Thiết kế, thử nghiệm và ứng dụng các hệ thông minh lai (hybric intelligent system)

Xây dựng Công cụ tạo lập Hệ chuyên gia trong môi trường phân tán Exgen với các khả năng sau đây: - _ Soạn thảo trị thức -_ Kiểm tra tính mâu thuẫn trong cơ sở tri thức - _ Thiết lập môi

CHUGNG TRINH KHCN.01.10

ĐỀ TÀI MÃ SỐ 10

BAO CAO DE TAI

KHOA HOC (BAO CAO TONG KET 1996-1998)

ĐỂ TÀI NHÁNH: _ "Thiết kế, thử nghiệm và ứng dụng các hệ

thong minh lai(Hybric Inteligent System)

42 [9184

Báo cáo hoạt động đề tài nhà nước KHCN - 01- 10

Chủ nhiệm Đề tài: — GSTS Bạch Hưng Khang, `

Viện Trưưởng Viện Công Nghệ Thông Tin

Đề tài nhánh : Thiết kế, cài đặt và thử nghiệm ứng dụng các hệ thống

thong minh Jai Chủ trì để tài nhánh: PTS Nguyễn Thanh Thuỷ

Trường Đại học Bách Khoa Hà nội

1 Tình hình tổ chức và triển khai nghiên cứu năm 1998

Đề tài được đăng ký vào cuối năm 1997 và được Hội đồng Quốc gia về Nghiên

cứu Khoa học và Công nghệ chấp nhận vào đầu năm 1998

Nội dung cơ bản của các nghiên cứu được thực hiện trong để tài tập trung theo

các hướng sau:

e Nghiên cứu các cơ chế suy điễn trong các hệ luật lôgíc, luật sản xuất Giải

quyết vấn đề thu nhận tri thức chuyên gia từ nhiều chuyên gia khác nhau, có

chú ý đến vấn để xử lý mâu thuẫn và tích hợp các ý kiến chuyên gia Xây dựng Bộ công cụ tạo lập hệ chuyên gia trong môi trường phân tán

Nghiên cứu các cơ chế suy diễn mờ, suy diễn xác suất trong môi trường

thông tin không chắc chắn, không chính xác và không đây đủ Tích hợp các

cơ chế này để xây dựng Bộ công cụ tạo lập Hệ chuyên gia mờ và phân tán

Nghiên cứu cấc mô hình mạng nơron, mạng nơron mờ, tích hợp với giải thuật di truyền trong phân tích đữ liệu và khai phá đữ liệu theo cách tiếp cận hướng đối tượng để phát hiện tri thức dưới dang các tính chất bất biến, các ràng buộc bất biến giữa các đối tuợng phục vụ việc thu nhận trí thức không

chỉ từ các chuyên gia, mà thu thập tự động từ các đữ liệu quan sát Các tri thức này sẽ là cơ sở cho các quá trình suy diễn trong các hệ chuyên gia ứng

dụng

Tích hợp các kỹ thuật hệ chuyên gia, lôgíc mờ, mạng nơïon, giải thuật dị:

truyền , suy diễn hướng tình huống trong các hệ thông thông minh lai, các hệ

thông tính toán mềm dẻo Thử nghiệm các mô hình tích hợp khác nhau Nghiên cứu mô hình tính toán song song, máy ảo song song và mô phỏng

các hệ thống thông minh lai trong môi trường đó „

Nội dung thử nghiệm và ứng đụng tập trung theo những hướng sau:

e Các hệ thống chẩn đoán và xử lý sự cố kỹ thuật, trợ giúp quyết định trong

các điểu kiện thiếu thông tin, đánh giá chất lượng sản phẩm dụa trên các

quan sát định lượng và định tính áp đụng trong các bài toán xinh tế kỹ thuật, công nghệ khác nhau như đánh giá chất lượng bia, Salami, đánh giá

tình trạng và nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, chẩn đoán tình trạng kỹ

