- Mô hình tiên đề là một tập các tiên đề hoặc các thuộc tính logic có tính chất tiên đề (thường được gọi là định đề) mà ta mong muốn CSTT tích hợp thỏa mãn.
- Mô hình xây dựng nói về cách thực hiện việc tích hợp tri thức, bao gồm giao thức, các chiến lược và chiến thuật tích hợp các CSTT và các công thức toán học/thuật toán mô tả các giao thức, chiến lược và chiến thuật này.
- Mối quan hệ giữa mô hình xây dựng và mô hình tiên đề (còn được gọi là kết quả biểu diễn) được thể hiện bằng các định lý, mệnh đề.
KẾT LUẬN CHƯƠNG
Trong chương này luận án đã giới thiệu về tri thức, biểu diễn tri thức dưới dạng logic và CSTT. Một số loại logic đó là những logic sẽ được sử dụng để biểu diễn và xây dựng cơ chế suy diễn trên các CSTT trong luận án này, trong đó nhất là LKN và LKNBT đã được giới thiệu.
Liên quan đến tích hợp tri thức, chương này đã giới thiệu một số phương pháp/mô hình tích hợp CSTT và các định đề của quá trình tích hợp các CSTT nói chung, CSTT mệnh đề và CSTTKN nói riêng và một số toán tử tích hợp tri thức trong LKN. Việc giới thiệu này làm nảy sinh vấn đề cần xây dựng phương pháp tích hợp các CSTTKNBT theo quan điểm định đề.
Chương 1 giới thiệu mô hình tích hợp hai CSTTKN sử dụng hai họ toán tử nhằm tăng mức độ ưu tiên của các tri thức được nhiều CSTT thành phần hỗ trợ và làm giảm
50
mức độ ưu tiên của tri thức khả năng gây ra sự không nhất quán đối với một số CSTT khác. Nội dung này đã dẫn đến cần giải quyết vấn đề tìm điều kiện cần và đủ để có thể tích hợp được nhiều CSTTKN sử dụng hai họ toán tử sao cho CSTT tích hợp đáp ứng được yêu cầu như khi tích hợp hai CSTTKN sử dụng hai họ toán tử.
Kỹ thuật tranh luận và tích hợp các CSTT dựa trên kỹ thuật tranh luận cũng được giới thiệu trong chương này. Cụ thể đã giới thiệu KTL của Phạm Minh Dũng được xem nền tảng cho nghiên cứu về lý thuyết tranh luận. Chương 1 cũng giới thiệu tích hợp các KTL và qua đó cho thấy rất khó sử dụng cách tiếp cận này cho tích hợp CSTTKN mặc dù rằng mỗi CSTTKN đều cảm sinh một KTL trừu tượng. Ở phần này còn giới thiệu cách tiếp cận KTL cho tích hợp các CSTT mâu thuẫn. Chính nội dung này đã gợi ý cần giải quyết vấn đề tích hợp các CSTT ưu tiên dựa trên kỹ thuật tranh luận theo quan điểm các định đề của quá trình tích hợp các CSTTKN.
Phần cuối của chương là giới thiệu mô hình đàm phán và hệ tiên đề cho các giải pháp đàm phán trong lý thuyết trò chơi được đề xuất bởi Nash. Tiếp theo tập trung giới thiệu một số cách tiếp cận điển hình về tích hợp các CSTT mệnh đề dựa trên kỹ thuật đàm phán. Việc chỉ ra những hạn chế chung của các cách tiếp cận này đã dẫn đến vấn đề nghiên cứu xây dựng phương pháp tích hợp các CSTT ưu tiên nói chung và CSTTKN nói riêng dựa trên kỹ thuật đàm phán khắc phục được 3 nhược điểm chung đã nêu của các nghiên cứu liên quan trước đó.
Từ những nội dung được trình bày trong Chương 1, có thể nhận thấy rằng các phương pháp tích hợp tri thức về bản chất là nhằm xây dựng một Khung tích hợp tri thức. Khung này bao gồm mô hình tiên đề, mô hình xây dựng và mối quan hệ giữa hai mô hình này. Các phương pháp tích hợp CSTT ở các chương tiếp theo sẽ được xây dựng theo khung như vậy.
Các chương tiếp theo của Luận án này sẽ trình bày việc giải quyết các câu hỏi nghiên cứu được nêu ở trên theo hướng những câu hỏi nêu sau sẽ được trình bày giải pháp khắc phục trước.
