Bài giảng Hệ cơ sở tri thức (Tuần 13-15) trình bày các nội dung: Dạng luật trong CSTT, các dạng luật suy diễn, các phép toán, tiến trình suy diễn, phân giải luật suy diễn không đệ qui, các chức năng quản trị CSTT.
23/11/2015 Tuần 13-15 (Week 13-15) Email: haivnu@yahoo.com Hai V Pham hai@spice.ci.ritsumei.ac.jp Mục đích: Kết hợp sở tri thức (CSTT) với sở liệu (CSDL) nhằm suy diễn thông tin từ CSDL luật suy diễn CSTT liệu CSDL Cách suy diễn thơng tin từ luật có CSTT liệu CSDL, cách quản trị CSTT 23 November 2015 Rules: Rules: R1, R2,…R3 Ri : IF THEN parent(X parent X,Y Y): - father(X father X,Y Y) | mother(X mother X,Y Y) Với father, Y father mother, mother parent vị từ X,Y biến Mỗi vị từ p(X X,Y Y,Z Z) ứng với quan hệ P(X X,Y Y,Z Z) CSDL 23 November 2015 23/11/2015 Luật không đệ qui: Vị từ phần đầu không xuất phần thân luật Y):- parent(Z X) & mother(Z Y) VD: sibling(X sibling X,Y parent Z,X mother Z,Y Luật đệ qui: Vị từ phần đầu xuất phần thân luật Ví dụ 3: ancestor(X Y): - parent(X Y) ancestor X,Y parent X,Y ancestor(X Y): - parent(X Z) & ancestor(Z Y) ancestor X,Y parent X,Z ancestor Z,Y 23 November 2015 Phép AND(&) xây dựng sở phép kết phép chiếu đại số quan hệ Với luật t(a a,b b,d d,e e): r(a a,b b,c c) & s(c c,d d,e e), quan hệ T(a a,b b,d d,e e) ứng với vị từ t(a a,b b,d d,e e) tính theo cách sau: Nếu dùng câu SQL, ta có câu lệnh tương ứng: SELECT r.a a, r.b b, s.d d, s.e e FROM table r, table s WHERE r.c c = s.c c 23 November 2015 Phép toán OR (|) xây dựng sở phép hợp sau đây: t(a,b,c): t(a,b,c): - r(a,b,c) | s(a,b,c) Quan hệ T(a a,b b,c c) t(a a,b b,c c) tính theo cách sau: T(a,b,c) = R(a,b,c) ∪ S(a,b,c) Nếu dùng SQL, ta có câu lệnh tương ứng : SELECT * FROM table1 r UNION SELECT * FROM table2 r INTO table t 23 November 2015 23/11/2015 Phép not(∼ not(∼ ) xây dựng sở phép hiệu, ví dụ: t(a,b,c): t(a,b,c): - r(a,b,c) & (∼ s(a,b,c)) Quan hệ suy T(a a,b b,c c) vị từ t(a a,b b,c c) tính theo cách sau: t(a,b,c) = r(a,b,c) \ s(a,b,c) Nếu dùng SQL, ta cài đặt sau: SELECT a, b, e FROM table r WHERE a NOT IN (SELECT SELECT a FROM s) 23 November 2015 Có thể mơ tả luật suy diễn đồ thị suy diễn Ví dụ với hai luật ta tạo đồ thị dạng suy diễn hình sau: 23 November 2015 Trong tiến trình suy diễn để tạo quan hệ cho vị từ suy grandfather(X Y) grandfather X,Y cần tạo quan hệ cho vị từ father(X Z) parent(Z Y) father X,Z parent Z,Y 23 November 2015 23/11/2015 Do father(X Z) quan hệ nên father X,Z cần thẩm định parent(Z parent Z,Y Y) cách so khớp đồng biến để có dạng sau: parent(Z,Y): parent(Z,Y):- father(Z,Y) | mother(Z,Y) 23 November 2015 10 Với vị từ father(Z Y) sử father Z,Y dụng so khớp đồng biến theo thứ tự xuất đối vị từ thứ tự xuất trường quan hệ 23 November 2015 11 Từ quan hệ father(F,C father F,C), F,C có đồng biến sau cho father(X Z) father X,Z father(Z Y) father Z,Y FATHER(F FATHER F C) nam son loc vinh father(X father X Z) nam son loc vinh father(Z father Z nam loc Y) son vinh 23 November 2015 12 23/11/2015 Có hai bước là: Tạo suy diễn theo luật Duyệt để thẩm định tạo sinh liệu cho vị từ suy Với hai luật: r1: sibling sibling(X X,Y Y):- parent(X Z) & parent(Z Y) & parent X,Z parent Z,Y (X XY Y) r2: parent(X Y):- father(X