Các luật ở dạng chuẩn Horn : p1   p n q

 Cơ sở tri thức biểu diễn bằng logic vị từ :

Cơ sở tri thức được cấu tạo bởi 2 phần :

 Tập các sự kiện F

(*) Logic vị từ và logic mệnh đề có các ưu điểm sau :

 Là ngôn ngữ biểu diễn kiểu mô tả

 Có khả năng suy diễn đối với các cơ chế quen thuộc : Pronens & Tollens

 Khá trực quan với người sử dụng

 Khá gần gũi về cú pháp với các lệnh lập trình logic, chẳng hạn nhưPROLOG

 Có thể dùng để mô tả cấu trúc mô hình và xử lý động mô hình

 Có thể kiểm tra tính mâu thuẫn trong cơ sở tri thức

 Tính mô đun cao, do vậy các tri thức có thể thêm bớt sửa đổi khá độc lậpvới nhau và các cơ chế suy diễn

(*)Một số điểm yếu của logic :

 Mức độ hình thức hóa cao, dẫn tới khó hiểu ngữ nghĩa của các vị từ khixét chương trình

 Năng xuất xử lý thấp Một trong những khó khăn cơ bản của quá trình suydiễn là cơ chế hợp và suy diễn vét cạn

 Do các tri thức được biểu diễn nhờ các vị từ, nên ưu thể sử dụng cấu trúc

dữ liệu không được khai thác triệt để

b)Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa :

Trong phương pháp này, người ta sử dụng một đồ thị gồm các nút và cáccung nối các nút để biểu diễn tri thức Nút dùng để thể hiện các đối tượng, thuộctính của đối tượng và giá trị của thuộc tính Còn cung dùng để thể hiện các quan

hệ giữa các đối tượng Các nút và các cung đều được gắn nhãn

Ví dụ để thể hiện tri thức “sẻ là một loài chim có cánh và biếtbay” ,người ta vẽ một đồ thị như sau :

Bằng cách thêm vào đồ thị nút mới và các cung mới người ta có thể mởrộng một mạng ngữ nghĩa Các cung mới được thêm thể hiện các đối tượngtương tự (với các nút đã có trong đồ thị), hoặc tổng quát hơn Chẳng hạn để thểhiện “chim là một loài động vật đẻ trứng” và “cánh cụt là loài chim biết lặn”,người ta vẽ thêm như sau :

Là ngôn ngữ biểu diễn dạng mô tả.

Có thể áp dụng một số cơ chế trên mạng : Cơ chế truyền và thừa hưởngthông tin giữa các đối tượng

Để có thể tận dụng những điểm mạnh trong suy diễn logic nhờ nguyên lýModun Ponens, các hệ chuyên gia trí tuệ nhân tạo đưa ra các luật sản xuất códạng :

Nếu Điều kiện 1

Điều kiện 2 ……

Điều kiện mThì Kết luận 1

……

Kết luận nTrong đó các điều kiện và các kết luận có thể có dạng khá thoải mái.Trường hợp mỗi điều kiện i , mỗi kết luận j là vị từ hay mệnh đề thì ta có thể suydiễn logic thông thường

(*)Ưu điểm :

Cách biểu diễn khá đơn giản và trực quan

Có thể suy diễn theo chiến lược khác nhau : suy diễn tiến, suy diễn lùi,

và suy diễn hỗn hợp

Khá gần gũi về cú pháp

Có thể kiểm tra tính mâu thuẫn giữa các luật

Tính mô đun cao, có nghĩa là việc thêm, sửa đổi hoặc loại bỏ các luậthoàn toàn không có ảnh hưởng tới các luật khác và cơ chế suy diễn

(*)Nhược điểm :

Năng xuất xử lý thấp

Không sử dụng được các cấu trúc dữ liệu

d)Biểu diễn tri thức bằng FRAME

Phương pháp biểu diễn tri thức bằng FRAME có tất cả các tính chất vốn cócủa một ngôn ngữ biểu diễn tri thức Nghĩa là nó có thể biểu diễn tri thức ở góc