thuật của các phương tiện giao thông, tư vấn luật pháp

e - Xử lý dữ liệu trong các nghiên cứu quá trình quá trình công nghệ, phục vụ cho việc lựa chọn giải pháp công nghệ, mô phỏng quá trình chẳng hạn như

bài toán chiết dung môi lỏng-lỏng trong hoá học

e - Phân tích dữ liệu văn bản phục vụ cho việc phân loại từ, xây dựng từ mục

trong các từ điển

Để tài đã tổ chức sinh hoạt chuyên môn vào chiều thứ 7 hàng tuần tại văn phòng bộ

môn Các hệ thống thông tin, thuộc khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Bách Khoa Hà nội với sự tham gia của các cán bộ thuộc các cơ quan khác như khoa Công

nghệ Thông tin ( Đại học Quốc gia Hà nội ), khoa Công nghệ Thông tin ( Học viện

Bưu chính Viễn thông ), Viện Công nghệ Thông tin, Bộ môn Tin học thuộc Trường Đại học Giao thông vận tải, khoa Công nghệ hoá học và thực phẩm ( Đại học Bách Khoa Hà nội ), Viện Công nghệ Xạ hiếm ( Viện Năng lượng nguyên tử Quốc gia),

Công ty AMEC, Viện Đào tạo tin học bằng tiếng Pháp

Lực lượng cán bộ tham gia dé tài gồm 20 người trong đó 5 TS,PTS, 8 ThS, 3

N€CS và một số sinh viên năm cuối

Về mặt chuyên môn, để tài được chia thành 4 nhóm:

Nhóm 1 Công cụ tạo lập Hệ chuyên gia mờ phân tán

Nhóm 2 Giải thuật di truyền và các ứng dụng

Nhóm 3 Mạng nơ ron và các ứng dụng

Nhóm 4 Các kỹ thuật tính toán mềm và các hệ thống lai

2 Kết quả nghiên cứu và ứng dụng năm 1998

2.1 Kết quả nghiên cứu

1 Báo cáo Fuzzy distributed expert system building tool EXGEN

and its application trong héi nghi Vietnam-Japan Conference on

Fuzzy systems and applications, 10-1998

2 Báo cáo An expert system for sensory evaluation of foodstuff

products trong hội nghị Khoa hoc Céng nghé ASEAN, 10-1998

thuộc tiểu ban Công nghệ Sinh học

3 Bài báo Giải thuật đi truyền: Kỹ thuật và ứng dụng trong tạp chí

Tin hoc va diéu khiển học ( đã nhan dang: )

4 Bài báo Tích hợp giải thuật di truyền và Mạng nơ ron trong

phân tích dữ liệu trong tạp chí Tin học và điểu khiển học ( đã

nhận đăng )

3 Báo cáo Multilayer Neural network learning based on genetic

algorithm trong 4 hội nghị Vietnam-Japan Conference on Fuzzy systems and

applications, 10-1998

Xây dựng Công cụ tạo lập Hệ chuyên gia trong môi trường phân tán Exgen với các khả năng sau đây:

- _ Soạn thảo trị thức

-_ Kiểm tra tính mâu thuẫn trong cơ sở tri thức

- _ Thiết lập môi trường làm việc : trên một máy đơn, trên mạng

theo các phương thức:

« - Cơ sở tri thức ở máy chủ, các sư kiện được thu thập từ các máy trạm và suy diễn tại máy chủ

¢ Cơ sở tri thức ở máy chủ, các sư kiện và nhiệm vụ suy

điễn được thu thập từ các máy trạm và suy diễn tại các

máy trạm

© - Cơ sở trị thức ở các máy trạm, các sư kiện và nhiệm vụ

suy diễn được thu thập từ các máy trạm và suy diễn tại

các máy trạm

- Thực hiên quá trình suy diễn có trợ giúp giải thích

Thử nghiệm Công cụ Exgen trong lĩnh vực đánh giá chất lượng

thực phẩm dựa trên cảm quan Các kết quả nhận được tương đối

phù hợp với kết quả đánh giá theo phương pháp truyền thống dựa theo TCVN Két qua này được thực hiện phối hợp với các chuyên