51
Chương 2. TÍCH HỢP CƠ SỞ TRI THỨC KHẢ NĂNG DỰA TRÊN KỸ THUẬT ĐÀM PHÁN
Chương này luận án đề xuất phương pháp tích hợp các CSTT ưu tiên với tập ràng buộc dựa trên phát triển một số ý tưởng chính của mô hình đàm phán nhượng bộ đồng thời trong trò chơi đàm phán của lý thuyết trò chơi.
Chương này đề xuất các tính chất logic (được gọi là các định đề) mà quá trình tích hợp các CSTT ưu tiên dựa trên kỹ thuật đàm phán nên thỏa mãn, đề xuất quy trình tích hợp các CSTT ưu tiên dựa trên kỹ thuật đàm phán nhượng bộ đồng thời (được gọi là quy trình tích hợp - đàm phán).
Một thuật toán mô tả chính xác quy trình tích hợp - đàm phán cũng được xây dựng và thuật toán này được sử dụng để kiểm tra xem các quá trình tích hợp CSTT ưu tiên dựa trên quy trình tích hợp - đàm phán có thỏa các định đề được đề xuất hay không.
Chương này cũng thực hiện ước lượng độ phức tạp tính toán của thuật toán được đề xuất và độ phức tạp này sẽ được ước lượng chi tiết, cụ thể hơn nữa khi các CSTT thành phần trong quá trình tích hợp dựa trên khung tích hợp - đàm phán là các CSTTKN.
2.1. Vấn đề đặt ra và mô hình tiên đề
Nội dung chính của chương này là đề xuất giải pháp nhằm giải quyết vấn đề sau:
2.1.1. Phát biểu vấn đề
Giả sử 𝐺 = ((𝑃𝑖, ≽𝑖)), 𝑖 ∈ {1, 2, … . , 𝑛} là bộ gồm 𝑛 CSTT ưu tiên (mỗi CSTT thành phần có thể nhất quán hoặc không) tương ứng với 𝑛 tác tử và vai trò quan trọng của các tác tử này có thể là không giống nhau (được thể hiện thông qua trọng số đo mức độ quan trọng của mỗi tác tử); ≽𝑖 là quan hệ thứ tự toàn phần trên CSTT ưu tiên 𝑃𝑖, trong đó quan hệ thứ tự ≽𝑖 có thể là khác nhau trên các CSTT 𝑃𝑖. Hơn nữa các CSTT 𝑃𝑖không nhất thiết là CSTT mệnh đề, tức là chúng có thể là các CSTT mệnh
52
đề, nhưng cũng có thể là các CSTT trong lý thuyết niềm tin và chứng cớ, trong LKN hay logic xác suất.
Giả sử 𝐼𝐶 là một CSTT và được gọi là tập các ràng buộc. Trong tập 𝐼𝐶 có thể có quan hệ thứ tự hoặc không. Tập 𝐼𝐶 đóng vai trò như là trọng tài trong trò chơi đàm phán trong [90].
Vấn đề đặt ra là tìm CSTT tích hợp nhất quán từ các CSTT thành phần (𝑃𝑖, ≽𝑖), 𝑖 = 1, 2, … . , 𝑛 với tập ràng buộc trọng tài 𝐼𝐶 thỏa mãn:
- Không còn hiện tượng có những tri thức được nhiều tác tử hỗ trợ nhưng vẫn không được đưa vào CSTT tích hợp chỉ vì tri thức ấy có mức độ ưu tiên thấp. Hiện tượng này được gọi ngắn gọn là hiện tượng hiệu ứng chìm.
- Không đòi hỏi các tác tử tham gia đàm phán phải đưa ra tất cả các tri thức của mình ngay khi bắt đầu quá trình tích hợp dựa trên kỹ thuật đàm phán.
- Các tính chất logic đáng mong đợi được phát triển dựa trên các tiên đề của giải pháp đàm phán nhượng bộ đồng thời và các định đề của quá trình tích hợp các CSTTKN.
2.1.2. Tập các tiên đề (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tập các tiên đề của quá trình tích hợp các CSTT ưu tiên dựa trên kỹ thuật đàm phán là tập tính chất logic mà ta mong muốn quá trình tích hợp này cần phải thỏa mãn. Các tính chất được đề xuất dưới đây là được phát triển từ mô hình tiên đề được đề xuất trong [88], [90]và từ các định đề của quá trình tích hợp các CSTTKN trong [23].
