BIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ SUY LUẬN LÝ THUYẾT VÀ ỨNG DỤNG

Chẳng hạn : NẾU đèn giao thông là đỏ THÌ bạn không được đi thẳng, NẾU máy tính đã mở mà không khởi động được THÌ kiểm tra nguồn điện, v.v… Một cách tổng quát luật dẫn có dạng như sau: Tù

CAO HỌC KHÓA 8

BIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ SUY LUẬN

LÝ THUYẾT VÀ ỨNG DỤNG

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn

Học viên thực hiện: CH1301031 - Nguyễn Thành Phương

TP Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2014

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay công nghệ thông tin (CNTT) trở thành một lĩnh vực mũi nhọn trong công cuộc phát triển kinh tế xã hội, CNTT vừa là công cụ, vừa là động lực thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Việc ứng dụng CNTT vào thực tiễn đã có một bước phát triển rất mạnh mẽ CNTT được ứng dụng rộng rãi, đóng vai trò to lớn trong quá trình xử lý của nhiều lĩnh vực và nhiều ngành: y tế, giáo dục, tài chính

Cùng với sự phát triển của CNTT, logic học phát triển hết sức mạnh mẽ dẫn đến sự hình thành một loạt các bộ môn logic học hiện đại, như logic học mệnh đề, logic học

vị từ, logic học đa trị, logic học tình thái, logic học xác suất, v.v Các bộ môn đó cung cấp cho nhân loại những công cụ sắc bén giúp tư duy con người ngày càng đi sâu hơn vào nhận thức các bí mật của thế giới khách quan

Việc biễu diễn tri thức đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc khẳng định khả năng giải quyết vấn đề của logic học, đặc biệt logic học ứng dụng trong CNTT Để hiểu rõ điều này, tiểu luận sẽ tìm hiểu lý thuyết về công nghệ tri thức, các phương pháp biểu diễn tri thức và các phương pháp suy luận vấn đề

Ngoài ra tiều luận còn áp dụng phương pháp biểu diễn tri thức bằng logic vị từ và phương pháp suy diễn tiến để hiện thực chương trình chuẩn đoán các bệnh thường gặp trong y khoa

1.2 Mục tiêu đề tài

- Tìm hiểu công nghệ tri thức

- Tìm hiểu các phương pháp biểu diễn tri thức và suy luận

- Áp dụng lý thuyết biểu diễn tri thức bằng logic vị từ, suy diễn để xây dựng một ứng dụng nhỏ minh họa đó là hệ chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán các bệnh y khoa

1.3 Bố cục báo cáo

- Chương 1: Tổng quan

- Chương 2: Phương pháp biểu diễn tri thức

- Chương 3: Phương pháp suy luận

- Chương 4: Bài toán minh họa

- Chương 5: Kết luận

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN TRI THỨC

2.2 Tổng quan về tri thức

Tri thức có nhiều ý nghĩa tùy theo văn cảnh, nhưng lúc nào cũng có liên quan với những khái niệm như hiểu biết, ý nghĩa, thông tin, giảng dạy, giáo dục, giao tiếp, diễn tả, học hỏi, suy luận, nhận thức và kích thích trí óc Tri thức là nó bao gồm ba tiêu chí khả tín, xác thực, và chứng minh được

Tri thức là các thông tin, các tài liệu, các cơ sở lý luận, các kỹ năng khác nhau, đạt được bởi một tổ chức hay một cá nhân thông qua các trải nghiệm thực tế hay thông qua sự giáo dục đào tạo; các hiểu biết về lý thuyết hay thực tế về một đối tượng, một vấn đề, có thể lý giải được về

nó

Tóm lại, Tri thức là nói về đối tượng thực hiện được những hành động một cách hiệu quả Tri thứ là sự hiểu biết của con người trong một phạm vi, lĩnh vực nào đó, được xem xét theo các mục tiêu hay các vấn đề nhất định có khả năng giúp con người làm việc có hiệu quả

Tri thức là một hệ thống phức tạp, đa dạng và trừu tượng bao gồm nhiều thành tố với những

mối liên hệ tác động qua lại như:

• Các khái niệm (concepts), với những mối liên hệ cơ bản nhất định (relationships)

• Các quan hệ (relations): là một quan hệ 2 ngôi R trên một tập X như phản xạ, đối

xứng, phản xứng, bắc cầu; Quan hệ thứ tự; Quan hệ tương đương;

• Cách biểu diễn của một quan hệ 2 ngôi R trên tập X: Biểu diễn dựa trên “tập hợp”, biểu diễn bằng ma trận, biểu đồ (đồ thị)

• Các toán tử (operators), phép toán, các biểu thức hay công thức.

