Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Bài 9, 10: Biểu diễn tri thức bởi các luật và lập luận

Trong bài giảng này, người học sẽ cùng tìm hiểu về các cách biểu diễn tri thức bởi các luật và lập luận. Thông qua bài học này người học sẽ nắm bắt được cách biểu diễn biểu diễn tri thức bằng luật sinh, biết được các cơ chế suy diễn như lập luận tiến và lập luận lùi,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Bài 9, 10: Biểu diễn tri thức bởi các luật và lập luận Lec 9-10Biểu diễn tri thức bởi các luật và lập luận (74) Lec 7–8 TTNT. p.1 Nội Dung I. Biểu diễn tri thức bằng luật sinh II. Cơ chế suy diễn – Lập luận tiến – Lập luận lùi Lec 7. p.2 I. Biểu diễn tri thức bằng luật sinh Ngôn ngữ bao gồm các luật nếu - thì (if - then), còn gọi là các luật sinh (luật sản xuất - production rule), là ngôn ngữ phổ biến nhất để biểu diễn tri thức. Câu Horn có dạng trong đó Pi (i = 1, ..., n) và Q là các câu phân tử.Các câu Horn còn được viết dưới dạng : nếu P1 và P2 ... và Pn thì Q (if P1 and ... and Pn then Q) các Pi (i = 1, ..., n) được gọi là các điều kiện, Q được gọi là kết luận của luật. Lec 7. p.3 Biểu diễn tri thức bằng luật sinh1. Ưu điểm của các luật nếu – thì: Mỗi luật nếu - thì mô tả một phần nhỏ tương đối độc lập của tri thức. Có thể thêm và cơ sở tri thức các luật mới, hoặc loại bỏ một số luật cũ mà không ảnh hưởng nhiều tới các luật khác. Các hệ tri thức với cơ sở tri thức gồm các luật nếu - thì có khả năng đưa ra lời giải thích cho các quyết định của hệ. Lec 7. p.4 Sau đây là một luật về chẩn đoán bệnh: Nếu 1. bệnh nhân ho lâu ngày, và 2. bệnh nhân thường sốt vào buổi chiều Thì bệnh nhân có khả năng bệnh lao Một luật về kinh nghiệm dự báo thời tiết: Nếu chuồn chuồn bay thấp thì trời sẽ mưa Nhiều định lý trong toán học có thể biểu diễn bởi các luật. VD: Nếu tam giác có một góc bằng 60 và tam giác có hai cạnh bằng nhau thì tam giác đó là tam giác đều. Lec 7. p.5 DẠNG LUẬT: nếu 1. , và 2. , và .... m.  thì Lec 7. p.6 B. Cơ chế suy diễnKhái niêm về suy diễn và lập luận Suy diễn (inference) và lập luận (reasoning): chỉ một tiến trình đưa đến kết luận từ các giả thiết cho ở dạng cơ sở tri thức (sự kiện, quy luật) Các hệ tri thức mà cơ sở tri thức bao gồm các luật sẽ được gọi là các hệ dựa trên luật (rule - based system). Phương pháp luận lập luận cơ bản trong các hệ dựa luật: – Lập luận tiến – Lập luận lùi Cơ sở tri thức được phân chia thành hai bộ phận: – Cơ sở luật: bao gồm các luật có ít nhất một điều kiện, biểu diễn các tri thức chung về lĩnh vực áp dụng. – Cơ sở sự kiện: bao gồm các câu phần tử (các luật không điều kiện) mô tả các sự kiện mà chúng ta biết về các đối tượng trong lĩnh vực áp dụng. Lec 7. p.7 Lập luận tiến Tư tưởng cơ bản: áp dụng luật suy diễn Modus Ponens tổng quát Trong mỗi bước của thủ tục lập luận tiến, người ta xét một luật trong cơ sở luật. Đối sánh mỗi điều kiện của luật với các sự kiện trong cơ sở sự kiện: – Nếu tất cả các điều kiện của luật đều được thoả mãn thì sự kiện trong phần kết luận của luật được xem là sự kiện được suy ra. – Nếu sự kiện này là sự kiện mới (không có trong bộ nhớ làm việc), thì nó được đặt vào bộ nhớ làm việc. Quá trình trên được lặp lại cho tới khi nào không có luật nào sinh ra các sự kiện mới. Lec 7. p.8 Lập luận tiến Quá trình lập luận tiến (forward chaining hoặc forward reasoning): xem xét các luật, đi từ phần điều kiện tới phần kết luận của luật. Nếu tất cả các điều kiện của luật đều được làm thoả mãn (bởi các sự kiện trong cơ sở sự kiện), thì suy ra sự kiện trong phần kết luận của luật. Quá trình lập luận tiến không định hướng tới giải quyết một vấn đề nào cả, không định hướng tới tìm ra câu trả lời cho một câu hỏi nào cả. Lập luận tiến chỉ là quá trình suy ra các sự kiện mới từ các sự kiện trong bộ nhớ làm việc  gọi là lập luận điều khiển bởi dữ liệu (data - driven reasioning), hoặc lập luận định hướng dữ liệu (data - directed reasioning). Lec 7. p.9 Thủ tục lập luận tiến Cở sở luật: RB (Rule Base) Cở sở sự kiện (bộ nhớ làm việc): FB (Fact Base) Với mỗi luật R: Nếu P1 và P2 ... Pm thì Q ký hiệu Conds = [P1, P2, ..., Pm], Conc = Q. R = (Conds(R), Conc(R)) Áp dụng luật suy diễn sau: Lec 7. p.10 Thủ tục For_ChainThực hiện quá trình áp dụng luật suy diễn nêu trên để giảm bớt sốđiều kiện của một luật trong cơ sở luật. Nếu dẫn tới một luật cóphần điều kiện rỗng tức là đã suy ra một sự kiện. Lec 7. p.11 Thủ tục lập luận tiến ...