Nối tiếp nội dung của chương 3 Bài giảng Trí tuệ nhân tạo, chương 4 trình bày các nội dung: Biểu diễn và ánh xạ, các cách tiếp cận, các vấn đề trong biểu diễn tri thức, vấn đề khung. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Chương 4: Biểu diễn tri thức Nội dung Biểu diễn ánh xạ Các cách tiếp cận Các vấn ñề biểu diễn tri thức Vấn ñề khung Biểu diễn tri thức Là phương pháp mã hoá tri thức, nhằm thành lập sỡ tri thức cho hệ thống dựa tri thức Tri thức thực Của lĩnh vực Gồm: ñối tượng quan hệ chúng lĩnh vực Bằng cách ? Bằng cách: dùng lược ñồ biểu diễn (scheme) Chọn dùng lược ñồ cho loại tri thức vấn ñề quan trọng Tri thức tính tốn Gồm: Bảng ánh xạ giữa: ðối tượng thực đối tượng tính tốn Quan hệ thực quan hệ tính tốn Các loại lược đồ biểu diễn Lược đồ logic Dùng biểu thức logic hình thức ,như phép tốn vị từ, để biểu diễn tri thức Các luật suy diễn áp dụng cho loại lược đồ (như: MP, MT,…) Ngơn ngữ lập trình thực tốt cho loại lược ñồ là: PROLOG Lược ñồ thủ tục Biểu diễn tri thức tập thị lệnh ñể giải vấn ñề thị lệnh lược ñồ thủ tục cách giải vấn ñề Các loại lược ñồ biểu diễn… Lược ñồ mạng Biểu diễn tri thức ñồ thị; ñỉnh ñối tượng khái niệm, cung quan hệ chúng Các ví dụ loại lược đồ gồm: mạng ngữ nghĩa Lược ñồ cấu trúc Là mở rộng lược ñồ mạng; cách cho phép node CTDL phức tạp gồm khe(slot) có tên trị hay thủ tục Kịch bản(script), khung (frame), đối tượng (object) ví dụ lược ñồ Biểu diễn ánh xạ Tri thức lĩnh vực: Là toàn hiểu biết lĩnh vực Thường gồm: khái niệm, ñối tượng, quan hệ chúng, luật tồn chúng, … Có thể phân nhiều dạng, xem phần sau Hiện tồn số lược ñồ ghi nhận tri thức ðể giải toán AI cần: Knowledge: Tri thức tốn (có thể nhiều) Mechanism for manipulating that knowledge: Phương tiện ñể xử lý tri thức như: retrieve, update, infer, Biểu diễn ánh xạ… Hình thức hóa tri thức Biểu diễn ánh xạ … Hai mức cấu trúc cho facts/representations Mức tri thức: Mức mà kiện, gồm cách hành xử agent (tác tử) goal tại, mơ tả Mức ký hiệu: Mức mà biểu diễn ñối tượng ñã ñược chọn mức tri thức ñược viết dạng ký hiệu để xử lý chương trình Biểu diễn ánh xạ … Ví dụ: Câu tiếng anh: “Spot is a dog” “Every dog has a tail” Có thể biểu diễn nhiều lược ñồ Dạng logic (chương sau): dog(Spot) ∀X(dog(X) → hastail(X)) Từ câu: “Spot has a tail”, thu qua bước: Từ 2, X=“Spot”: dog(Spot) → hastail(Spot) Từ 1, 3: hastail(Spot) Ánh xạ ngược → “Spot has a tail” Biểu diễn ánh xạ … Dạng mạng ngữ nghĩa (chương sau): 10 Các cách tiếp cận … Tri thức có khả thừa kế: dạng bổ sung chế suy diễn vào sở tri thức quan hệ nói trên, là: thừa kế thuộc tính Thừa kế thuộc tính: Tổ chức đối tượng thành lớp (class) Các lớp ñược xếp vào hệ thống phân cấp (hierachy) – có lớp cha (tống quát) lớp (cụ thể) – xem hình → Các lớp thừa kế thuộc tính từ lớp cha 15 Các cách tiếp cận … Tri thức có khả thừa kế (tt.): Line: Thuộc tính Box: ðối tượng, Trị thuộc tính đối tượng Arrow: Từ đối tượng sang trị thuộc tính 16 Các cách tiếp cận … Tri thức suy diễn: Thừa kế thuộc tính dạng suy diễn Logic truyền thống: cung cấp dạng suy diễn mạnh Tri thức suy diễn: cần thủ tục suy diễn Thủ tục suy diễn: nhiều dạng Forward (tiến): ði từ kiện ñến kết luận Backward (lùi): ði từ kết luận ñến kiện ñã cho Thủ tục thường dùng: resolution – xem chương 17 Các cách tiếp cận … Tri thức thủ tục: Tri thức ví dụ trước: Tĩnh, dạng khai báo Một dạng tri thức khác: hành ñộng ñược thi hành điều kiện thoả → tri thức thủ tục Cách biểu diễn chương trình Viết NNLT (LISP chẳng hạn) → Máy thực thi mã để thực