Xây dựng chương trình mô phỏng giải thuật di truyền giải các bài toán tối ưu nhiều biến dựa theo nguyên tắc tìm kiếm ngẫu nhiên trong không gian các phương án

Tích hợp giai thuật di truyền với phương pháp hồi quy truyền thống trong phân tích và xử lý dữ liệu đối với bài toán chiết dung môi lỏng - lỏng trong công nghệ hoá học

Xác định cấu trúc và bộ các trọng số tối ưu đối với mạng nơ ron nhiều lớp phục vụ cho phân tích các số liệu thí nghiệm trong công nghệ hoá học

2.3 Kết qua đào tạo

Trong khuôn khổ hoạt động chuyên môn của để tài đã hình thành các chủ đề nghiên

3 Nội dung trình bày của báo cáo

Báo cáo chia thành 3 phần

_ Phan l Công cụ tạo lập Hệ chuyên gia trong môi trường phân tán và thử

Phan 2 Kết hợp giải thuật di truyền và kỹ thuật hồi quy trong phân tích dữ liệu Phần 3 Các bài báo, báo cáo trong tạp chí và hội nghị

1.3 Qúa trình xây dựng hệ chuyên g14 HH Ho de 11

1.3.1 Thư thập cơ sở tri thức (Knowledge Acquisition) c.eceeieee il 1.3.2 Biểu diễn tri thức ( Knowledge Representation) .12

1.3.3.Kiểm tra và đánh gia ( Test and Validation) - 14

1.3.4 Bảo trì (Maintananc€) ccceveeeeee ¬ 15 CHUONG 2 KIẾN TRÚC CỦA CÔNG CỤ HỖ TRỢ TẠO LẬPHỆ -'

CHUYÊN GIA ¬” ÔỎ U

2.1 Kiến trúc tổng quát của các công cụ tạo lập hệ chuyên gia 17

2.1.1 Bộ trợ giúp kỹ sư xử lý tri thỨC Ăn HH te 17 2.1.2 Bộ trợ giúp thu thập cơ sở tri thỨC - c2 S si HhhHưe 18 2.1.3 Hệ quản ly co sé tri thife( Knowledge Base Management System) 19

ZL.4 CAe motor SUY di€N cc ccccscsssesesssesesesseeesenssesssestsessessseetseseseaesescateneenss 19

2.1.5 Bộ tạo giao diện người dùng.( User ŠSysstem Interface) 19 2.1.6 Bộ tạo bộ giải thích ( Explanation Facllii€S§) cu csseieeeeeecee 20 2.1.7 Bộ tạo giao diện ngôn ngữ (Language Interface) cv 20

2.2 Bộ công cụ hỗ trợ tao lập hệ chuyên gia _ EXRSYS 21

pYŠ §: 5v) 0ìì:1:805):)):9)9YYYttaaaa 21

2.2.2 Bộ kiểm tra và xử lý mâu thuẫn 5S t2 rerrerườn .22 2.2.3 Các motor §uy diỄn c- nh hình HH gay 22 CHƯƠNG 3 KIẾN TRÚC VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BỘ SOẠN

THẢO (EDITOR) 5<-ss< seo TR 4107717812EAeEArrrrrotrerree 24

3.1 Các phương pháp biểu diễn tri thức “

3.1.1 Biểu diễn dưới đạng các dạng logic hình thức - . -c -~ sec-x+ 24 A/Logic mệnh đề: + cc« St 22222 22H 2122111111212 1111111124801 c0 24

3.1.2.Biểu diễn đưới dạng luật sản xuất server 36

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 2

3.1.3 Biểu diễn trị thức bằng Frame - c<csttrrntgrererrrrerrrerrree 26

3.2 Phương pháp, biểu điễn tri thức trong Bộ Soạn Thảo 27

3.3.1 Hướng dẫn cách chạy chương tnh + 4111 H112 KH TH HH Hàn he 28

3.3.2.Hệ thống Menu chung trimh 0 cece eeccesesceeeeseeseeeeneeeatenseseeeeeensssentes 29

