Danh sách các lập luận

4 Thực nghiệm và đánh giá

3.2 Danh sách các lập luận

Lập luận Ảnh hưởng A1 “ xta_ b_fu, a_ b_fy 0.97 A2 “ xtf _ p d_aq _ p e_aqu, f _ p d_aq _ p e_aqy 0.97 A3 “ xtf _gu, f _gy 0.96 A4 “ xt b_ c_fu, b_ c_fy 0.95 A5 “ xtc_fu, c_fy 0.95 A6 “ xtp b_fq ^ pd_fqu,p b_fq ^ pd_fqy 0.94 A7 “ xt b_f _gu, b_f _gy 0.94 A8 “ xta_ b_ fu, a_ b_ fy 0.94 A9 “ xt e_fu, e_fy 0.93 A10 “ xt f _gu, f _gy 0.92 A11 “ xtpa_ bq _ p d_aq _ p e_aqu,pa_ bq _ p d_aq _ p e_aqy 0.91 A12 “ xtfu, fy 0.9 A13 “ xta_ b_ f, fu, a_ by 0.9 A14 “ xt f _g, fu, gy 0.9 A15 “ xt b_ f _g, fu, b_gy 0.88 A16 “ xtg_ p d_aq _ p e_aqu, g_ p d_aq _ p e_aqy 0.88 A17 “ xt e_ f, fu, ey 0.86 A18 “ xtd_ f, fu, dy 0.86 A19 “ xta_ b_ cu, a_ b_ cy 0.85 A20 “ xta_ b_cu, a_ b_cy 0.85 A21 “ xtp b_gq _ p d_aq _ p e_aqu,p b_gq _ p d_aq _ p e_aqy 0.82 A22 “ xtpa_ bq ^ pa_ b_dqu,pa_ bq ^ pa_ b_dqy 0.82 A23 “ xt fu, fy 0.8 A24 “ xt b_ c_f, fu, b_ cy 0.8 A25 “ xtp b_fq ^ pd_fq, fu, b^dy 0.8 A26 “ xtc_gu, c_gy 0.8 A27 “ xt e_ p d_aq _ p e_aqu, e_ p d_aq _ p e_aqy 0.79 A28 “ xta_ b_du, a_ b_dy 0.79 A29 “ xtd_ p d_aq _ p e_aqu, d_ p d_aq _ p e_aqy 0.79 A30 “ xtp b_gq ^ pg_dqu,p b_gq ^ pg_dqy 0.76 A31 “ xtd_gu, d_gy 0.72 A32 “ xtp d_aq _ p e_aqu,p d_aq _ p e_aqy 0.7 A33 “ xt b_c_gu, b_c_gy 0.7 A34 “ xta_ bu, a_ by 0.7 A35 “ xt b_ c_ eu, b_ c_ ey 0.65 A36 “ xt b_ c_du, b_ c_dy 0.65

Bảng 3.2 – Tiếp tục trang trước Lập luận Ảnh hưởng A37 “ xtc_ eu, c_ ey 0.65 A37 “ xtc_du, c_dy 0.65 A39 “ xtp b_gq ^ p b_d_gqu,p b_gq ^ p b_d_gqy 0.64 A40 “ xtp b_ eq ^ pd_ equ,p b_ eq ^ pd_ eqy 0.58 A41 “ xtp b_dq ^du,p b_dq ^dy 0.58 A42 “ xt b_d_gu, b_d_gy 0.58 A43 “ xtd_ eu, d_ ey 0.51 A44 “ xtcu, cy 0.5 Chúng ta có U ndercut“ pA12, A23q,pA12, A24q,pA12, A25q,pA23, A12q,pA23, A13q,pA23, A14q,pA23, A15q,pA23, A17q,pA23, A18q.

