Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu hệ chuyên gia và mạng ngữ nghĩa để giải bài toán tam giác lượng (Luận văn thạc sĩ)

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Trần Thị Dƣơng NGHIÊN CỨUHỆ CHUYÊN GIA VÀ MạNG NGữ NGHĨA Để GIảI BÀI TOÁN TAM GIÁC LƢợNG Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số chuyên ngành: 60 48 0101 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Ngô Quốc Tạo Thái Nguyên - 2015 Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, kết luận văn hoàn toàn kết tự thân tơi tìm hiểu, nghiên cứu dƣới hƣớng dẫn thầy giáo PGS.TS Ngơ Quốc Tạo Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm tính pháp lý q trình nghiên cứu khoa học luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2015 Học viên Trần Thị Dƣơng Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo PGS.TS Ngô Quốc Tạo định hƣớng nhiệt tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em trình làm luận văn Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô giáo trƣờng Đại học Công nghệ thông tin truyền thông, thầy giáo, cô giáo Viện công nghệ thông tin Hà Nội truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho chúng em thời gian học tập Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp tổ Tin – Công Nghệ trƣờng THPT Kinh Môn 2, bạn học viên lớp cao học CK12B, ngƣời thân gia đình động viên, chia sẻ, tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình học tập làm luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2015 Học viên Trần Thị Dƣơng Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU - Chƣơng I : TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYÊN GIA VÀ MẠNG NGỮ NGHĨA- 1.1 Hệ chuyên gia - 1.1.1 Hệ chuyên gia ? - 1.1.2 Đặc trƣng ƣu điểm hệ chuyên gia - 1.1.3 Các lĩnh vực ứng dụng hệ chuyên gia - 1.1.4 Cấu trúc hệ chuyên gia - 1.1.5 Một số mơ hình kiến trúc hệ chuyên gia - 1.2 Mạng ngữ nghĩa - 1.2.1 Đặc điểm - 1.2.2 Ƣu nhƣợc điểm - 1.2.3 Cách biểu diễn tri thức - 10 CHƢƠNG II: BIỂU DIỄN TRI THỨC - 12 2.1 Giới thiệu tri thức - 12 2.2 Biểu diễn tri thức luật dẫn(luật sinh) - 13 2.2.1 Khái niệm - 13 2.2.2 Cơ chế suy luận luật sinh - 14 2.2.3 Vấn đề tối ƣu luật - 15 2.2.4 Biểu diễn tri thức Frame - 17 2.2.5 Tính kế thừa - 19 2.2.6 Biểu diễn tri thức Script - 20 2.2.7 Mơ hình COKB - 21 2.3 Cơ sở tri thức - 29 2.3.1 Phân biệt tri thức liệu - 29 - 2.3.2 Phân loại tri thức - 30 - Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v 2.3.3 Các cấp độ tri thức - 32 2.4 Mô tơ suy diễn - 33 2.4.1 Cơ chế suy diễn - 33 2.4.2 Cơ chế điều khiển - 34 2.5 Phân loại tri thức - 38 2.6 Các phƣơng pháp biểu diễn tri thức - 39 2.6.1 Biểu diễn tri thức nhờ logic - 39 2.6.2 Bộ ba đối tƣợng - Thuộc tính – Giá trị - 41 2.6.3 Các Luật dẫn - 42 2.6.4 Biểu diễn tri thức Frame - 44 Chƣơng III: ỨNG DỤNG GIẢI CÁC BÀI TOÁN TAM GIÁC - 46 3.1 Giới thiệu toán - 46 3.2 Xây dựng tốn hình học - 46 3.3 Bài tốn hình tam giác: - 46 3.3.1 Tam giác - 46 3.3.2 Tam giác cân - 50 3.3.3 Tam giác vuông - 51 3.3.4 Tam giác vuông cân - 51 3.3.5 Tam giác - 52 3.4 Các luật biến đổi - 53 3.4.1.Một số luật liên quan đến tam giác : - 53 3.4.2 Các luật dẫn: - 54 3.5 Biểu diễn thông tin mạng ngữ nghĩa: - 55 3.6 Ứng dụng : - 55 3.7 Demo chƣơng trình: - 57 KẾT LUẬN - 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 59 - Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hoạt động hệ chuyên gia dựa tri thức - Hình 1.2: Cấu trúc hệ chuyên gia - Hình 1.3: Mơ hình J.L.Ermin .