• Các hàm (functions)

• Các luật (rules)

2.3 Phân loại tri thức

• Tri thức sự kiện: là các khẳng định về một sự kiện, khái niệm nào đó (trong một phạm

vi xác định) Các định luật vật lý, toán học,… thường được xếp vào loại này Ví dụ: mặt trời mọc ở phía đông, tam giác đều có 3 góc 600…

• Tri thức thủ tục: thường dùng để diễn tả phương pháp, các bước tiến hành, trình từ hay ngắn gọn là cách giải quyết vấn đề Thuật toán, thuật giải là một dạng của tri thức thủ tục

• Tri thức mô tả: cho biết một đối tượng, sự kiện, vấn đề, khái niệm, … được thấy, cảm nhận, cấu tạo như thế nào Ví dụ: một cái bàn thường có 4 chân; con người có 2 tay, 2 mắt,

• Tri thức Heuristic: là một dạng tri thức cảm tính Các tri thức thuộc loại này thường có dạng ước lượng, phỏng đoán, và thường được hình thành thông qua kinh nghiệm

• Siêu tri thức: Mô tả tri thức về tri thức Loại tri thức này giúp cho lựa chọn tri thức thích hợp nhất trong số các tri thức khi giải quyết một vấn đề

2.4 Các phương pháp biểu diễn tri thức

Biểu diễn tri thức là cách thể hiện tri thức trong máy dưới dạng sao cho bài toán có thể được giải tốt nhất Biểu diễn tri thức trong máy phải:

• Thể hiện được tất cả các thông tin cần thiết

• Cho phép tri thức mới được suy diễn từ tập các sự kiện và luật suy diễn

• Cho phép biểu diễn các nguyên lý tổng quát cũng như các tình huống đặc trưng

• Bắt lấy được ý nghĩa ngữ nghĩa phức tạp

• Cho phép lý giải ở mức tri thức cao hơn

2.4.1 Biểu diễn tri thức sử dụng luật dẫn xuất

Phương pháp biểu diễn tri thức bằng luật dẫn được phát minh bởi Newell và Simon trong lúc hai ông đang cố gắng xây dựng một hệ giải bài toán tổng quát Đây là một kiểu biểu diễn tri thức có cấu trúc Ý tưởng cơ bản là tri thức có thể được cấu trúc bằng một cặp điều kiện & hành động:

"NẾU điều kiện xảy ra THÌ hành động sẽ được thi hành"

Chẳng hạn : NẾU đèn giao thông là đỏ THÌ bạn không được đi thẳng, NẾU máy tính đã mở

mà không khởi động được THÌ kiểm tra nguồn điện, v.v…

Một cách tổng quát luật dẫn có dạng như sau:

Tùy vào các vấn đề đang quan tâm mà luật sinh có những ngữ nghĩa hay cấu tạo khác nhau :

• Trong logic vị từ : P1, P2, , Pn, Q là những biểu thức logic

• Trong ngôn ngữ lập trình, mỗi một luật sinh là một câu lệnh

IF (P1 AND P2 AND AND Pn) THEN Q.

Để biểu diễn một tập luật dẫn, người ta phải chỉ rõ hai thành phần chính sau:

• Các luật rất dễ hiểu nên có thể dễ dàng dùng để trao đổi với người dùng (vì nó là một trong những dạng tự nhiên của ngôn ngữ)

• Có thể dễ dàng xây dựng được cơ chế suy luận và giải thích từ các luật

• Việc hiệu chỉnh và bảo trì hệ thống là tương đối dễ dàng

• Có thể cải tiến dễ dàng để tích hợp các luật mờ

• Các luật thường ít phụ thuộc vào nhau

• Cơ sở tri thức luật sinh lớn sẽ làm giới hạn khả năng tìm kiếm của chương trình điều khiển Nhiều hệ thống gặp khó khăn trong việc đánh giá các hệ dựa trên luật sinh cũng như gặp khó khăn khi suy luận trên luật sinh