IncundercutpB‘q “maxtminp0.9,0.8q, minp0.9,0.8q, minp0.9,0.8q, minp0.8,0.9q, minp0.8, 0.9q,minp0.8,0.9q, minp0.8,0.88q, minp0.8,0.86q, minp0.8,0.86qu “ 0.8.

Với att = undercut chúng ta có:

∆att‘ pBq “ tpa_ b_fq,pf _ p d_aq _ p e_aqq,pf_gq,p b_ c_fq,pc_fq,pp b_

fq ^ pd_fqq,p b_f _gq,pa_ b_ fq,p e_fq,p f _gq,ppa_ bq _ p d_aq _ p e_aqq,pfq,p b_ f _gq,pg_ p d_aq _ p e_aqq,p e_ fq,pd_ fq,pa_ b_

cq,pa_ b_cq,pp b_gq _ p d_aq _ p e_aqq,ppa_ bq ^ pa_ b_dqqu.

3.2 Định đề và một số tính chất

Trong phần tiếp theo tôi xin giới thiệu một số định đề cho tích hợp tri thức bằng tranh cãi. Giả sử chúng ta có B “ tB1,...,Bnu là tập hữu hạn các cơ sở tri thức khả năng, Hàm hợp B‘ xác định như sau: B‘ : Bn ÑB˚. Tập các định đề được giới thiệu như sau:

(SYM) B‘ptB1, ..., Bnuq “B‘ptBπp1q, ..., Bπpnquq. Trong đó π là hoán vị trong {1, ..., n}.

Định đề (SYM) còn được gọi là định đề (ANO) [29], để đảm bảo sự công bằng của người tham gia. Nó chỉ ra rằng kết quả của một quá trình tranh cãi cần phản ánh lập luận của những người tham gia chứ không phải là danh tính của họ. (CON) EφP LpB‘ptB1, ..., Bnuq $φq ^ pB‘ptB1, ..., Bnuq $ φq.

Định đề (CON) yêu cầu rằng kết quả của một quá trình tranh cãi phải nhất quán. (UNA) Nếu B˚

1 ”...”B˚

n thì B‘ptB1, ..., Bnuq ”B˚

1.

Định đề (UNA) trình bày về sự thống nhất. Nó nói rằng nếu tất cả những người tham gia có cùng một tập tri thức, thì tập tri thức này sẽ là kết quả của quá trình tranh cãi. Rõ ràng, định đề (UNA) là tổng quát hơn định đề (IDN) và nó cũng bao hàm (IDN) được xác định như sau:

(IDN) B‘ptBi, ..., Biuq ” B˚

i

(IDN) phát biểu rằng nếu tất cả những người tham gia có cùng một cơ sở tri thức khả năng. Thì sau quá trình tranh cãi, kết quả chúng ta đạt được là một cơ sở tri thức.

(CLO) Ťn i“1B˚

i $B‘ptBi, ..., Biuq.

Định đề (CLO) yêu cầu tính đóng cho kết quả của quá trình tranh cãi. Nó chỉ ra rằng mỗi tri thức thu được sau quá trình tranh cãi cần có ở một vài cơ sở tri thức của dữ liệu đầu vào.

(MAJ) Nếu |tB˚

i $ φ, i“1, ..., nu| ą n2 thì B‘ptBi, ..., Biuq $φ.

Định đề (MAJ) chỉ ra rằng, nếu một tri thức được hỗ trợ bởi đa số người tham gia thì nó phải nằm trong kết quả của quá trình tranh cãi.

(COO) Nếu B˚

i $φ,@i “1, ..., n thì B‘ptBi, ..., Biuq $φ.

Định đề (COO) phát biểu rằng, nếu một tri thức được hỗ trợ bởi tất cả những người tham gia thì nó phải nằm trong kết quả của quá trình tranh cãi.

Chúng ta có các nhận xét sau: - (UNA) bao hàm (IDN). - (MAJ) bao hàm (COO).