- Hình 1.4 :Mơ hình C.Ernest .- Hình 1.5: Mơ hình E.V.Popov - Hình 1.6: Ví dụ mạng ngữ nghĩa tiêu biểu - 10 Hình 1.7: Ví dụ mạng ngữ nghĩa kế thừa - 11 Hình 2.1: Cấu trúc Frame xe - 18 Hình 2.2: Quan hệ đối tƣợng hình học phẳng - 20 Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức theo mơ hình COKB - 25 Hình 2.4: Sơ đồ biểu diễn tri thức theo ba (O-A-V) - 41 Hình 3.1: Mạng ngữ nghĩa cho tốn hình tam giác - 55 - Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn -1MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nƣớc, ngành công nghệ thông tin lĩnh vực có đƣợc bƣớc tiến lớn đạt đƣợc thành tựu đáng kể Cùng với phát triển ngành công nghệ thông tin, vấn đề phức tạp thực tế đƣợc đơn giản nhiều Nhờ mà q trình phát triển đƣợc thúc đẩy nhanh chóng Vai trò của cơng nghệ thơng tin thời buổi cơng nghiệp hố, đại hố đất nƣớc phủ nhận, nhiên việc ứng dụng công nghệ thông tin vào lĩnh vực ứng dụng nhƣ để khai thác hết đƣợc mạnh ngành công nghệ thông tin câu hỏi lớn Việc ứng dụng tri thức nhân loại vào ngành công nghệ thông tin để góp phần đƣa lời giải cho nhiều vấn đề khó đƣợc xem giải pháp cần thiết có ý nghĩa Các tri thức nhân loại đƣợc xây dựng thành hệ thống hoàn chỉnh ứng dụng nhiều ngành khác dƣới hộ trợ công nghệ thông tin Việc chuyển đổi tri thức nhân loại thành hệ thống hay đƣợc gọi biểu diễn tri thức đƣợc thực hiện, tri thức đƣợc ứng dụng rộng rãi trình phát triển xã hội Biểu diễn tri thức đóng vai trò quan trọng việc khảng định khả giải vấn đề hệ sở tri thức Dựa vào cách thức ngƣời giải vấn đề, nhà nghiên cứu xây dựng kỹ thuật biểu diễn dạng tri thức khác máy tính Mục tiêu tiểu luận nhằm tìm hiểu phát triển kỹ thuật biểu diễn tri thức dựa tri thức theo logic, luật dẫn, mạng ngữ nghĩa, Frame, đồng thời trình bày việc ứng dụng giải tốn tam giác mạng ngữ nghĩa Trong luận văn này, em nghiên cứu đƣa minh hoạ cho việc biểu diễn tri thức công nghệ thông tin ứng dụng minh hoạ cho q trình biểu diễn tri thức Cho dù phạm vi ứng dụng hệ thống hạn chế, nhƣng sở để phát triển hệ thống chuyên gia Và luận văn này, em muốn gửi đến ứng dụng khác, ứng dụng mạng ngữ nghĩa để giải tốn tam giác lƣợng chƣơng trình phổ thơng -22 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: Luận văn tập trung nghiên cứu phƣơng pháp giải toán lƣợng giác Để giải tốn hình học tốn sở, mà từ ngƣời xây dựng nhiều ứng dụng nhƣ: Giải toán tam giác lƣơng, hệ thức lƣợng tam giác… Hƣớng nghiên cứu đề tài: - Nắm kiến thức số toán tam giác lƣợng để sử dụng số giải thuật - Tìm hiểu lịch sử phát triển sở tri thức giải toán tam giác lƣợng - Tìm hiểu nắm đƣợc khái niệm tam giác lƣợng ứng dụng thực tế Nội dung nghiên cứu: Chương I: Tổng quan hệ chuyên gia mạng ngữ nghĩa Ở chƣơng đề tài vào tìm hiểu khái niệm hệ chuyên gia mạng ngữ nghĩa Các ƣu nhƣợc điểm mạng ngữ nghĩa Chương II: Biểu diễn tri thức Trong chƣơng tìm hiểu sâu luật cách biểu diễn tri thức Chương III: Ứng dung mạng ngữ nghĩa để giải