2.4.2 Biểu diễn tri thức bằng Scripts

Script là một cách biểu diễn tri thức tương tự như frame nhưng thay vì đặc tả một đối tượng,

nó mô tả một chuỗi các sự kiện Để mô tả chuỗi sự kiện, script sử dụng một dãy các slot chứa

thông tin về các con người, đối tượng và hành động liên quan đến sự kiện đó

Tuy cấu trúc của các script là rất khác nhau tùy theo bài toán, nhưng nhìn chung một script thường bao gồm các thành phần sau:

• Điều kiện vào (entry condition): mô tả những tình huống hoặc điều kiện cần được

thỏa mãn trước khi các sự kiện trong script có thể diễn ra

• Role (diễn viên): là những con người có liên quan trong script

• Prop (tác tố): là tất cả những đối tượng được sử dụng trong các chuỗi sự kiện sẽ diễn

ra

• Scene(Tình huống): là chuỗi sự kiện thực sự diễn ra

• Result (Kết quả): trạng thái của các Role sau khi script đã thi hành xong

• Track (phiên bản): mô tả một biến thể (hoặc trường hợp đặc biệt) có thể xảy ra trong

đoạn script

Script rất hữu dụng trong việc dự đoán điều gì sẽ xảy đến trong những tình huống xác định

Thậm chí trong những tình huống chưa diễn ra, script còn cho phép máy tính dự đoán được

việc gì sẽ xảy ra và xảy ra đối với ai và vào thời điểm nào Nếu máy tính kích hoạt một script, người dùng có thể đặt câu hỏi và hệ thống có thể suy ra được những câu trả lời chính xác mà không cần người dùng cung cấp thêm nhiều thông tin (trong một số trường hợp có thể không cần thêm thông tin) Do đó, cũng giống như frame, script là một dạng biểu diễn tri thức tương đối hữu dụng vì nó cho phép ta mô tả chính xác những tình huống "chuẩn" mà con người vẫn thực hiện mỗi ngày hoặc đã nắm bắt chính xác

Để cài đặt script trong máy tính, bạn phải tìm cách lưu trữ các tri thức dưới dạng hình thức LISP là ngôn ngữ lập trình phù hợp nhất để làm điều này Sau khi đã cài đặt xong script, bạn (người dùng) có thể đặt câu hỏi về những con người hoặc điều kiện có liên quan trong script

Hệ thống sau đó sẽ tiến hành thao tác tìm kiếm hoặc thao tác so mẫu để tìm câu trả lời Chẳng hạn bạn có thể đặt câu hỏi "Khách hàng làm gì trước tiên?" Hệ thống sẽ tìm thấy câu trả lời trong scene 1 và đưa ra đáp án "Đậu xe và bước vào nhà hàng"

2.4.3 Biểu diễn tri thức bằng Frame

Frame là một cấu trúc dữ liệu chứa đựng tất cả những tri thức liên quan đến một đối tượng cụ

thể nào đó Frames có liên hệ chặt chẽ đến khái niệm hướng đối tượng (thực ra frame là nguồn gốc của lập tŕnh hướng đối tượng) Ngược lại với các phương pháp biểu diễn tri thức

đã được đề cập đến, frame "đóng gói" toàn bộ một đối tượng, tình huống hoặc cả một vấn đề phức tạp thành một thực thể duy nhất có cấu trúc Một frame bao hàm trong nó một khối lượng tương đối lớn tri thức về một đối tượng, sự kiện, vị trí, tình huống hoặc những yếu tố khác Do đó, frame có thể giúp ta mô tả khá chi tiết một đối tượng

Dưới một khía cạnh nào đó, người ta có thể xem phương pháp biểu diễn tri thức bằng frame chính là nguồn gốc của ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng Ý tưởng của phương pháp này là

"thay vì bắt người dùng sử dụng các công cụ phụ như dao mở để đồ hộp, ngày nay các hãng

sản xuất đồ hộp thường gắn kèm các nắp mở đồ hộp ngay bên trên vỏ lon Như vậy, người dùng sẽ không bao giờ phải lo lắng đến việc tìm một thiết bị để mở đồ hộp nữa!" Cũng vậy, ý

tưởng chính của frame (hay của phương pháp lập trình hướng đối tượng) là khi biểu diễn một tri thức, ta sẽ "gắn kèm" những thao tác thường gặp trên tri thức này Chẳng hạn như khi mô

tả khái niệm về hình chữ nhật, ta sẽ gắn kèm cách tính chu vi, diện tích

Frame thường được dùng để biểu diễn những tri thức "chuẩn" hoặc những tri thức được xây dựng dựa trên những kinh nghiệm hoặc các đặc điểm đã được hiểu biết cặn kẽ Bộ não của con người chúng ta vẫn luôn "lưu trữ" rất nhiều các tri thức chung mà khi cần, chúng ta có thể