CHUONG 4 KIEM TRA VA XU LY MAU THUAN 33

4.1.Cơ chế kiểm tra mâu thuẫn -s©-~ + .- 33

4.1.2 Nối vòng trong Cơ sở tri thỨC cSs s2 H22 211111111 E111, 33

4.1.3 Mâu thuẫn trong Cơ sở tri thỨC + -~c+z+e+x+xssererereerkrersrrxrrrree 33

4.2 Cơ chế xử lý mâu thuẫn - S5 S- 2tr2 rrrerrrrrrrxrrkrrrrere 135

4.4 Hướng dẫn sử dụng công cụ kiểm tra và xử lý mâu thuẫn trong EXPSYS 35

CHƯƠNG 5 CÁC CƠ CHẾ SUY DIỄN -esxserrirrrrre 37

5.1.1 Cơ chế suy diễn tiến 37

5.2.1 Suy diễn tại máy đơn cccvrsreerekrrsvrrkskerrkererersie we 39

A/ Cấu trúc đữ liệu của cơ chế suy diễn -ccccrsesrsrerree - 39

B/Hướng dẫn sử dụng chương trình thiết lập cấu hình hệ chuyên gia Ö-42

C/Hướng dẫn sử dụng chương trình hệ chuyên g1a -sccc«scsescxrree 44

5.2.2 Suy diễn tại đơn vị xử lý trung tâm _ ứng dụng thu thập dữ liệu từ các

¡c0 44

A/Cơ chế hoạt động của motor suy điễn scccSest2Srrrrrrtrrrrrerree 44

B/Cấu trúc dữ liệu của cơ chế suy diễn - 2522222222222 cexrxerrkrecee 45

C/Giao thức truyền thông giữa hai chương trình 245

D/Hướng dẫn sử dụng chương trình thiết lập cấu hình hệ chuyên gia 46

E/Hướng dẫn sử dụng chương trình suy điễn - -. -<.~.xecceccecrreeeee 46

5.2.3 Suy diễn tại đơn vị xử lý trung tâm _ứng dụng nhiều người cùng suy diễn .48

A/Cơ chế hoạt động của motor suy diỄn -. c+c+c+t+Sxrxsrsersrcverrrrrxee 28

B/Cấu trúc đữ liệu của cơ chế suy diễn

C/Giao thức truyền thông giữa hai chương trình

D/Hướng dẫn sử dụng chương trình thiết lập cấu hình hệ chuyên gia 50

E/Hướng dẫn sử dụng chương trình suy điễn ~-<c~e-xex.- 1-52,

5.3 Co ché suy dién phan tan 00 ce ccececeeeceeceeeeeseceesensesesenesestacetentecesesnaneaseecs 54

5.3.1.Cơ chế hoạt động của motor suy diễn

5.3.2.Cấu trúc dữ liệu của chương trình suy diễn

249 49

5.3.3.Giao thức truyền thông giữa các chương trình -.+-sc+-sccsrrerxves 56

5.3.4.Hướng dẫn sử dụng chương trình thiết lập cấu hình hệ chuyên gia phân :

A/Chương trình suy diễn phân tấn -ẶẶS.s nh Heo £7

B/Don vi dam nhiệm việc truyền ¡61000 — 59

CHUONG 6 MOT Vi DU VỀ XÂY DỤNG MỘT HỆ CHUYÊN GIA 60

6.1 Nhap CO SO teh 1 .60

6.2 Kiểm tra mâu thuẫn

6.3 Thiết lập cấu hình hệ chuyên gia

Kết luận on keeeeresee Tài liệu tham khảo 02

602

«l9 0ó 999904606 5.006 600 0 9 0/640 24 0.0 0 0 000.9 6.6 0.40100004206004 0 00000000690600090009900050660009946060050606046096 909900

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 4

CHUONG I1 GIỚI THIEU CHUNG VE HE CHUYEN GIA

Từ khi máy tính ra đời tin học thật sự trở thành một ngành khoa học được

áp dụng rộng rãi vào mọi mặt của đời sống xã hội: khoa học, xã hội, kinh tế, quân sự