cơng việc Trở ngại Khó viết CT suy diễn hành vi CT khác Cập nhật/debug số lượng lớn mã → khó khăn 18 Các cách tiếp cận … Tri thức thủ tục (tt): (defun fun1 (lis) (cond ((null lis) 0) ((not (listp (car lis))) (cond ((eq (car lis) nil) (fun1 (car lis))) (T (+ (fun1 (cdr lis)))) ) ) (T (+ (fun1 (car lis)) (fun1 (cdr lis)))) ) ) 19 Các cách tiếp cận … Tri thức thủ tục (tt): dùng luật sinh (production rule) Luật sinh + cách sử dụng chúng: ñịnh hướng hoạt ñộng dạng biểu diễn nói trước Tuy phân biệt đâu tri thức khai báo hay thủ tục công việc khó khăn 20 Các vấn đề biểu diễn tri thức Có thuộc tính đối tượng mà chúng xuất lĩnh vực không? Nếu có: thuộc tính nào? Nếu có: có chắn chúng xử lý thích hợp chế đề nghị khơng? Có quan hệ quan trọng tồn với thuộc tính khơng? 21 Các vấn đề biểu diễn tri thức Tri thức ñược biểu diễn ñến mức chi tiết nào? Có tồn primitive mà qua ñó tất tri thức ñược biểu diễn? Sử dụng primitives có ích khơng? Tập đối tượng biểu diễn nào? Với số lượng lớn tri thức ñược chứa CSDL, Bằng cách truy xuất thành phần cần thiết? 22 Các vấn ñề biểu diễn tri thức Các thuộc tính quan trọng: Instance: Cho biết quan hệ thành viên ñối tượng lớp thuộc vào Isa Cho biết lớp lớp khác Cặp thuộc tính cho phép khả thừa kế thuộc tính Chúng ñược gọi biểu diễn khác nhiều hệ thống tri thức 23 Các vấn ñề biểu diễn tri thức Các quan hệ với thuộc tính: Thuộc tính: entity | relationship Có tính chất quan trọng: ðảo Tồn hệ thống isa Các kỹ thuật ñể suy diễn giá trí Các thuộc tính đơn trị 24 Các vấn ñề biểu diễn tri thức Các quan hệ với thuộc tính: 25 Vấn đề khung Khung Mỗi frame mơ tả đối tượng (object) Một frame bao gồm thành phần slot facet Một slot thuộc tính đặc tả đối tượng biểu diễn frame Ví dụ : frame mơ tả xe hơi, có hai slot trọng lượng loại máy Mỗi slot chứa nhiều facet Các facet (đơi lúc gọi slot "con") đặc tả số thơng tin thủ tục liên quan đến thuộc tính mơ tả slot Facet có nhiều loại khác nhau, sau số facet thường gặp: value, default value, range,… 26 Vấn ñề khung… Bằng cách biểu diễn hiệu chuổi trạng thái cho tốn tìm kiếm? Bài tốn robot: on(Plant12, Table34) under(Table34, Window13) in(Table34, Room15) → trạng thái = danh sách facts → bất tiện: danh sách dài từ trạng thái A → B: nhiều facts khơng thay đổi Vấn đề khung: tốn biểu diễn facts thay đổi với facts khơng ñược biết 27 Vấn ñề khung … Sử dụng tiền đề khung: Mơ tả tất khơng thay đổi áp dụng tốn tử cụ thể để chuyển từ trạng thái n → n+1 Ví dụ: “Vật X có màu Y trạng thái S1 có màu Y trạng thái S2 di chuyển X từ S1 → S2’ color(X,Y, S1) ^ move(X,S1,S2) → color(X,Y,S2) Bất tiện: → Số tiền ñề nhiều 28 Vấn ñề khung … Sử dụng giả ñịnh: Những thay ñổi: ghi tường minh OR ñược dẫn cách logic từ thay ñổi Hai cách tiếp cận dùng cho backtrack chuổi trạng thái: Khơng thay đổi mơ tả đầu Ghi nhận thay ñổi cụ thể node cần thay ñổi Thay đổi mơ tả đầu Ghi nhận cần làm undo trạng thái 29 ... dung Biểu diễn ánh xạ Các cách tiếp cận Các vấn ñề biểu diễn tri thức Vấn ñề khung Biểu diễn tri thức Là phương pháp mã hoá tri thức, nhằm thành lập sỡ tri thức cho hệ thống dựa tri thức Tri thức. .. Các vấn đề biểu diễn tri thức Tri thức ñược biểu diễn ñến mức chi tiết nào? Có tồn primitive mà qua tất tri thức biểu diễn? Sử dụng primitives có ích khơng? Tập ñối tượng ñược biểu diễn nào? Với... tail” Biểu diễn ánh xạ … Dạng mạng ngữ nghĩa (chương sau): 10 Biểu diễn ánh xạ … Mơ hình giải vấn đề người máy: 11 Các cách tiếp cận thuộc tính hệ thống biểu diễn tri thức: Khả biểu diễn tất tri thức