"lấy ra" để vận dụng nó trong những vấn đề cần phải giải quyết Frame là một công cụ thích hợp để biểu diễn những kiểu tri thức này

2.4.4 Biểu diễn tri thức bằng mạng ngữ nghĩa

Các mối quan hệ nay sẽ được biểu diễn trực quan bằng một đồ thị như sau :

Do mạng ngữ nghĩa là một loại đồ thị cho nên nó thừa hưởng được tất cả những mặt mạnh của công cụ này Nghĩa là ta có thể dùng những thuật toán của đồ thị trên mạng ngữ nghĩa như

thuật toán tìm liên thông, tìm đường đi ngắn nhất,… để thực hiện các cơ chế suy luận Điểm

đặc biệt của mạng ngữ nghĩa so với đồ thị thông thường chính là việc gán một y nghĩa (có,

làm, là, biết, ) cho các cung Trong đồ thị tiêu chuẩn, việc co một cung nối giữa hai đỉnh chỉ

cho biết có sự liên hệ giữa hai đỉnh đó và tất cả các cung trong đồ thị đều biểu diễn cho cung

một loại lien hệ Trong mạng ngữ nghĩa, cung nối giữa hai đỉnh con cho biết giữa hai khái

niệm tương ứng có sự liên hệ như thế nào Việc gán ngữ nghĩa vào các cung của đồ thị đã

giúp giảm bớt được số lượng đồ thị cần phải dùng để biễu diễn các mối liên hệ giữa các khái niệm Chẳng hạn như trong ví dụ trên, nếu sử dụng đồ thị thông thường, ta phải dùng đến 4

loại đồ thị cho 4 mối liên hệ : một đồ thị để biểu diễn mối liên hệ "là", một đồ thị cho mối liên

hệ "làm", một cho "biết" và một cho "có" Một điểm khá thú vị của mạng ngữ nghĩa là tính kế

thừa Bởi vì ngay từ trong khái niệm, mạng ngữ nghĩa đã hàm ý sự phân cấp (như các mối liên

hệ "là") nên có nhiều đỉnh trong mạng mặc nhiên sẽ có những thuộc tính của những đỉnh

khác Chẳng hạn theo mạng ngữ nghĩa ở trên, ta co thể dễ dàng trả lời "có" cho câu hỏi :

"Chích chòe có làm tổ không?" Ta có thể khẳng định được điều này vì đỉnh "chích chòe" có liên kết "là" với đỉnh "chim" và đỉnh "chim" lại liên kết "biết" với đỉnh "làm tổ" nên suy ra đỉnh "chích chòe" cũng có liên kết loại "biết" với đỉnh "làm tổ" (Nếu để ý, bạn sẽ nhận ra

được kiểu "suy luận" mà ta vừa thực hiện bắt nguồn từ thuật toán "loang" hay "tim lien thong"

trên đồ thị!) Chính đặc tính kế thừa của mạng ngữ nghĩa đã cho phép ta có thể thực hiện được rất nhiều phép suy diễn từ những thông tin sẵn có trên mạng

Tuy mạng ngữ nghĩa là một kiểu biểu diễn trực quan đối với con người nhưng khi đưa vào máy tính, các đối tượng và mối liên hệ giữa chúng thường được biểu diễn dưới dạng những phát biểu động từ (như vị từ) Hơn nữa, các thao tác tìm kiếm trên mạng ngữ nghĩa thường khó khăn (đặc biệt đối với những mạng có kích thước lớn) Do đó, mô hình mạng ngữ nghĩa được dùng chủ yếu để phân tích vấn đề Sau đó, nó sẽ được chuyển đổi sang dạng luật hoặc frame để thi hành hoặc mạng ngữ nghĩa sẽ được dùng kết hợp với một số phương pháp biểu diễn khác

• Mạng ngữ nghĩa cho phép các đỉnh có thể thừa kế các tính chất từ các đỉnh khác thông qua các cung loại "là", từ đó, có thể tạo ra các liên kết "ngầm" giữa những đỉnh không

có lien kết trực tiếp với nhau

• Mạng ngữ nghĩa hoạt động khá tự nhien theo cách thức con người ghi nhận thông tin.Nhược điểm:

