Ứng dụng trí tuệ nhân tạo

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo

MỤC LỤC

*

-CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 2

CHƯƠNG II MẠNG TÍNH TOÁN 6

CHƯƠNG III MẠNG TÍNH TOÁN CÁC ĐỐI TƯỢNG 26

CHƯƠNG IV MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA MẠNG TÍNH TOÁN 47

CHƯƠNG V CÀI ĐẶT MẠNG TÍNH TOÁN 81

CHƯƠNG VI HƯỚNG MỞ RỘNG VÀ PHÁT TRIỂN 87

PHỤ LỤC TRÍCH DẪN CHƯƠNG TRÌNH GIẢI TAM GIÁC 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ

I.- GIỚI THIỆU :

Một trong những vấn đề hiện nay đang được quan tâm của “Trí Tuệ Nhân Tạo” là nghiên cứu các phương pháp biểu diễn và xử lý tri thức Trên cơ sở đó có thể tạo ra những chương trình “thông minh” ở một mức độ nào đó Có nhiều phương pháp biểu diễn tri thức đã được đề cập đến và đã được áp dụng Một trong số các phương pháp biểu diễn và xử lý tri thức là “Mạng Ngữ Nghĩa” Trong luận văn nầy chúng ta xét đến một trường hợp của biểu diễn và xử lý tri thức theo mạng ngữ nghĩa: “Mạng tính toán”

Trong nhiều lĩnh vực chúng ta thường gặp những vấn đề đặt ra dưới dạng như sau : Chúng ta phải thực hiện những tính toán hay suy diễn ra những yếu tố cần thiết nào đó từ một số yếu tố đã được biết trước Để giải quyết vấn đề người ta phải vận dụng một số hiểu biết (tri thức) nào đó về những liên hệ giữa các yếu tố đang được xem xét Những liên hệ cho phép ta có thể suy ra được một số yếu tố từ giả thiết đã biết mộ số yếu tố khác Dưới đây là một số ví dụ minh họa :

Ví dụ 1 :

Giả sử chúng ta đang quan tâm đến một số yếu tố trong một tam giác, chẳng hạn :

- 3 cạnh a, b, c;

- 3 góc tương ứng với 3 cạnh : a, b, g;

- 3 đường cao tương ứng : ha, hb, hc;

- diện tích S của tam giác;

- nửa chu vi p của tam giác;

- bán kính đường tròn nội tiếp r của tam giác

Giữa 12 yếu tố trên có các công thức thể hiện những mối quan hệ giúp chúng ta có thể giải quyết được một số vấn đề tính toán đặt ra Trong tam giác chúng ta có thể kể ra một số quan hệ dưới dạng công thức sau đây :

· Liên hệ giữa 3 góc :

a + b + g = p (radian)

· Ñònh lyù cosin :

a2 = b2 + c2 - 2.b.c.cosa

b2 = a2 + c2 - 2.a.c.cosb

c2 = a2 + b2 - 2.a.b.cosg

· Ñònh lyù Sin :

a

sin

b sin

c

sin

b sin

a

sin

c sin

· Lieđn heô giöõa nöûa chu vi vaø 3 cánh :

2.p = a + b + c

· Cođng thöùc tính dieôn tích theo 3 cánh (cođng thöùc Heron):

S = p(p  a)(p  b)(p  c)

· Moôt soâ cođng thöùc tính dieôn tích :

S = a.ha/2

S = b.hb/2

S = c.hc/2

S = p.r

Ñoâi vôùi baøi toaùn giại tam giaùc vôùi 12 yeâu toâ ñöôïc xem xeùt, Neâu chuùng ta xeùt caùc ñeă tính dieôn tích tam giaùc vôùi 3 yeâu toâ ñöôïc cho tröôùc thì soâ vaân ñeă leđn ñeân :

123 220

C  .

Ñoù laø chöa keơ ñeân nhöõng yeđu caău tính toaùn caùc yeâu toâ khaùc nöõa, vaø nhö theâ soâ vaân ñeă tính ra seõ raât lôùn Neâu nhö öùng vôùi moêi vaân ñeă chuùng ta caøi ñaịt moôt thuaôt giại ñeơ giại quyeât thì khođng theơ chaâp nhaôn ñöôïc Tuy nhieđn coù theơ thaây raỉng maịc duø coù quaù nhieău ñeă nhöng ñeơ giại quyeât chuùng ta chư caăn aùp dúng moôt soâ cođng thöùc naøo ñoù trong soâ caùc cođng thöùc theơ hieôn nhöõng quan heô giöõa caùc yeâu toâ ñang ñöôïc xem xeùt Neâu chuùng ta coù caùch ñeơ bieơu dieên vaø xöû lyù caùc yeâu toâ vaø caùc quan heô giöõa caùc yeâu toâ thì coù theơ tìm moôt soâ thuaôt giại caøi ñaịt ñöôïc ñeơ giại caùc ñeă moôt caùc hieôu quạ hôn