độ giao diện người-máy, góc độ mô tả mô hình, điều khiển hệ thống Đồng thời

nó cũng là một cơ sở cho một phương pháp xử lý thông tin mới – hướng đốitượng Nếu phương pháp nhờ logic và mạng ngữ nghĩa dùng để biểu diễn tri thức

mô tả và phương pháp luật sản xuất dùng để biểu diễn tri thức thủ tục thì cácFRAME là kết hợp của cả 2 dạng biểu diễn : mô tả và thủ tục

FRAME tận dụng được các ưu điểm của luật sản xuất, vị từ, cũng như mạngngữ nghĩa

Cấu trúc của FRAME :

<tên FRAME>

<tên slot 1>

<thuộc tính thừa kế> (như trên, duy nhất, miền…)

<kiểu slot> (text, integer, real, pointer…)

<giá trị slot> (tên, giá trị, thủ tục,…)

Chiều cao : 80-170 cm

Có râu : khôngNói tiếng : Việt/Anh/Pháp

 Cấu trúc này cho ta một khung dữ liệu để khoanh vùng các đốitượng là học sinh Trường hợp gặp 1 người cao 180 cm, nặng 45

kg ta có thể khẳng định rằng đó không phải học sinh, vì khôngthỏa mãn các ràng buộc đã có.

(*)Ưu điểm :

 Đáp ứng tất cả các yêu cầu về biểu diễn tri thức

 Cho phép người sử dụng khá tự do khi biểu diễn tri thức

 FRAME không chỉ sử dụng để mô tả tri thức mà còn được dùng thể hiệncác thuật toán suy dẫn

 Tận dụng được những điểm mạnh của biểu diễn thủ tục và mô tả

 Quá trình xử lý trên các FRAME độc lập theo nghĩa kế thừa thông tin,không nhất thiết phải tuần tự

(*)Nhược điểm :

 Phương pháp biểu diễn quá phức tạp và cồng kềnh

 Phương pháp biểu diễn FRAME tiện lợi đối với kỹ sư xử lý tri thức cũngnhư người sử dụng có trình độ cao, nhưng lại là sự quá tải đối với nhữngngười sử dụng thông thường

 Các giá trị của slot có thể gán qua thực hiện các thủ tục, điều này làm choviệc thu nạp và cập nhật tri thức trở nên phức tạp và làm khả năng mềmdẻo, phù hợp với những thay đổi của môi trường bên ngoài bị giảm xuống

 Do cấu trúc của FRAME nên khi biểu diễn cần phải sử dụng các biện phápkhá cầu kỳ Vì vậy làm mất đi tính trực quan trong phương pháp biểu diễn

 Đối với các bài toán phức tạp thì việc mô tả và điều khiển hệ thống sửdụng FRAME sẽ phức tạp lên rất nhiều so với các phương pháp biểu diễnkhác

e)Biểu diễn nhờ bộ ba liên hợp O.A.V

Biểu diễn tri thức nhờ bộ ba liên hợp OAV là sử dụng bộ ba “Đốitượng”-“Thuộc tính”-“Giá trị” (Object-Attribute-Value) để chỉ ra rằng đối tượngvới thuộc tính đã cho nào đó có một giá trị nào đó

Ví dụ :

(Nguyễn A, cao, 167)

(Nguyễn A, nặng, 64)

(Nguyễn A, râu, không)

(Nguyễn A, nói, tiếng Việt)

=>Có thể mô tả dưới dạng mạng ngữ nghĩa và các bộ liên hợp như sau :

Đối tượng trong bộ ba liên hợp được chia thành 2 loại : đối tượng tĩnh và đốitượng động

Các đối tượng tĩnh được lưu trong bộ nhớ ngoài (băng từ, đĩa…) và khicần được nạp vào bộ nhớ trong để xử lý

Các đối tượng động được khởi tạo trong quá trình làm việc và được lưugiữ ở bộ nhớ trong phục vụ cho việc xử lý

Một điều quan trọng là các đối tượng có thể sắp xếp và liên kết lại với nhaucũng giống như trong liên kết các FRAME Tuy vậy, không thể biết một cáchchính xác và tường minh bản chất của từng liên kết Vì vậy người ta thường sửdụng bộ ba liên hợp để biểu diễn các sự kiện không chắc chắn.