Khảo sát với các toán tử tích hợp được xác định ở phần trước, chúng ta có:

Định lý 3.2.1. Toán tử BM A thỏa mãn các định đề (SYM), (CON), (UNA) và (CLO). Không thỏa mãn (MAJ).

Chứng minh. Giả sử chúng ta có toán tử BMA = BU ndercut

‘ pBq “ tpφ, aq|φ P B˚

i Y...Y

B˚

n, a ą IncpB1 Y...YBnqu. Bây giờ chúng ta chỉ ra rằng BM A thỏa mãn các định đề (SYM), (CON), (UNA), (CLO) và không thỏa mãn (MAJ).

- Bởi vì kết quả đạt được xây dựng dựa vào niềm tin và sự ưu tiên của đối tượng dành cho các thông tin này chứ không phải là danh tính của đối tượng. Do đó, SYM được thỏa mãn.

- Bởi vì trong quá trình tích hợp, việc xác định độ không nhất quán đã giúp ta loại bỏ được các tri thức mâu thuẫn với tập tri thức chung ban đầu. Do đó, CON được thỏa mãn.

- Trong kết quả của quá trình tích hợp, các tri thức có mức độ chắc chắn nhỏ hơn độ không nhất quán sẽ bị loại bỏ. Do đó, một tri thức tuy được hỗ trợ bởi đa số người tham gia nhưng trong quá trình tích hợp ảnh hưởng đạt được nhỏ hơn độ không nhất quán thì tri thức đó cũng sẽ bị loại bỏ sau quá trình tích hợp1. Vì vậy MAJ không được thỏa mãn.

Nội dung chính của chương này là cung cấp một mô hình để tích hợp tri thức bằng tranh cãi. Ý tưởng chính của mô hình này là sử dụng độ không nhất quán như là một thước đo cùng với khái niệm undercut, thủ tiêu để xây dựng một mô hình tranh cãi cho tích hợp tri thức. Bên cạnh đó, một tập các định đề cũng đã được giới thiệu và tính hợp lý của nó cũng đã được đề cập và mang ra thảo luận.

1ChoB1 “ tpa,0.7,q,pb,0.1qu, B2 “ tp a_ b,0.9q,pb,0.2qu. Với att = undercut và‘pα, βq “α`β´α.βchúng ta có

IncundercutpB‘q= 0.28 và∆att

Chương 4

Thực nghiệm và đánh giá

Do hạn chế về mặt thời gian, trong khuôn khổ luận văn này, tôi chỉ tiến hành thực cài đặt một phần của mô hình đề xuất, cụ thể là quá trình tích hợp chỉ thực hiện được với dữ liệu đầu vào có hai cơ sở tri thức và trong các công thức logic có chứa phép tuyển, chưa thực hiện được với phép hội. Phần còn lại sẽ được tiến hành trong những nghiên cứu tiếp theo.

4.1 Môi trường thực nghiệm

Quá trình thực nghiệm của luận văn được thực hiện trên máy tính có cấu hình:

• Chip Intel(R) Core(TM) i7-2640M, 2.80GHz

• Ram: 6GB

• Hệ điều hành: Windows 10 - 64 bit

• Samsung SSD 850 Evo 250G

Công cụ lập trình: Chương trình được viết bằng C7, nền tảng .Net 3.5, sử dụng IDE là Visual Studio 2015 và Infragistics để thiết kế giao diện.

4.2 Quá trình thực nghiệm

4.2.1 Giới thiệu về chương trình

Giao diện chính của chương trình gồm có hai phần:

• Phần chức năng (chú thích [1] - hình 4.1): bao gồm menu chính, chọn file dữ liệu, chọn hàm hợp và hiển thị thời gian thực hiện tính toán.

• Phần hiển thị (chú thích [2] - hình 4.1): hiển thị dữ liệu đầu vào để tính toán và kết quả thu được sau khi tính toán.

Các chức năng chính của chương trình:

• Logic khả năng: xác định hàm phân phối khả năng, tính độ không nhất quán, xác định ngưỡng, kết luận hợp lý, kết luận khả năng.

