Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Chương 7: Biểu diễn tri thức có cấu trúc nhằm giới thiệu đến các bạn những nội dung về Semantic Nets–Mạng ngữ nghĩa và Frames–Khung. Với các bạn đang học chuyên ngành Công nghệ thông tin thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích dành cho các bạn.
Chương 7: Biểu diễn tri thức có cấu trúc Nội dung Semantic Nets – Mạng ngữ nghĩa Frames – Khung Semantic Nets – Mạng ngữ nghĩa Mạng ngữ nghĩa ñồ thị ñịnh hướng gồm tập nút tập cung/cạnh, đó, Mỗi nút có đánh nhãn ñể biểu diễn ñối tượng Mỗi cạnh ñường mũi tên có đánh nhãn liên kết hai nút mối quan hệ hai ñối tượng Cách biểu diễn cho ta nhìn tổng thể tri thức tóan bằng đồ thị Nhờ cách biểu diễn này, luật suy diễn thiết lập thơng qua nút cung liên kết Biểu diễn ñược xem cấu trúc liệu mà ràng buộc tốn vạch Mạng ngữ nghĩa: ví dụ Ví dụ du : Chẳng hạn : khái niệm chích chịe, chim, hót, cánh, tổ có số mối quan hệ sau : Chích chịe lồi chim Chim biết hót Chim có cánh Chim sống tổ Mạng ngữ nghĩa: ví dụ Mạng ngữ nghĩa: ví dụ lớp ðV can Breathe has Animal Skin can Move is a can Bird Fly has has Wings Feathers is a is a is Ostrich Canary can is Sing Yellow Tail can not Fly Mạng ngữ nghĩa Ưu ñiểm Mạng ngữ nghĩa linh động, ta dễ dàng thêm vào mạng ñỉnh cung ñể bổ sung tri thức cần thiết Mạng ngữ nghĩa có tính trực quan cao nên dễ hiểu Mạng ngữ nghĩa cho phép đỉnh thừa kế tính chất từ đỉnh khác thơng qua cung loại "là", từ đó, tạo liên kết "ngầm" đỉnh khơng có liên kết trực tiếp với Mạng ngữ nghĩa hoạt ñộng tự nhiên theo cách thức người ghi nhận thông tin Mạng ngữ nghĩa Nhược điểm Cho đến nay, chưa có chuẩn quy ñịnh giới hạn cho ñỉnh cung mạng Nghĩa bạn gán ghép khái niệm cho ñỉnh cung! Tính thừa kế (vốn ưu điểm) mạng dẫn đến nguy mâu thuẫn tri thức Mạng ngữ nghĩa Semantic Nets vị từ cấp Semantic Nets: thuận tiện biểu diễn quan hệ đối tượng Thơng thường quan hệ hai (left right cung quan hệ) – biểu diễn predicate hai ngơi VD isa (chíchchịe, chim) isa (Bird, animal) Mạng ngữ nghĩa Semantic Nets vị từ cấp (tt) Vị từ hai Semantic Nets sao? Vị từ ngơi: biểu diễn dạng hai cách sử dụng vị từ tổng qt isa, instance Ví dụ man(Marcus) Có thể ñược viết lại: instance(Marcus, Man) 10 Mạng ngữ nghĩa Biểu diễn lượng từ ∀, ∃ : EX: “Every dog in town has bitten the constable” Lưu ý: dog, constable: cụ thể 16 Mạng ngữ nghĩa Biểu diễn lượng từ ∀, ∃ : EX: “Every dog in town has bitten every mail-carrier” Lưu ý: dog, mail carrier 17 Frame - Khung Semantic nets Frame: Khi phạm vi tốn nới dạng biểu diễn semantic nets trở nên phức tạp Do có số nodes cung chúng tăng lên Trong trường phức tạp vậy, frame cách biểu diễn có vẽ thích Giới thiệu frame: Frame mở rộng mạng ngữ nghĩa đó, nút mạng cấu trúc liệu Frame chứa slot ñược xem thuộc tính giá trị slot ñược kèm theo Frame cho phép truy cập thành phần Frame slot cho phép hưởng quyền thừa kế Frame liệu Frame liệu khác 18 Frame - Khung Cấu trúc Frame Slot : Value : Slot : Value : value of property_name_2> Slot : Value : 19 Frame - Khung Các slot frame chứa thông tin sau Thông tin nhận dạng frame Thông tin quan hệ frame với frame khác Các thành phần mô tả frame Thông tin thủ thủ tục Thơng tin mặc định frame Thơng tin đề xuất VD: Cho mạng ngữ nghĩa biểu diễn kiện động vật hình 20 Frame - Khung Frame animal Slot : can Value : breathe, move Slot : has Value : wings Frame bird Slot : is_a Value : animal Slot : can Value : fly Slot : has Value : wings, feathers 21 Frame - Khung Frame canary Slot : is_a Value : bird