Giả sử 𝑃⨁ là CSTT tích hợp từ các CSTT ưu tiên (𝑃𝑖, ≽𝑖) 𝑖 = 1, 2, … , 𝑛 với tập ràng buộc trọng tài 𝐼𝐶 bởi quá trình tích hợp dựa trên kỹ thuật đàm phán. 𝒟𝑛(𝑃⨁) tập các tri thức nhận được bằng việc áp dụng các quy tắc suy diễn logic trên các tri thức trong 𝑃⨁. Khi đó các tính chất logic 𝑩𝒊cho quá trình tích hợp tri thức ưu tiên dựa trên kỹ thuật đàm phán như sau:
53
ở đây 𝒟𝑛(𝑃⨁) là tập tất cả các tri thức có thể nhận được bằng những phép suy diễn trên 𝑃⨁ và có thể được viết gọn như sau 𝒟𝑛(𝑃⨁) = {𝜑 ∈ ngôn ngữ logic nào đó/ 𝑃⨁ ⊢ 𝜑}. Khi đó𝒟𝑛(𝑃⨁) ⊬⊥ nghĩa là phần tử ⊥ (tautology) không thể nhận được từ các phép suy diễn logic trên 𝑃⨁.
𝑩𝟐: (Tính bao hàm) 𝑃⨁ luôn được biểu diễn dưới dạng 𝑃⨁ = ⋃𝑖=1𝑛 𝑃𝑖∗, ở đây 𝑃𝑖∗ ⊆ 𝑃𝑖, 𝑖 = 1, … , 𝑛.
𝑩𝟑: (Tri thức bổ sung hay Cộng tác hợp lý). Nếu 𝑃1∪ … ∪ 𝑃𝑛 là nhất quán thì 𝑃⨁ = 𝑃1∪ … ∪ 𝑃𝑛.
𝑩𝟒: (Sự độc lập co lại). Giả sử 𝑃⨁ = ⋃𝑖=1𝑛 𝑃𝑖∗ là CSTT tích hợp nhận được từ quá trình tích hợp dựa trên kỹ thuật đàm phán của 𝐺 = ((𝑃𝑖, ≽𝑖))
𝑖∈𝑁, 𝑁 = {1,2, … , 𝑛}, thì với mọi tập 𝐺′ ⊆ 𝐺 thì CSTT tích hợp dựa trên kỹ thuật đàm phán 𝑃⨁′ ⊆ 𝑃⨁ trừ khi ⋃𝑖=1𝑛 𝑃𝑖 là nhất quán. Ở đây 𝐺′ = ((𝑃𝑖′, ≽𝑖))𝑖∈𝑁 ⊆ 𝐺 có nghĩa là 𝑃𝑖′ ⊆ 𝑃𝑖 với ∀i và nếu 𝑃⨁′= ⋃𝑖=1𝑛 𝑃𝑖′∗ ở đây 𝑃𝑖′∗ ⊆ 𝑃𝑖 thì 𝑃𝑖′∗ ⊆ 𝑃𝑖′.
Tính chất 𝑩𝟒 nói rằng quá trình tích hợp các CSTT ưu tiên với tập ràng buộc dựa trên kỹ thuật đàm phán cần tích hợp nhiều nhất có thể các tri thức không gây mâu thuẫn của các tác tử. Điều đó cũng có nghĩa là những tri thức gây ra mâu thuẫn cho CSTT tích hợp được loại bỏ ít nhất có thể. Ý tưởng này là tương tự như Tiên đề 1.5 nhưng về hình thức 𝑩𝟒 có một số khác biệt với Tiên đề này.
𝑫𝟏: 𝒟𝑛({𝑃1, … , 𝑃𝑛}) ≡ 𝒟𝑛 ({𝑃𝜃(1), … , 𝑃𝜃(𝑛)}) với 𝜃 là một hoán vị trên {1, … , 𝑛}, ở đây ≡ là phép tương đương logic, có nghĩa là mọi 𝜑 ∈ 𝒟𝑛 ({𝑃𝜃(1), … , 𝑃𝜃(𝑛)}) đều có thể nhận được bằng các phép suy diễn logic trên {𝑃1, … , 𝑃𝑛} và ngược lại.
Định đề 𝑫𝟏 đảm bảo rằng trong quá trình đàm phán tất cả các tác tử được đối xử công bằng như nhau mặc dù vai trò quan trọng của chúng là khác nhau.
Các định đề còn lại đều giả thiết rằng 𝒫 = 𝒫′⊔ 𝒫′′, ở đây ⊔ là phép hợp của đa tập.