Trí tuệ nhân tạo là một nhánh nghiên cứu chính trong khoa học máy tính ,

nhằm cố gắng giải quyết các bài toán bán cấu trúc, định tính và mô phỏng trí tu

con người

Hiện nay trí tuệ nhân tạo đã đạt được những thành tựu nhất định trong cá: lĩnh vực như Robốt, hiểu ngôn ngữ tr nhiên, nhận dạng và hệ chuyên gia

Hệ chuyên gia là một trong những kết quả nghiên cứu đầu tiên nhằm áp

dụng !ý thuyết của khoa học trí tuệ nhân tạo vào bài toán thực tế, trên cơ sở mô

phỏng các hoạt động của một chuyên gia con người Có thể nói hệ chuyên gia là một chương trình thông minh nhằm dạy cho máy tính các hoạt động của một chuyên gia thực thụ

Hệ chuyên gia ra đời, nó đã sớm trở thành một môn khoa học được áp

dụng rộng rãi vào các bài toán thực tế, đã đạt được những thành tựu nhất định

trong những năm 1970, Những năm 1980, rồi những năm 1990 hệ chuyên gia thật sự thăng hoa bỡi khả năng áp dụng ngày càng được mở rộng Một trong

những thành công đầu tiên cữa việc áp dụng hệ chuyên gia ta có thể kể đây là

hệ chuyên gia MYCIN Hệ chuyên gia MYCIN là hệ chuyên gia đầu tiên thành công trong việc ấp dụng khoa học trí tuệ nhân tạo vào lĩnh vực y học Việc xây dựng MYCIN do 29 nhà khoa học tại trường đại học Stanford với sự trợ giúp của

các bác sĩ đâu ngành về chuẩn đoán và điểu trị bệnh truyền nhiễm Hệ được

xây dựng trên ngôn ngữ LISP trong thời gian 5Š năm và hoàn thành vào năm

1975

Hệ chuyên gia MYCIN là một hệ chuyên gia tương đối lớn, thực hiện ở

mức chuyên gia con người Ngoài ra hệ còn cung cấp một cơ chế giải thích các

bước suy luận

1.3 Kiến trúc của hệ chuyên gia ©

Để có một sự hình dung rõ ràng hơn về một hệ chuyên gia ta đưa ra sự phân biệt sau giữa một hệ chuyên gia với các chương trình truyền thống:

Chương trình truyền thống = Cấu trúc dữ liệu + giải thuật

Hệ chuyên gia = Cơ sở tri thức - + suy diển

Nhìn chung một hệ chuyên gia bao gồm năm thành phần chính sau:

- Cơ sở tri thức

- Motor suy diễn

- Bộ giải thích

- Bộ thu nạp tri thức

- Giao diện người dùng

Quan hệ giữa các thành phần cấu thành lên hệ chuyên gia được mô tả trong sơ

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 6

người dùng càng mềm dẻo, linh hoạt thì sự thành công của hệ thống càng cao

Bởi có một giao diện mêm dẻo, các thông tin mà người sử dụng cung cấp cho hệ

thống càng chí tiết, motor suy diễn căng dễ dàng hơn ˆ

Giao diện mm dẻo cũng có nghĩa là người sử dụng giao tiếp với hệ

thống một cách thoải mái như với một chuyên gia, và có nghĩa là những lời hệ ¡

thoại cũng phù hợp, gần gũi với tư duy của con người

Cơ sở trí thức chính là thước đo đánh gía sự thành công của hệ Do đó bộ

thu nạp cơ sở trí thức có thể chưa thể hiện sự quan trọng trong qúa trình xây

dựng hệ chuyên gia , nhưng nó là bộ phận rất quan trọng trong qúa trình bảo trì

hệ thống, hệ thống đã được đưa vào áp dụng trong thực tế Thông qua bộ thu

nạp cơ sở trí thức, hệ ngày càng phong phú thêm với cơ sở tri thức của mình, các

hoạt động của hệ dần đạt tới trí thức chuyên gia con người thực sự

4

Cơ sở trí thức có thể hôm nay còn khả thi, nhưng đến một lúc nào đó nó

trở thành lạc hậu và trở thành tri thức vô giá trị thậm chí có tác dụng ngược lại