• Cho đến nay, vẫn chưa có một chuẩn nào quy định các giới hạn cho các đỉnh và cung của mạng Nghĩa là bạn có thể gán ghép bất kỳ khái niệm nào cho đỉnh hoặc cung

• Tinh thừa kế (vốn là một ưu điểm) trên mạng sẽ có thể dẫn đến nguy cơ mâu thuẫn trong tri thức

• Hầu như không thể biển diễn các tri thức dạng thủ tục bằng mạng ngữ nghĩa vì các khái niệm về thời gian và trình tự không được thể hiện tường minh trên mạng ngữ nghĩa

2.4.5 Biểu diễn tri thức bằng mô hình COKB

A Khái niệm

Các phương pháp truyền thống để biểu diễn tri thức như logic mệnh đề, hệ luật dẫn, mạng ngữ nghĩa,… rất được quan tâm và được sử dụng trong nhiều ứng dụng Tuy nhiên các phương pháp này không đủ và không dễ dùng để khởi tạo các chương trình thông minh hoặc các hệ tri thức trong nhiều lĩnh vực tri thức khác nhau hoặc các hệ thống tri thức trong nhiều lĩnh vực tri thức khác nhau Mô hình được ra đời theo cách tiếp cận hướng đối tượng để biểu diễn tri thức cùng với kĩ thuật lập trình tính toán symbolic

Mô hình COKB (knowledge bases of computational objects) bao gồm sáu thành phần:

(C, H, R, Ops, Funcs, Rules)

Ý nghĩa của các thành phần này như sau

• C là tập các đối tượng tính toán

• H là tập các quan hệ phân cấp trên các đối tượng

• R là tập các quan hệ giữa các đối tượng

• Ops là tập các toán tử

• Funcs là tập các hàm

• Rules là tập các luật

o C tập hợp các đối tượng tính toán

Đối tượng tính toán có các đặc điểm sau:

 Nó có các thuộc tính giá trị Một tập hợp chứa tất cả các thuộc tính của đối tượng O được ký hiệu là M(O)

 Có các quan hệ tính toán bên trong giữa các thuộc tính của một đối tượng tính toán O Chúng được biểu thị qua các đặc trưng sau của đối tượng:

 Cho một tập con A của M(O) Đối tượng O có thể cho chúng ta biết các thuộc tính có thể xác dịnh được từ A

 Đối tượng O sẽ đưa ra giá trị của một thuộc tính

 Nó cũng có thể hiện ra các xử lý nội bộ trong việc xác định thuộc tính

Cấu trúc của một đối tượng tính toán có thể được mô hình bởi (Attrs, F, Fact, Rules) Attrs là một tập các thuộc tính, F là một tập các suy diễn tính toán, Facts là tập các tính chất hay sự kiện vốn có của đối tượng và Rules là tập các luật suy diễn trên các sự kiện liên quan đến các thuộc tính cũng như liên quan đến bản thân đối tượng

Ví dụ: Tri thức về một tam giác bao gồm các nhân tố (góc, cạnh, ) cùng với các công thức và các thuộc tính có thể được mô hình như là một lớp của các đối tượng tính toán như sau:

a =

,

S = b.c.sinA / 2}

Facts = {a+b>c, a+c>b, b+c>a, }

Rules = {{a>b}{A>B}, {a=b}{A=B},{a^2=b^2+c^2}{A=pi/2},

{A=pi/2}{a^2= b^2+c^2, b⊥c}, }

o H tập hợp các quan hệ phân cấp giữa các đối tượng

Trong tập C, ta có các quan hệ mà theo đó có thể có những khái niệm là sự đặc biệt hoá của những khái niệm khác Có thể nói, H là một biểu đồ Hasse trên C khi xem quan hệ phân cấp

là một quan hệ thứ tự trên C

Quan hệ phân cấp của lớp tam giác

o R tập hợp các quan hệ trên các đối tượng

Đối với quan hệ 2 hay 3 ngôi thì quan hệ có thể có các tính chất như tính phản xạ trong hình học phẳng, có nhiều mối quan hệ như vậy: quan hệ thuộc của một điểm và một đường thẳng, quan hệ song song giữa hai đường thẳng, quan hệ vuông góc giữa hai đường thẳng, quan hệ bằng nhau giữa hai tam giác,

o Ops: Tập hợp các toán tử của C

Thành phần này biểu hiện một phần các tri thức về các toán tử trên các đối tượng Hầu hết lĩnh vực tri thức nào đều có một thành phần chứa các toán tử Trong hình học sẽ có một số toán tử như là cộng, nhân các vectơ, trong đại số tuyến tính có các toán tử trên các ma trận