54
𝑫𝟐 cho 𝑃1, 𝑃2 là hai CSTT ưu tiên không nhất quán, nếu 𝑃1và 𝑃2 có cùng mức ưu tiên thì 𝒟𝑛({𝑃1, 𝑃2}⨁) ⊬ 𝒟𝑛(𝑃1) và 𝒟𝑛({𝑃1, 𝑃2}⨁) ⊬ 𝒟𝑛(𝑃2). Ở đây, mức độ ưu tiên của ℰ trong 𝑃, ký hiệu 𝐷𝑒𝑔𝑃(ℰ), được xác định bởi:
𝐷𝑒𝑔𝑃(ℰ) = { thứ tự cao nhất của tri thức trong P nếu ℰ ∩ 𝑃 𝑙à rỗng
thứ tự thấp nhất của các tri thức 𝜙 ∈ ℰ ∩ 𝑃 𝑛ế𝑢 ngược lại (2.1) Như vậy, nếu là ℰ CSTT con của 𝑃 thì 𝐷𝑒𝑔𝑃(ℰ) thứ tự thấp nhất của các tri thức trong ℰ. Cho ℰ, 𝐵 là hai CSTT ưu tiên; ℰ được gọi là tập mâu thuẫn của 𝐵 nếu các tri thức trong ℰ cũng nằm trong B và ℰ là không nhất quán, và với ∀𝜙 ∈ ℰ, ℰ − {𝜙} là nhất quán.
CSTTKN 𝑃1 được nói ưu tiên hơn CSTT 𝑃2 nếu với mọi mâu thuẫn ℰ trong 𝑃1 ⋃ 𝑃2, ta có: 𝐷𝑒𝑔𝑃1(ℰ) > 𝐷𝑒𝑔𝑃2(ℰ). Hai CSTTKN 𝑃1 và 𝑃2 được nói có cùng mức ưu tiên nếu với mọi mâu thuẫn ℰ trong 𝑃1∪ 𝑃2 đều có 𝐷𝑒𝑔𝑃1(ℰ) = 𝐷𝑒𝑔𝑃2(ℰ).
Ý tưởng trong định đề 𝑫𝟐 là tương tự như là 𝑷𝟔khi hai CSTT không nhất quán với nhau, kết quả tích hợp hai CSTT này không ưu tiên cho bất kỳ CSTT nào. Khi CSTT ưu tiên trở thành CSTTKN, trong đó thứ tự ưu tiên là trọng số của các tri thức (hay công thức) khả năng thì định đề 𝑫𝟐 trở thành 𝑷𝟔. Điều rất đặc biệt ở đây là ta đã xác định được khái niệm mức độ ưu tiên của hai CSTT ưu tiên, trong đó thứ tự ưu tiên giữa tri thức trong các CSTT ưu tiên là quan hệ thứ tự từng phần. Khái niệm này là một sự mở rộng rất có ý nghĩa vì nó có thể áp dụng cho quá trình tích hợp các CSTT khả năng biểu trưng, trong đó mỗi tri thức khả năng biểu trưng là một cặp gồm một công thức mệnh đề và giá trị chân lý của mệnh đề này được đo bằng ký hiệu. Khái niệm này cũng cho thấy, CSTT của một tác tử có vai trò quan trọng hơn các tác tử khác không, nghĩa là CSTT có mức độ ưu tiên cao nhất mà nó còn phụ thuộc vào bản chất tri thức trong CSTT đó nữa. Điều này là phù hợp thực tiễn.
Các tính chất logic còn lại đều giả thiết rằng 𝒫 = 𝒫′⊔ 𝒫′′, ở đây ⊔ là phép hợp của đa tập.
55
𝑫𝟒: 𝒟𝑛(𝒫′⊕) ∪ 𝒟𝑛(𝒫⊕′′) là nhất quán thì 𝒟𝑛(𝒫⊕) ⊢ 𝒟𝑛(𝒫′⊕) ∪ 𝒟𝑛(𝒫⊕′′). 𝑫𝑨𝒓𝒃: ∀𝐵, ∀𝑛, 𝒟𝑛((𝒫 ⊔ 𝐵𝑛)⨁) ≡ 𝒟𝑛((𝒫 ⊔ 𝐵)⨁).
𝑫𝑴𝒂𝒋: ∀𝐵, ∃𝑛, 𝒟𝑛((𝒫 ⊔ 𝐵𝑛)⊕) ⊢ 𝒟𝑛(𝐵).
Có thể thấy rằng các tính chất logic 𝐵𝑖, 𝑖 = 1, . . . , 4 có thể được xem là được phát triển tương ứng từ các tiên đề 1.1, 1.2, 1.3 và 1.5 ở trên. Riêng tiên đề 1.4 trong [88], [90], [91] là không được xem xét vì tình huống như vậy là không xảy ra đối với quá trình tích hợp.