Khi đó thông qua bộ thu nạp cơ sở trí thức, ta có thể cập nhật, sửa đổi lại các trí

thức không còn phù hợp với thời điểm hiện tại Cũng có thể có trí thức chưa thực

sự chính xác nên không những không có tác dụng mà đôi khi còn phản tác dụng

Thông qua bộ thu nạp cơ sở trí thức ta có thể hiệu chỉnh lại

Trí thức của các chuyên gia sau nhiều năm nghiên cứu, có thể được lưu

dưới dạng các tài liệu chép tay, hay có thể lưu ở dưới dạng cấu trúc khác Đãy

chính là nguồn trí thức vô giá Nhưng có thể tận dụng được nguồn trí thức này <a

phẩicấu trúc của nó dưới dạng đã định của cơ sở tri thức bộ học và thu thập :ơ

sở trí thức chính là thực hiện nhiệm vụ này chuyển đổi các dữ liệu ở dạng c*u

trúc nhất định sang dạng biểu diễn cửa cơ sở trí thức Và gần như hơn một nửa trí

thức được thu nạp theo kiểu này

Như vậy ta có thể thấy ý nghiã quan trọng của hệ thu thập cơ sở trí thức,

Nếu như hệ chuyên gia không có bộ thu thập cơ sở trí thức thì có le hệ thống

ngày càng trở nên vô gía trị, sớm hay muộn nó cũng bị người dùng đào thải Hay

nói cách khác nó không thể nào thích nghi được với những yêu cầu càng khắt

khe của thực tế

Khi hệ thống thực hiện suy diễn (suy luận), để cần những thông tin thêm,

hệ có thể hỏi đáp với người sử dụng có thêm chỉ tiết cho các bước suy luận tiếp

theo.Tuy nhiên đôi lúc có thể có câu hỏi mà hệ đưa ta cho người sử dụng , người

sử dựng hoàn toàn không hiểu mục đích của hệ và trả lời thế nào cho đúng

Khi hệ thống đưa ra kết quả cuối cùng, nhưng liệu kết qủa đó có hoàn

toàn chuẩn xác không, dựa vào đâu mà hệ đưa ra kết qủa đó làm sao để có thể

khẳng định kết qửa đó hoàn toần có cơ sở, các bước suy luận của hệ thống là

hoàn toàn logic, phù hợp với tư duy con người

Cả hai nhiệm vụ trên chính là nhiệm vụ của bộ giải thích không những bộ

giải thích trợ giúp người sử dụng sử dụng một cách dễ dàng hơn, và còn có cảm

giác như giao tiếp với một chuyên gia con người thực thụ, làm cho bệ uyển

chuyển hơn Thông qua đó người xây dựng hệ chuyên gia có thể kiểm định được

chương trình mình đang xây dựng Đồng thời người kỹ sư xử lý trí thức có thể

kiểm định lại các tri thức mà mình đã đưa vào hệ

Bộ giải thích dựa vào trï thức lưu trong cơ sở tri thức kết hợp với các vết

suy diễn do mô tơ suy diễn tạo ra trong qúa trình suy diễn, lần ngược lại các

bước suy luận trước đó để đưa ra lời giải thích tương ứng khi có yêu cầu cửa

người sử dụng

Chính nhờ có bộ giải thích mà hệ chuyên gia có điểm phân biệt với -ác

chương trình truyền thống và nhờ đó hoạt động của hệ chuyên gia mới có dáng

vẻ của một chuyên gia con người Nhờ có bộ giải thích hệ thống mới có :hể

khẳng định sự đúng đắn của hệ đối với người sử dụng và khi đó người sử dụ ng

mới tin tưởng vào hệ

Bộ giải thích phải thật mềm dẻo, lời giải thích phải gần gũi với ngôn ngữ

tự nhiên Do bộ giải thích phụ thuộc rất nhiều vào cơ sở tri thức, nên khi xây

dựng cơ sở tri thức, người xây dựng hệ chuyên gia phải luôn chú ý xây dựng

những chức năng giải thích tương ứng

Đây chính là bộ phận trung tâm, điều khiển các bộ phận khác của hệ hoạt

động Nó có thể hoạt động theo các chiến lược suy diễn khác nhau Chiến lược

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hé chuyén giz 8

và cố gắng thiết lập tất cả các mối liên hệ giữa các sự kiện giả thiết với đích cần