Y) | mother(X Y) parent X,Y father X,Y mother X,Y 23 November 2015 13 Vị từ suy sibling(X Y) với đích sibling X,Y sibling(A A,B B) thẩm định sau: sibling Tìm luật so khớp với đích thực đồng biến Tạo có gốc đích tốn Xử lý đệ qui với đích vừa tạo Nếu vị từ vị từ khơng thể mở rộng 23 November 2015 14 23 November 2015 15 23/11/2015 Sau tạo xong suy diễn, bước sang suy diễn cách duyệt để tạo sinh liệu cho vị từ suy Ý tưởng thuật tốn sau: Tìm luật có phần đầu so khớp với đích Tạo liệu cho vị từ phần thân luật Thực phép toán logic sở liệu suy diễn để tạo liệu cho vị từ suy 23 November 2015 16 23 November 2015 17 Xét CSDL theo dõi kết học tập sinh viên với quan hệ sau Nganhhoc(manganh,tennganh): chứa ngành học trường Nganhhoc Sinhvien(masv,manganh,holot,ten): chứa hồ sơ sinh viên Sinhvien Moncoso(manganh,mamon,tenmon,sotc): môn sở Moncoso ngành học số tín mơn Chuan(manganh,mamon,dchuan): điểm chuẩn mơn sở Chuan ngành dùng để suy diễn Diemcoso(masv,mamon,dmon): điểm kết môn sinh viên Diemcoso Chuyennganh(manganh,machnganh):các chuyên ngành Chuyennganh ngành Chuyende(machnganh,machde,tenchde,sotc): chuyên đề Chuyende ngành Diemchde(masv,machde,dchde): điểm kết chuyên đề sinh Diemchde viên 23 November 2015 18 23/11/2015 Phần CSTT bao gồm luật suy diễn liệu sau: Các luật lu t suy diễn di n 1: Sinh viên giỏi gi i giai đoạn đo n sở r1: IF diemcoso(masv,mamon,dmon) diemcoso AND chuan(manganh, mamon, chuan dmon,dchuan) THEN diemchinh(masv,manganh,mamon,dmon,dchuan) diemchinh Tạo quan hệ diemchinh(masv,manganh,mamon,dmon,dchuan) diemchinh chứa điểm môn quan trọng ngành giai đọan sinh viên điểm chuẩn để suy diễn môn 23 November 2015 19 r2:: IF dchinh(masv,manganh, mamon, dchinh r2 dmon,dchuan) AND (dmon> dchuan) THEN svgioicoso (masv,manganh) Tạo quan hệ svgioicoso(masv,manganh) svgioicoso chứa sinh viên đánh giá giỏi giai đoạn sơ theo quan điểm điểm môn quan trọng sinh viên lớn điểm chuẩn 23 November 2015 20 Các luật lu t suy diễn di n 2: Sinh viên giỏi gi i giai đoạn đo n chuyên ngành IF chuyende(machnganh,machde,tenchde,sotchi) chuyende r3:IF AND (sotchi>5) THEN chdeqtrong(machnganh, machde) chdeqtrong Tạo quan hệ chdeqtrong(machnganh,machde) chứa chdeqtrong chuyên đề quan trọng theo nghĩa có số tín lớn 23 November 2015 21 23/11/2015 r4: IF diemde(masv,machde,dchde) AND (dchde>8 (dchde>8) THEN svgioicde(masv, machde) Tạo quan hệ svgioicde(masv,machde) svgioicde chứa chuyên đề mà sinh viên đạt kết tốt 23 November 2015 22 r5: IFsvgioicde(masv,machde) AND chdeqtrong(machnganh,machde) THEN svgioichng(masv, machnganh) Tạo quan hệ svgioichng(masv, svgioichng machnganh) chứa sinh viên đánh giá giỏi chuyên ngành xác định machnganh Ở dùng độ đo niềm tin vào để đánh giá 23 November 2015 23 Các luật suy diễn 3: Sinh viên làm làm nghiên cứu sinh theo chuyên ngành sau tốt nghiệp r6: IF svgioicoso(masv,manganh) AND svgioichng(masv, machnganh) THEN svtheochnganh(masv,machnganh) Tạo quan hệ svtheochnganh(masv,machnganh) suy luận svtheochnganh chuyên ngành sinh viên làm nghiên cứu sinh Luật có độ đo xác luật 23 November 2015 24 23/11/2015 a) Bảng 1: EvidenceTable(RuleNo,Term) EvidenceTable Thuộc tính Term bảng chứa dạng Postfix phần giả thuyết