Ví dú 2 :

Moôt vaôt theơ coù khoâi löôïng m chuyeơn ñoông thaúng vôùi gia toâc khođng thay ñoơi laø

a trong moôt khoạng thôøi gian tính töø thôøi ñieơm t1 ñeân thôøi ñieơm t2 Vaôn toẫc ban ñaău cụa vaôt theơ laø v1, vaôn toâc ôû thôøi ñieơm cuoâi laø v2, vaø vaôn toâc trung bình laø v Khoạng caùch giöõa ñieơm ñaău vaø ñieơm cuoâi laø Ds Löïc taùc ñoông cụa chuyeơn ñoông laø f Ñoô bieân

thiên vận tốc giữa 2 thời điểm là Dv, và độ biến thiên thời gian là Dt Ngoài ra còn có một số yếu tố khác nữa của chuyển động vật thể có thể được quan tâm Tương tự như trong ví dụ 1, để giải những đề về chuyển động nầy chúng ta phải sử dụng một số công thức liên hệ giữa các yếu tố của chuyển động, chẳng hạn như :

f = m * a;

Dv = a*Dt;

Ds = v*Dt;

2*v = v1 + v2;

Dv = v2 - v1;

Dt = t2 - t1;

Ví dụ 3 :

Trong hóa học chúng ta thường phải sử dụng các phản ứng hóa học để điều chế các chất nầy từ các chất khác Loại vấn đề nầy cũng cho ta một dạng tương tự như trong 2 ví dụ trên : Cho trước một số chất hóa học, hãy tìm cách điều chế ra một hay một số chất nào đó

Nói tóm lại chúng ta thấy có nhiều vấn đề trong các lĩnh vực khác nhau đặt ra dưới dạng một “mạng” các yếu tố, trong đó các yếu tố có những mối liên hệ (hay quan hệ) cho phép ta có thể suy ra được một số yếu tố nầy từ một số yếu tố khác

II.- MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI :

Trong đề tài nầy, chúng ta sẽ nêu lên một dạng biểu diễn tri thức có thể áp dụng được cho việc giải tự động các bài toán tương tự như trong các ví dụ nêu trong mục I Đó là “mạng tính toán” (được định nghĩa trong chương II) Trên cở sở biểu diễn tri thức dưới dạng một mạng tính toán, chúng ta sẽ tìm một số thuật giải cho phép giải quyết các vấn đề đặt ra như sau :

1 Từ một số yếu tố đã biết ta có thể suy ra được một số yếu tố nào đó (được

yêu cầu) hay không? (Xác định tính giải được của một bài toán trên mạng tính toán)

2 Trong trường hợp bài toán là giải được thì hãy cho một lời giải.

3 Nếu bài toán không giải được thì cần có thêm yếu tố gì để có thể giải

được ?

III.- ĐỊNH HƯỚNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT :

Một ý tưởng tự nhiên là tìm cách thể hiện được tư duy thông thường của một người trong quá trình suy nghĩ áp dụng các quan hệ (hay công thức liên hệ giữa các yếu tố) trong việc tìm tòi lời giải cho bài toán kết hợp với một số công cụ tư duy toán học nào đó Ở đây chúng ta có thể nhìn nhận và tìm lời giải theo quan điểm tập hợp : tất cả các yếu tố được quan tâm trong vấn đề tạo nên một tập hợp (tập hợp các yếu tố), tất cả các công thức liên hệ giữa các yếu tố thể hiện tri thức của vấn đề cũng tạo nên một tập hợp (tập hợp các quan hệ của mạng tính toán) Trong quá trình tìm lời giải cho bài toán, chúng ta cũng xét đến tập hợp các yếu tố đã biết và tập hợp các yếu tố cần suy ra

Quá trình tìm lời giải một cách tự nhiên là từ tập hợp các yếu tố đã biết chúng

ta tìm xem có thể lần lượt áp dụng các quan hệ (hay công thức) nào để có thể suy ra các yếu tố chưa biết Với ý tưởng nầy trong chương II, chúng ta nêu lên khái niệm về mạng tính toán, bài toán và phương pháp giải bài toán trên mạng tính toán

Ngoài ra, trong chương III còn đề cập đến mạng các đối tượng tính toán và nêu lên phương pháp giải đề trên mạng các đối tượng tính toán

Trong các chương IV và V của luận văn chúng ta xét một số ứng dụng cụ thể của mạng tính toán và cách cài đặt mạng tính toán

Cuối cùng, trong chương VI nêu lên một số hướng mở rộng của luận văn