Mô hình COKB giúp tổ chức các tri thức này như là một phần của hệ tri thức của hệ thống thông minh

o Funcs: Tập hợp các hàm số trên các đối tượng tính toán

Tri thức về các hàm cũng là loại phổ biến của tri thức trong hầu hết các lĩnh vực tri thức trong thực tế, đặc biệt là trong các lĩnh vực khoa học tự nhiên như toán học hoặc vật lý Trong hình học chúng ta có các hàm: khoảng cách giữa hai điểm, khoảng cách từ điểm đến một đường thẳng, mặt phẳng,

o Rules: biểu diễn các luật

Tập hợp các luật là một phần của cơ sở tri thức Các luật biểu hiện các câu nói, định lý, nguyên tắc, công thức Hầu hết các luật viết dưới dạng “if <facts> then <facts>”

B Các loại sự kiện trong mô hình COKB

Trong mô hình COKB có 11 loại sự kiện được chấp nhận Các loại sự kiẹn này được đề xuất

từ các nghiên cứu dựa trên các yêu cầu thực và các vấn đề trong các lĩnh vực tri thức khác nhau Các loại sự kiện bao gồm:

Sự kiện loại 1: Sự kiện thông tin về loại của đối tượng.

Ví dụ: ABC là tam giác cân, ABCD là hình bình hành

Sự kiện loại 2: Sự kiện về tính xác định của một đối tượng hay của một thuộc tính của đối

tượng

Ví dụ: Cho các điểm E và F, và đường thẳng (d) Giả sử E, F và (d) đã được xác định (P) là mặt phẳng thoả các quan hệ sau: E ∈ (P), F ∈ (P), (d) // (P) Tìm phương trình mặt phẳng (P) Trong ví dụ này có 3 sự kiện loại 3: (1) điểm E được xác định hoặc chúng ta biết được toạ độ của E, (2) điểm F xác định, (3) đường thẳng (d) được xác định hoặc chúng ta biết được phương trình của (d)

Sự kiện loại 3: Sự kiện về tính xác định của một đối tượng hay của một thuộc tính của đối

tượng thông qua biểu thức hằng

Ví dụ: Trong tam giác ABC, giả sử chiều dài của cạnh BC = 5

Sự kiện loại 4: Sự kiện về sự bằng nhau của một đối tượng hay một thuộc tính của đối tượng

hay một thuộc tính khác Loại sự kiện này rất phổ biến có nhiều bài toán liên quan đến nó trên các hệ tri thức

Ví dụ: DOAN[A,B].a = DOAN[B,C].a, GOC[A,B,C].a = GOC[A,C,B].a

Sự kiện loại 5: Sự kiện về sự phụ thuộc của một đối tượng hay của một thuộc tính theo những

đối tượng hay các thuộc tính khác thông qua một công thức tính toán

Ví dụ: w = 2*u + 3*v, trong đó u v w là các vectơ

Sự kiện loại 6: Mối quan hệ trên các đối tượng hay trên các thuộc tính của các đối tượng.

Ví dụ: hai đường thẳng song song, một đường thẳng vuông góc với một mặt phẳng

Sự kiện loại 7: Tính xác định của một hàm.

Ví dụ: Trungdiem(A, B) hàm trung điểm của hai điểm A, B

Sự kiện loại 8: Tính xác định của một hàm thông qua biểu thức hằng.

Ví dụ: Khoangcach(d1, d2) = 9 khoảng cách hai đường thẳng d1 và d2 bằng 9

Sự kiện loại 9: Sự kiện về sự bằng nhau giữa một đối tượng hay thuộc tính với một hàm.

Ví dụ: Goc[A,B,C]=GOC(d1,d2)

Sự kiện loại 10: Sự kiện về sự bằng nhau của một hàm với một hàm khác.