Slot : can Value : sing Slot : is Value : yellow Frame ostrich Slot : is_a Value : bird Slot : can_not Value : fly Slot : is Value : tail 22 Frame - Khung Ví dụ ứng dụng : Thiết kế hệ chuyên gia ñiều khiển nhiệt ñộ môi trường sở hệ thống Frame Các yêu cầu đặt tóan ðiều khiển nhiệt ñộ môi trường nhà nhỏ gồm ba phịng : khách, ăn ngũ Mỗi phịng trang bị lị sưởi, máy điều hịa nhiệt kế Lị sưởi làm ấm, máy điều hịa làm mát nhiệt kế đo nhiệt độ mơi trường Cấu trúc hệ thống điều khiển nhiệt độ phịng mơ tả hình 23 Frame - Khung Room Termostat 50 60 70 Setting Temperature Mode Heat Air Furnace Air conditioner 24 Frame - Khung Hệ thống gồm frame room, thermostat, furnace air conditioner mơ tả sau : Frame room Slot : funace Value : < funac1,funace2,funace3 > Slot : air_conditioner Value : < air_conditioner1,air_conditioner2, air_conditioner3 > Slot : thermostat Value : < thermostat1, thermost2, thermostat3 > Slot : occupany Value : < yes,no > 25 Frame - Khung Frame thermostat Slot : air_conditioner Value : < air_conditioner1,air_conditioner2, air_conditioner3 > Slot : funace Value : < funac1,funace2,funace3 > Slot : mode Value : Slot : setting Value : 60 Slot : temperature Value : 65 Slot : room Value : 26 Frame - Khung Frame air_conditioner Slot : room Value : Slot : state Value : Slot : thermostat Value : < thermostat1,thermostat2, thermostat3 > Frame furnace Slot : room Value : Slot : state Value : Slot : thermostat Value : < thermostat1,thermostat2, thermostat3 > 27 Frame - Khung Cơ sở luật điều khiển nhiệt độ mơi trường nhà sở thành phần hệ thống frame ñược thiết lập gồm luật Luật : if ( temperature < setting ) and (funace state ≠ off ) and (mode ≠ heat ) and ( roomoccupancy ≠ yes) then send message (funace state = on ) Luật : if ( temperature < setting - 5) and (funace state ≠ off ) and (mode ≠ heat )and ( roomoccupancy ≠ no) then send message (funace state = on ) Luật : if ( temperature >= setting ) and (funace state ≠ on ) and (mode ≠ heat ) and ( roomoccupancy ≠ yes ) then send message (funace state = off ) 28 Frame - Khung Luật : if ( temperature >= setting - 5) and (funace state ≠ on ) and (mode ≠ heat ) and ( roomoccupancy ≠ no) then send message (funace state = off ) Luật : if ( temperature < setting ) and (air_conditioner state ≠ off ) and (mode ≠ air ) and ( roomoccupancy ≠ yes) then send message (air_conditioner state = on ) Luật : if ( temperature < setting - 5) and (air_conditioner state ≠ off ) and (mode ≠ air ) and ( roomoccupancy ≠ no) then send message (air_conditioner state = on ) Luật : if ( temperature >= setting ) and (air_conditioner state ≠ on ) and (mode ≠ air ) and ( roomoccupancy ≠ yes ) then send message (air_conditioner state = off ) 29 Frame - Khung Luật : if ( temperature >= setting - 5) and (air_conditioner state ≠ on ) and (mode ≠ air ) and ( roomoccupancy ≠ no) then send message (air_conditioner state = off ) 30 ... ngơi: Tạo đối tượng biểu diễn toàn vị từ ðưa quan hệ hai ngơi biểu diễn node đối số Ví dụ scor(Cubs, Dodgers, 5-3 ) 11 Mạng ngữ nghĩa Semantic Nets PC (tt.): Biểu diễn câu có hai túc từ -dùng... nút có đánh nhãn ñể biểu diễn ñối tượng Mỗi cạnh ñường mũi tên có đánh nhãn liên kết hai nút mối quan hệ hai ñối tượng Cách biểu diễn cho ta nhìn tổng thể tri thức tóan bằng đồ thị Nhờ cách biểu. .. nghĩa Biểu diễn lượng từ ∀, ∃ : EX: “The dog bit the mail carrier” Vị từ : ∀X (dog(X)⇒∃Y(mail-carrier(Y) ^ bite(X,Y))) 14 Mạng ngữ nghĩa Biểu diễn lượng từ ∀, ∃ : g: biểu diễn cho phát biểu có lượng