luật suy diễn liệu Với dạng lưu trữ luật r1: IF ( NOT a) AND ( NOT b ) THEN a ~ b ~ & 23 November 2015 25 b) Bảng ng 2: RuleTable(Ruleno, Evidence, Conclusion,Cfrule) Chứa luật suy diễn liệu Cfrule độ tin luật c) Bảng ng 3: NodeTable(NodeNo,NodeType, NodeDescription, Cfnode) Chứa thông tin node đồ thị suy diễn Thuộc tính Nodetype có ba gía trị node lá, nối mục tiêu trung gian mục tiêu cuối 23 November 2015 26 Hệ quản qu n trị tr CSTT này, th tiến n hành soạn ti so n thảo th o luật lu t suy diễn di n liệu li u Hệ quản m chức qu n trị tr CSTT bao gồm ch c thêm, xoá, sửa a luật lu t 23 November 2015 27 23/11/2015 a) Hàm tạo o li liệu u cho bảng ng EvidenceTable b) Hàm tạo o liệu ng RuleTable li u cho bảng c) Hàm tạo o liệu ng li u cho bảng NodeTable 23 November 2015 28 a) Hàm tạo o liệu ng li u cho bảng EvidenceTable b) Hàm tạo o liệu ng li u cho bảng RuleTable c) Hàm tạo o li liệu u cho bảng ng NodeTable 23 November 2015 29 a) Thêm luật lu t vào CSTT b) Hàm xử lý xóa luật lu t khỏi kh i CSTT c) Hàm sửa a luật lu t suy diễn di n CSTT d) Hàm kiểm p lệ a CSTT ki m tra tính hợp 23 November 2015 30 10 23/11/2015 a) Hàm tính trị a mộtt nút tr b) Hàm tính trị a mộtt luật tr lu t c) Các hàm phân giải gi i phép toán AND, OR, NOT Các hàm ANDCombine( ); ORCombine( ); NOTEvaluate( ) nhằm nh m thức th c hi n phép toán AND, OR, NOT nhằm o sinh nh m tạo quan hệ ứng ng vớii vị từ kếtt qủa a 23 November 2015 31 Cách kếtt hợp p sở tri thức th c (CSTT) vớii sở liệu li u (CSDL) Các dạng ng luật lu t có tiền ti n đề vị từ ứng ng vớii bảng ng CSDL Cách diễn di n dịch ch toán tử logic Cách suy diễn a hệ CSTT kếtt hợp p vớii di n CSDL Mộtt số thuật ng suy thu t giải gi i động diễn di n Ví dụ áp dụng ng 23 November 2015 32 Cấu trúc báo cáo bao gồm phần sau: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Mục đích Phạm vi Các kiện, ngữ cảnh cách biểu diễn tri thức ộng suy diễn, luật diễn giải luật Sơ đồ kiến trúc hệ CSTT / hệ chuyên gia Thiết kế giao diện, giao diện tổng thể đặc tả chi tiết Cài đặt chương trình lựa chọn cơng cụ lập trình Các bước cài đặt cấu hình Hướng dẫn sử dụng chương trình ◦ Kiểm tra đánh giá ◦ Viết báo cáo tổng kết ◦ 10 Bảo vệ BTL- dự án môn học (7 phút trình bày / nhóm) Hai V Pham hai@spice.ci.ritsumei.ac.jp 33 11 23/11/2015 Tất file mã nguồn, file chương trình file báo cáo nén zip ghi theo định dạng Ten_nhom_ten_tom_tat_du_an.zip (ghi rõ mã nguồn tham khảo có) Bài tập gửi cho lớp phó / lớp trưởng Ngày nộp: tuần trước kết thúc học kỳ Bản báo cáo nộp trực tiếp lớp nhóm báo cáo Hai V Pham hai@spice.ci.ritsumei.ac.jp 34 12 ... NOTEvaluate( ) nhằm nh m thức th c hi n phép toán AND, OR, NOT nhằm o sinh nh m tạo quan hệ ứng ng vớii vị từ kếtt qủa a 23 November 2015 31 Cách kếtt hợp p sở tri thức th c (CSTT) vớii sở liệu li u (CSDL)... cách biểu diễn tri thức ộng suy diễn, luật diễn giải luật Sơ đồ kiến trúc hệ CSTT / hệ chuyên gia Thiết kế giao diện, giao diện tổng thể đặc tả chi tiết Cài đặt chương trình lựa chọn cơng cụ lập... ancestor Z,Y 23 November 2015 Phép AND(&) xây dựng sở phép kết phép chiếu đại số quan hệ Với luật t(a a,b b,d d,e e): r(a a,b b,c c) & s(c c,d d,e e), quan hệ T(a a,b b,d d,e e) ứng với vị từ t(a a,b