Ví dụ: Khoangcach(d,d1)=Khoangcach(d,d2)

Sự kiện loại 11: Sự kiện về sự phụ thuộc của một hàm theo các hàm hay các đối tượng khác

thông qua một công thức tính toán

Ví dụ: Goc(d,d1)=Goc(d,d2)+Goc(d,d3)

C Tổ chức cơ sở tri thức COKB

Cơ sở tri thức COKB có thể được tổ chức bởi một hệ thống tập tin văn bản có cấu trúc như sau:

o Tập tin “Objects.txt” lưu trữ các định danh cho các loại đối tượng C-Object

o Tập tin “RELATIONS.txt” lưu trữ thông tin về các loại quan hệ khác nhau trên các loại C-Object

o Tập tin “Hierarchy.txt” lưu lại các biễu đồ Hasse thể hiện quan hệ phân cấp trên các khái niệm

o Các tập tin với tên tập tin để lưu trữ các cấu trúc của loại đối tượng

o Tập tin “Operators.txt” lưu trữ các thông tin về các toán tử trên các đối tượng

o Tập tin “FACTS.txt” lưu trữ thông tin về các loại sự kiện khác nhau

o Tập tin “RULES.txt” lưu hệ luật của cơ sở tri thức

Cấu trúc đối tượngCác loại sự kiệnBiểu đồ phân cấp khái niệm

Các quan hệCác loại đối tượngCác luậtCác toán tử

.

Cấu trúc đối tượng

Do cách tổ chức tri thức trong mô hình COKB rõ ràng và rành mạch với đầy đủ các thông tin cùng với các liên hệ khác nhau rất đa dạng

2.4.6 Biểu diễn tri thức bằng mệnh đề logic vị từ

Người ta sử dụng các ký hiệu để thể hiện tri thức và các phép toán logic tác động lên các ký hiệu để thể hiện suy luận logic Kỹ thuật chủ yếu thường được sử dụng là logic vị từ

Trong bài tiểu luận này ta sẽ áp dụng lý thuyết của logic vị từ để viết ứng dụng minh họa giải bài toán chuẩn đoán các bệnh thường gặp

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP SUY LUẬN 3.1 Mở đầu

Để giải bài toán trong trí tuệ nhân tạo, tối thiểu cần thiết việc thể hiện tri thức Sau khi biết các thể hiện tri thức cần có hệ thống suy lý trên các tri thức đó Việc suy lý thể hiện thông qua

kỹ thuật suy diễn và các chiến lược điều khiển Các kỹ thuật suy diễn bao gồm: suy diễn tiến, suy diễn lùi và suy diễn hỗn hợp

3.2 Suy diễn tiến

Suy diễn tiến là phương pháp suy dẫn từ giả thiết đi đến kết luận Chiến lược này được bắt đầu bằng tập sự kiện đã biết, rút ra các sự kiện mới nhờ dùng các luật mà phần giả thiết khớp với sự kiện đã biết, và tiếp tục quá trình này cho đến khi thấy trạng thái đích, hoặc cho đến khi không còn luật nào khớp được các sự kiện đã biết hay được sự kiện suy luận Trong áp dụng cụ thể phương pháp thường sử dụng kết hợp với các qui tắc heuristic trong việc chọn luật

3.3 Suy diễn lùi

Suy diễn lùi là phương pháp truy ngược từ kết luận trở về giả thiết Phương pháp này được tiến hành bằng cách truy ngược từ mục tiêu cần đạt được trở về phần giả thiết của bài toán bằng cách áp dụng các luật trong cơ sở tri thức Quá trình suy diễn lùi này sẽ phát sinh một sơ

đồ cây mục tiêu kèm theo một cơ chế quay lui và lời giải sẽ được tìm thấy khi tất cả các mục tiêu ở các nút lá của cây mục tiêu đều thuộc về những sự kiện đã biết Trong áp dụng cụ thể phương pháp thường sử dụng kết hợp với các qui tắc heuristic trong việc chọn luật

3.4 Suy diễn hỗn hợp

Suy diễn hỗn hợp là phương pháp kết hợp 2 quá trình suy diễn tiến và suy diễn lùi nhằm khắc phục khuyết điểm của mỗi phương pháp và nâng cao hiệu quả của quá trình suy diễn trong áp dụng cụ thể Nhược điểm của suy diễn tiến: Không cảm nhận được sự gần tới đích Nhược

điểm của suy diễn lùi: thường dẫn tới sự phân nhánh lớn và không cảm nhận được sự cần chuyển hướng dòng suy nghĩ.