chứng mịnh bằng cách sử dụng các luật lưu trong cơ sở trị thức Chiến lược suy

diễn lùi ( Backward Chaining) đôi khi còn được gọi là chiến lược suy diễn

hudng dich ( Goal directed), trên xuống ( Top- Down)

Chiến lược suy diễn dựa vào những sự kiện đã biết , áp dụng những luật

lưu trong cơ sở trỉ thức, nhằm đưa ra những sự kiện mới Quá trình chỉ dừng lại

khi qúa trình suy diễn đạt tới sự kiện mới trùng với đích cần chứng minh, hoặc

không còn luật khả hợp nào trong tập luật ( luật khả hợp là luật có các vế trái

thỏa mãn các sự kiện nằm trong tập các giả thiết)

Ở đây ta có thể thực hiện kết hợp hai chiến lược suy diễn đồng thời để giải quyết bài toán một cách nhanh chóng bằng cách giảm không gian tìm kiếm

lời giải

Mô tơ suy diễn là bộ phận quan trọng của hệ, nó chính là bộ phận phân biệt một hệ chuyên gia với các hệ cơ sở dữ liệu thông thường, nếu không có

môtơ suy diễn thì hệ chuyên gia chính là một hệ quần lý cơ sở dữ liệu tổi nhất,

thậm chí hoàn toàn không có tác dụng gì

Có môtơ suy diễn nó kết hợp các thành phần khác của hệ tạo thành một

hệ thống thông minh, có những hoạt động mô phỏng gần với hoạt động chuyên gia con người các hoạt động của hệ chuyên gia tạo thành một vết suy diễn chính là cơ sở cho bộ giải thích hoạt động,

12.5 Cữsâri thíc-( Knowledg

4

Bộ phận này là bộ phận có tính chất sống còn của hệ, là thước đo thành

công của hệ Cơ sở tri thức phải đảm bảo tính đúng đắn và đầy đủ Một hệ có cơ

sở trỉ thức phong phú thì rất tốt nhưng nếu tri thức đó không đúng đắn thì rất

nguy hiểm, một hệ thống có cơ sở trí thức không chính xác thì ngay cả một luật

không chính xác sẽ đưa đến một kết qủa hoàn toàn trái ngược trong thực tế

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gi: 9

Nhưng một hệ thống, một cơ sở tri thức nghèo nàn thì cũng chẳng có

nghĩa lý gì trong thực tế, Bởi dù có một môtd suy diễn hoàn hảo dù đến mức nào

đi nữa nhưng có một hệ cơ sở trị thức nghèo nàn thì số lượng bài toán mà hệ giải được cũng chỉ giới hạn trong một không gian bó hẹp Và điều đó có nghiã là

sớm hay muộn nó cũng bị người dùng đào thải

Cơ sở tri thức là cơ sở cho toàn bộ hệ thống hoạt động Từ mô tơ suy

diễn, bộ giải thích, thậm chí giao diện người dùng cũng phải phụ thuộc vào cơ

sở tri thức Do đó việc biểu diễn cơ sở tri thức phải thật sự phảẩi thực sự cân nhắc

ngay từ khi bắt tay vào xây dựng hệ chuyên gia Khi mà hệ thống đã thực sự

được xây dựng và dần hoàn chỉnh , khi đó nếu ta có một sự thay đổi rất nhỏ

trong cơ sở tri thức cũng ảnh hưởng không những đến một bộ phận trong hệ

thống mà đôi khi còn dẫn đến sự thay đổi trong toàn bộ hệ thống Việc biểu diễn

cơ sở trị thức như thế nào cũng là điểu đáng quan tâm Bởi ta có một cách biểu diễn phù hợp thì các hoạt động của mô tơ suy diễn sẽ đơn giản hơn, dễ dàng