toán tam giác lượng Chƣơng đƣa mục đích, u cầu nhƣ mơ tả chƣơng trình thực nghiệm đƣợc xây dựng Phƣơng pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu tài liệu viết tổng quan - Phƣơng pháp phân tích, đánh giá tốn - Nghiên cứu triển khai thử nghiệm hệ thống -3Chƣơng I : TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYÊN GIA VÀ MẠNG NGỮ NGHĨA 1.1 Hệ chuyên gia 1.1.1 Hệ chuyên gia ? Hệ chuyên gia hệ thống chƣơng trình máy tính chứa thơng tin, tri thức trình suy luận lĩnh vực cụ thể để giải vấn đề khó hóc búa đòi hỏi tinh thơng đầy đủ chuyên gia ngƣời giải pháp họ Nói cách khác hệ chuyên gia dựa tri thức chuyên gia ngƣời giỏi lĩnh vực quan tâm  Tri thức hệ chuyên gia bao gồm kiện luật Các kiện đƣợc cấu thành số nhiều thông tin, đƣợc thu thập rộng rãi, cơng khai đƣợc đồng tình chuyên gia ngƣời lĩnh vực Các luật biểu thị đốn chun mơn chun gia lĩnh vực  Mức độ hiệu hệ chuyên gia phụ thuộc vào kích thƣớc chất lƣợng sở tri thức mà hệ có đƣợc  Mỗi hệ chuyên gia đặc trƣng cho lĩnh vực vấn đề đó, nhƣ y học, tài chính, khoa học hay cơng nghệ, vv…, mà cho lĩnh vực vấn đề  Ví dụ : hệ chuyên gia lĩnh vực y học để phát bệnh lây nhiễm có nhiều tri thức số triệu chứng lây bệnh, lĩnh vực tri thức y học bao gồm bệnh, triệu chứng chữa trị  Hoạt động hệ chuyên gia dựa tri thức đƣợc minh họa nhƣ sau: Ngƣời sử dụng Hệ thống giao tiếp Cơ sở tri thức Máy suy diễn Hình 1.1: Hoạt động hệ chuyên gia dựa tri thức -41.1.2 Đặc trưng ưu điểm hệ chuyên gia Có đặc trƣng bản:  Hiệu cao: Khả trả lời với mức độ tinh thông cao so với chuyên gia (ngƣời) lĩnh vực  Thời gian trả lời thỏa đáng: Thời gian trả lời hợp lý, nhanh so với chuyên gia (ngƣời) để đến định  Độ tin cậy cao: Không thể xảy cố giảm sút độ tin cậy sử dụng  Dễ hiểu: Hệ chuyên gia giải thích bƣớc suy luận cách dễ hiểu quán Những ƣu điểm hệ chuyên gia : Phổ cập: Là sản phẩm chuyên gia, đƣợc phát triển không ngừng với hiệu sử dụng phủ nhận Giảm giá thành Giảm rủi ro: Giúp ngƣời tránh đƣợc rủi ro môi trƣờng nguy hiểm Tính thƣờng trực: Bất kể lúc khai thác sử dụng Trong ngƣời mệt mỏi, nghỉ ngơi hay vắng mặt Đa lĩnh vực: Chuyên gia nhiều lĩnh vực khác đƣợc khai thác đồng thời thời gian sử dụng Độ tin cậy Khả giảng giải: Câu trả lời với mức độ tinh thông đƣợc giảng giải rõ ràng, chi tiết, dễ hiểu Khả trả lời nhanh Tính ổn định, suy luận có lý đầy đủ lúc nơi Trợ giúp thông minh nhƣ ngƣời hƣớng dẫn Có thể truy cập nhƣ sở liệu thông minh 1.1.3 Các lĩnh vực ứng dụng hệ chuyên gia Tính đến thời điểm này, hàng trăm hệ chuyên gia đƣợc xây dựng báo cáo thƣờng xuyên tạp chí, sách báo hội thảo khoa học Ngồi hệ ... tích, đánh giá tốn - Nghiên cứu triển khai thử nghiệm hệ thống -3Chƣơng I : TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYÊN GIA VÀ MẠNG NGỮ NGHĨA 1.1 Hệ chuyên gia 1.1.1 Hệ chuyên gia ? Hệ chuyên gia hệ thống chƣơng trình... QUAN VỀ HỆ CHUYÊN GIA VÀ MẠNG NGỮ NGHĨA- 1.1 Hệ chuyên gia - 1.1.1 Hệ chuyên gia ? - 1.1.2 Đặc trƣng ƣu điểm hệ chuyên gia - 1.1.3 Các lĩnh vực ứng dụng hệ chuyên gia ... thực tế Nội dung nghiên cứu: Chương I: Tổng quan hệ chuyên gia mạng ngữ nghĩa Ở chƣơng đề tài vào tìm hiểu khái niệm hệ chuyên gia mạng ngữ nghĩa Các ƣu nhƣợc điểm mạng ngữ nghĩa Chương II: Biểu