Các tính chất logic 𝑩𝟏, 𝑩𝟑, 𝑫𝟏, 𝑫𝟐, 𝑫𝟑, 𝑫𝟒, 𝑫𝑴𝒂𝒋 và 𝑫𝑨𝒓𝒃 tương ứng với các định đề 𝑷𝟏, 𝑷𝟐, 𝑷𝟑, 𝑷𝟒, 𝑷𝟓, 𝑷𝟔 , 𝑷𝑴𝒂𝒋 và 𝑷𝑨𝒓𝒃 trong [23]. Ta cũng có thể gọi các tính chất 𝑩𝒊, 𝑫𝒋 làcác định đề của quá trình tích hợp dựa vào kỹ thuật đàm phán.
2.2. Mô hình xây dựng
Mô hình xây dựng các CSTT ưu tiên với tập ràng buộc trọng tài 𝐼𝐶 dựa trên kỹ thuật đàm phán trong mục này được đề xuất phát triển dựa trên ý tưởng của giải pháp đàm phán nhượng bộ đồng thời trong các trò chơi đàm phán trong các nghiên cứu [88], [90] và khắc phục hai nhược điểm của giải pháp đàm phán nhượng bộ đồng thời là phải tiết lộ tất cả các đòi hỏi của người chơi ngay từ khi bắt đầu quá trình đàm phán và hiện tượng hiệu ứng chìm. CSTT được tích hợp theo mô hình này cần thỏa mãn các định đề 𝐵𝑖, 𝐷𝑗 được nêu ở trên khi các CSTT ưu tiên thành phần được xem xét trong một ngôn ngữ logic bất kỳ nào đó và khi các CSTT thành phần được xét trong logic cụ thể như LKN thì CSTT tích hợp cùng quá trình tích hợp theo mô hình này cần thỏa mãn nhiều nhất có thể các định đề của quá trình tích hợp các CSTTKN như được trình bày trong [23].
Thực tế là theo ý tưởng của các nghiên cứu [88], [90] chúng ta rất khó có thể xây dựng được một mô hình toán học tường minh được xem như là mô hình xây dựng trong Khung tích hợp các CSTT ưu tiên dựa trên kỹ thuật đàm phán đáp ứng các yêu cầu đã nêu.
56
Cách tiếp cận giải quyết của luận án là đề xuất một quy trình tích hợp các CSTT ưu tiên với một tập ràng buộc dựa trên kỹ thuật đàm phán. Quy trình này được mô tả một cách định tinh. Quy trình tích hợp này được xem là mô hình xây dựng của Khung tích hợp các CSTT ưu tiên và được gọi là quy trình tích hợp – đàm phán. Từ đó đề xuất thuật toán thể hiện chính xác quy trình tích hợp này và sử dụng thuật toán để chỉ ra mối quan hệ giữa quy trình tích hợp - đàm phán được đề xuất với mô hình tiên đề của quá trình tích hợp các CSTT ưu tiên dựa trên kỹ thuật đàm phán. Trước khi đề xuất khung tích hợp, ta cần thống nhất một số khái niệm và thuật ngữ như sau:
Định nghĩa 2.1. Giả sử 𝑥 và 𝑦 là hai tri thức thuộc hai tác tử khác nhau. Ta nói hai tri thức này là nhất quán yếu nếu 𝑥 = 𝑦 và mức độ thứ tự ưu tiên của hai tri thức này là khác nhau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ví dụ hai tri thức khả năng dạng (𝜑, 𝑎) và (𝜑, 𝑏) ở đây 𝜑 là một công thức mệnh đề, 𝑎 và 𝑏 là các trọng số của nó, 𝑎 ≠ 𝑏 và trọng số được sử dụng làm tiêu chuẩn sắp thứ tự ưu tiên của các tri thức mệnh đề của các tác tử là hai tri thức nhất quán yếu.
Định nghĩa 2.2. Giả sử 𝑥 và 𝑦 là hai tri thức thuộc hai tác tử khác nhau, ta nói tri thức 𝑥 có mức độ ưu tiên ràng buộc cao hơn 𝑦 nếu tri thức x gần tập ràng buộc trọng tài 𝐼𝐶 hơn 𝑦.
Khái niệm một tri thức được xem là gần tập 𝐼𝐶 hơn so với một tri thức khác phụ thuộc vào một logic cụ thể trong đó các CSTT được biểu diễn và suy diễn, và tiêu chí