Hình 4.1: Giao diện chương trình

• Tích hợp tri thức bằng tranh cãi xác định: kết quả của hàm hợp, các lập luận, quan hệ undercut, độ không nhất quán, kết quả của toán tử BMA.

• Kết xuất kết quả dưới dạng file excel hoặc word, tạo hàm hợp và tạo cơ sở tri thức.

Yêu cầu dữ liệu đầu vào:

• Các thông tin đầu vào được biểu diễn dưới dạng công thức khả năng, mỗi một cơ sở tri thức thì được nằm trong một cấu trúc có dạngf ormulatu. Ví dụf ormulatpa_

b; 0.7q,pb; 0.6q,pa; 0.4qu.

• Trong phần logic khả năng, để tính phân phối khả năng thì các diễn giải đầu vào được nằm trong một cấu trúc có dạngintertuví dụintertpa;b;cq,pa;b; cq,pa; b;cqu.

• Các ký hiệu phép toán bao gồm: phép hoặc (|), phép và (&), phủ định („). Yêu cầu đối với việc tạo hàm hợp phải thỏa mãn hai tính chất sau:

(1) ‘p0, . . .0q “0,

(2) Nếu ai ěbi với tất cả i “1, . . . , n thì ‘pa1, . . . , anq ě ‘pb1, . . . , bnq. Yêu cầu đối với việc tạo cơ sở tri thức:

Hình 4.2: Tạo cơ sở tri thức

• Số cơ sở: Số cơ sở tri thức mà ta muốn tạo.

Thuật toán tự động sinh cơ sở tri thức như sau:

Yêu cầu đầu vào: countKB, maxF. Trong đó countKB là số cơ sở tri thức muốn tạo, maxF là số công thức tối đa có thể có ở mỗi cơ sở tri thức.

Kết quả: Các cơ sở dữ liệu thỏa mãn yêu cầu đầu vào. begin

a:= countKB // số cơ sở tri thức muốn tạo.

b:= maxF // số công thức tối đa có thể có ở mỗi công thức. c:=0 // số cơ sở tri thức đã tạo.

d:=0 // mức độ chắc chắn của mỗi công thức. e:=0 // số công thức sẽ có trong mỗi công thức. FM // lưu các công thức trong một cơ sở tri thức.

KB // lưu các cơ sở tri thức.

while c <=a do

e := random(1,b) // số công thức sẽ có trong một cơ sở tri thức. l:=0 // số công thức đã tạo trong một cơ sở tri thức. while l <=e do

ct:= new ct // tạo một công thức mới. if ct is not exit then

d:= random(0,1)// độ chắc chắn của công thức. FM.add(ct,d) //thêm công thức vào cơ sở tri thức. l:=l+1

end

KB.add(FM) // thêm cơ sở tri thức vào danh sách các cơ sở tri thức. c:=c+1

end

4.2.2 Tập dữ liệu thực nghiệm

Dữ liệu để thực nghiệm sẽ gồm hai tập:

1. Tập thứ nhất là hai cơ sở tri thức khả năng được sử dụng trong Ví dụ 3.0.1 nhằm đánh giá tính đúng đắn của mô hình đã đề xuất.

2. Tập thứ hai là hai cơ sở tri thức khả năng do chương trình tự sinh ra với khoảng 200, 300, 400, 500 và 1000 công thức ở mỗi cở sở tri thức để đánh giá hiệu năng của chương trình theo mô hình đề xuất.

4.2.3 Kết quả thực nghiệm thu được của tập dữ liệu thứ nhất

Sau khi chạy thực nghiệm với dữ liệu đầu vào là tập dữ liệu thứ nhất, ta thu được kết quả như sau:

Trong đó:

• Công thức: là các công thức có được sau khi hợp các cơ sở tri thức lại với nhau theo Định nghĩa 3.0.1.