(*)Ưu điểm :

 Cho phép biểu diễn các đối tượng một cách trực quan

 Tính mô đun tương đối cao

 Là ngôn ngữ biểu diễn dạng mô tả

 Cho phép diễn đạt tường minh các luật suy diễn

(*)Tuy vậy, cách biểu diễn này thực chất là một dạng đặc biêt của phương pháp

mạng ngữ nghĩa nên nó cũng có các nhược điểm của mạng ngữ nghĩa Ngoài rakhi sử dụng phương pháp này, các quan hệ, liên kết giữa các đối tượng không thểbiểu diễn một cách tường minh

II.3 Mô tơ suy diễn

II.3.1 Cơ chế suy diễn

a)Suy diễn tiến :

Suy diễn tiến là lập luận từ các sự kiện, sự việc để rút ra các kết luận Ví

dụ: Nếu thấy trời mưa trước khi ra khỏi nhà (sự kiện) thì phải lấy áomưa (kết luận)

Trong phương pháp này, người sử dụng cung cấp các sự kiện cho hệchuyên gia để hệ thống (máy suy diễn) tìm cách rút ra các kết luận cóthể Kết luận được xem là những thuộc tính có thể được gán giá trị.Trong số những kết luận này, có thể có những kết luận làm người sửdụng quan tâm, một số khác không nói lên điều gì, một số khác có thểvắng mặt

Các sự kiện thường có dạng : Attribute = Value

Lần lượt các sự kiện trong cơ sở trí thức được chọn và hệ thống xem xéttất cả các luật mà các sự kiện này xuất hiện như là tiền đề Theonguyên tắc lập luận trên, hệ thống sẽ lấy ra những luật thỏa mãn Saukhi gán giá trị cho các thuộc tính thuộc kết luận tương ứng, người tanói rằng các sự kiện đã được thỏa mãn Các thuộc tính được gán giá trị

sẽ là một phần của kết quả chuyên gia Sau khi mọi sự kiện đã đượcxem xét, kết quả được xuất ra cho người sử dụng dùng

b)Suy diễn lùi :

Phương pháp suy diễn lùi tiến hành các lập luận theo chiều ngược lại(đối với phương pháp suy diễn tiến) Từ một giả thuyết (như là một kếtluận), hệ thống đưa ra một tình huống trả lời gồm các sự kiện là cơ sởcủa giả thuyết đã cho này

Ví dụ: nếu ai đó vào nhà mà cầm áo mưa và quần áo bị ướt thì giả thuyếtnày là trời mưa Để củng cố giả thuyết này, ta hỏi người đó xem cóphải trời mưa không ? Nếu người đó trả lời là có thì giả thuyết trời mưa

là đúng và trở thành một sự kiện Nghĩa là trời mưa nên phải cầm áomưa và quần áo bị ướt

Suy diễn lùi là cho phép nhận được giá trị của một thuộc tính Đó là câu

trả lời cho câu hỏi “giá trị của thuộc tính A là bao nhiêu ?” với A là

một đích

Để xác định giá trị của A, cần có các nguồn thông tin Những nguồn này

có thể là những câu hỏi hoắc có thể là những luật Căn cứ vào các câuhỏi, hệ thống nhận được một cách trực tiếp từ người sử dụng những giátrị của thuộc tính liên quan Căn cứ vào các luật, hệ thống suy diễn cóthể tìm ra giá trị sẽ là kết luận của một trong số các kết luận có thể củathuộc tính liên quan,…

Ý tưởng của thuật toán suy diễn lùi như sau : Với mỗi thuộc tính đã cho,người ta định nghĩa nguồn của nó :

oNếu thuộc tính xuất hiện như là tiền đề của một luật (phần đầu củaluật), thì nguồn sẽ thu gọn thành một câu hỏi

oNếu thuộc tính xuất hiện như là hậu quả của một luật (phần cuốicủa luật), thì nguồn sẽ là các luật mà trong đó, thuộc tính là kếtluận

oNếu thuộc tính là trung gian, xuất hiện đồng thời như là tiền đề vànhư là kết luận, khi đó nguồn có thể là các luật, hoặc có thể làcác câu hỏi mà chưa được nêu ra

Nếu mỗi lần với câu hỏi đã cho, người sử dụng trả lời hợp lệ, giá trị trảlời này sẽ được gán cho thuộc tính và xem như thành công Nếu nguồn

là các luật, hệ thống sẽ lấy lần lượt các luật mà thuộc tính đích xuấthiện như kết luận, để có thể tìm giá trị các thuộc tính thuộc tiền đề Nếucác luật thỏa mãn, thuộc tính kết luận sẽ được ghi nhận

c)Cơ chế hỗn hợp :

Sử dụng kết hợp cả 2 phương pháp suy diễn trên

II.3.2 Cơ chế điều khiển

a)Chọn hướng suy diễn:

Cho fgt = # GT GT: tập các sự kiện ban đầu

Luật 2 : nếu f sau > f truoc thì chọn suy diễn lùi

Luật 3 : nếu f sau = f truoc và fgt < fkl thì chọn suy diễn tiến

Luật 4 : nếu f sau = f truoc và fgt > fkl thì chọn suy diễn lùi

Luật 5 : nếu f sau = f truoc và fgt = fkl người thiết kế có thể chọn 1trong 2 phương pháp suy diễn để sử dụng

b)Giải quyết các vấn đề cạnh tranh :

b.1)Cạnh tranh trong suy diễn tiến

 Tính huống cạnh tranh xảy ra khi và chỉ khi tồn tại F và r1, r2  R

mà :r1 : left1  q1, r2 : left2  q2, left1F, left2F # lọc (F,R)  2

oGiải pháp 4 : Thực hiện sắp xếp thứ tự các sự kiện (Đồ thịFPG-Fact Precedence Graph)

Cho tập luật R và mỗi sự kiện của R là một nút, các luật là các dây cungtrong đồ thị FPG

oGiải pháp 4’ : Sử dụng đồ thị VA/HOĂCMỗi luật r : p1 p2  … p n  q tương đương với một cụm cung

r : left  q và left GT  INITIALMỗi luật r được gọi là “kết thúc – final” nếu và chỉ nếu :

r : left  q và q GT  FINALBiểu diễn trong đồ thị RPG :

 Mỗi luật khởi đầu được coi là “áp dụng” ; APP = {INITIAL}

 Cho App(r)  điểm – vào(r) = {r’} tồn tại một đỉnh r’  r trongRPG ; r : left  q ; mỗi r’  App(r) có thể áp dụng

Nếu left  {q’/ r’  App(r)}GTThì luật r cũng có thể được áp dụng

Suy diễn trong đồ thị RPG như sau :

 Chọn một luật trong APPLICABLE

 Thực hiện luật đó

Chú ý : đối vớiSuy diễn theo chiều rộng APP = hàng đợiSuy diễn theo chiều sâu APP = xếp chồng

(*)Một số các kinh nghiệm (heuristics) :

b.1.1/, h(r,FINALS) = h(r) # điểm – ra(r) = #{r’ / tồn tại một cung

r  r’ trong RPG}

Luật được chọn  h(r) = # điểm – ra(r)  max

b.1.2/, h(r,FINALS) = # pr  FINALS

Luật được chọn  h(r,FINALS)  min

b.1.3/, h(r,FINALS) = # {p / p : r  FINALS} (số lượng cácđường đi từ luật r đến FINALS trong đồ thị RPG)

Luật được chọn  h(r,FINALS) là lớn nhất

b.2)Cạnh tranh trong suy diễn lùi :

 Cạnh tranh trong suy diễn lùi xảy ra khi và chỉ khi với một sự kiện

f nào đó tồn tại ít nhất 2 luật r1, r2 :r1 : left1  f và r2 : left2  f

 Định nghĩa hàm tìm thấy:

Tìm_thấy(f) = {r/ r : left  f }

Tìm_thấy (f)oGiải pháp 1 :Nếu ri , r j  Tìm_thấy (f)

Và ri , r j không được sử dụng nữa

Và i < jThì ri được chọnoGiải pháp 2 : Sử dụng đồ thì VA/HOAC và đồ thị FPG

(*)Một vài phương pháp kinh nghiệm (heuristics)

b.2.1/, Xét luật r : left  q Với mỗi sự kiện f độ_dài(f,GT) = độdài đường đi ngắn nhất từ GT đến f

h(r,GT) = max(độ_dài(f,GT)/ fleft)

luật r1 được chọn  h(r1,GT)  nhỏ nhất

DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐOÁN NHẬN TÍNH CÁCH NGƯỜI

QUA ĐẶC TẢ KHUÔN MẶT