• Trọng số: là ảnh hưởng của công thức có được sau khi hợp các cơ sở tri thức lại với nhau theo công thức ‘pα, βq “α`β´α.β .

Hình 4.3: Kết quả của hàm hợp

Hình 4.4: Các lập luậnTrong đó: Trong đó:

• Lập luận: là các lập luận được tạo từ kết quả của hàm hợp theo Định nghĩa 3.1.1.

• Ảnh hưởng: là ảnh hưởng của lập luận và được xác định theo Định nghĩa 3.1.7 . Trong đó:

• Undercut: là các lập luận tấn công undercut với nhau và được xác định theo Định nghĩa 3.1.5.

• min(force(Ai),force(Aj)): là trọng số nhỏ nhất của các cặp lập luận tấn công undercut với nhau.

Hình 4.5: Quan hệ Undercut

Kết quả toán tử BMA: là kết quả thu được sau khi tích hợp các cơ sở tri thức bằng tranh cãi, và được xác định theo Định nghĩa 3.1.9.

4.2.4 Kết quả thực nghiệm thu được của tập dữ liệu thứ hai

Sau khi chạy thực nghiệm với tập dữ liệu do chương trình sinh ra, chúng ta có được bảng kết quả sau đây:

200 300 400 500 1000

Hàm hợp 1.1 3.3 26.2 47 286 Lập luận 4.1 4.5 204.5 258 1923 Undercut + BMA 0.3 0.5 11.2 12.2 76.2

Bảng 4.1: Thời gian thực nghiệm chương trình (đơn vị phút)

Hình 4.7: Biểu đồ thời gian thực nghiêm (đơn vị giây)

4.2.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm và hướng nghiên cứu tiếp theo Kết quả thực nghiệm cho thấy:

• Trong quá trình chạy tập dữ liệu thứ nhất, kết quả thu được phù hợp với kết quả kết quả sủ dụng trong các ví dụ đã trình bày ở trên.

• Trong tập dữ liệu thứ hai, sau khi thực hiện tích hợp với hàm hợp ‘pα, βq “

α`β´α.β chúng ta thu được kết quả thời gian tính toán như trong Bảng 4.1. Tuy nhiên, từ bảng thời gian và biểu đồ thời gian thực nghiệm ta có thể thấy năng xuất xử lý vẫn chưa được cao khi đang xử lý một cơ chế vét cạn để thực hiện các phép tính trong khi các bài toán thực tế thường đòi hỏi phải sử dụng các công cụ biểu diễn logic mạnh hơn.

• Trong thời gian tới, chương trình sẽ bổ xung thêm tích hợp với dữ liệu đầu vào có nhiều cơ sở tri thức và trong công thức có chứa phép hội.

Kết luận

Nội dung chủ yếu của luận văn này là cung cấp một mô hình để tích hợp tri thức bằng phương pháp tranh cãi. Ý tưởng chính của mô hình này là sử dụng độ không nhất quán như là một thước đo cùng với khái niệm att1 để xây dựng một mô hình tranh cãi cho tích hợp tri thức. Luận văn đã thu được các kết quả chính sau đây:

• Tìm hiểu về logic cổ điển, logic khả năng, duyệt niềm tin, biểu diễn tri thức, tích hợp tri thức và mô hình tranh cãi của GS. Phạm Minh Dũng [25]

• Xây dựng các mô hình tiên đề và mô hình xây dựng cho tích hợp tri thức bằng phương pháp tranh cãi. Trong đó một tập các định đề cũng đã được giới thiệu và tính hợp lý của nó cũng đã được đề cập và thảo luận.

• Một mô hình xây dựng sử dụng quan hệ tấn công att được đề xuất.

• Các quan hệ giữa mô hình tiên đề và mô hình xây dựng được xem xét và bàn luận.

• Một hệ thống thực nghiệm được xây dựng và chạy thử. Các kết quả thực nghiệm