hơn Không những vậy, các hoạt động của các bộ phận khác như bộ giải tích,

bộ thu nhập cơ sở tri thức cũng đơn giản hơn rất nhiều

Nếu ta có một cách biểu diễn phức tạp, có thể sự mất mát tri thức ít ( 1ay

có nghĩa là trị thức ở dạng biểu diễn gần gũi hơn với trí thức) Nhưng phải trả giá bằng sự phức tạp trong việc tổ chức mô tơ suy diễn Đồng thời các hoạt đụng của các bộ phận khác của hệ thống cũng trở thành một hệ thống phức tạp, khó kiểm soát Cùng nghĩa đó thời gian suy diễn sẽ kéo dài và đôi khi người kỹ sư sử

lý tri thức cũng như người xây dựng hệ chuyên gia cũng không kiểm soát được

những hoạt động thậm chí đơn giản của hệ thống

Nhưng nếu ta có một cách biểu diễn cơ sở tri thức đơn giản, cấu trúc của

nó có thể đễ dàng cho mô tơ suy diễn truy nhập đến cơ sở tri thức, việc thu thập

và tổ chức các dữ liệu trí thức đơn giản hơn, dễ dàng hơn Bộ giải thích cũng

phải thao tác ít thao tác hơn khi đưa ra lời giải thích tương ứng khi người dùng

yêu cầu Nhưng với cách biểu diễn cơ sở tri thức này ta sẽ phải trả giá chính là tri thức ở đạng biểu diễn và tri thức thực tế khác xa nhau Và điểu này hệ chuyên gia sớm hay muộn cũng sẽ bộc lộ những yếu kém Số lượng tri thức biểu diễn được cũng bị giới hạn và dẫn dân nó sẽ trở thành một hệ thống không còn ý

nghĩa thực tế và nó sẽ bị người dùng loại bỏ Một hệ thống mà vòng đời của nó

ngắn cũng có nghĩa là không có tính kinh tế, và điểu đó không một nhà sản x1ất phần mềm nào mong muốn.

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 10

Do đó việc biểu diễn tri thức cơ sở trí thức như thế nào là điều mà bất cứ

một người kỹ sư xử lý tri thức nào, ngay từ khi bắt tay vào xây dựng hệ chuyên

gia cũng phải quan tâm đầu tiên Cách biểu diễn cơ sở tri thức phải đơn giản,

đông thời với cách biểu diễn đó sự mất mát về trị thức là ít nhất Nghiã lš tri

thức ở dạng biểu diễn với tri thức thực tế có sự gần gi Đồng thời nó cung ấp

cho bộ giải thích những lời giải thích thật sự gần gũi với tư duy con người, rần

với những hoạt động của chuyên gia thực thụ Nói chung với từng lĩnh rực

chuyên gia khác nhau ta có những cách biểu điễn khác nhau mà nó phụ th:ộc

vào lĩnh vực mà ta đang quan tâm

Cơ sở trị thức có thể biểu diễn dưới nhiều dạng khác nhau Trong thực tế

ứng dụng có ba cách phổ biến sau:

- Biểu diễn nhờ các luật sản xuất

- Biểu điễn nhờ các frame

- Biểu điển nhờ mạng ngữ nghĩa

- Giao diện người dùng

Với năm bộ phan này ta cấu tạo lên hệ chuyên gia hoàn chỉnh Mỗi 2ộ

phận có một ý nghĩa quan trọng khác nhau, một hệ chuyên gia không thể thiếu

bất cứ một bộ phận nào Thiếu một trong năm bộ phận trên, ý nghĩa hệ chuyên

gia giảm một cách rõ rệt Ví như ngay cả bộ học thu nap cơ sở trí thức tưởng

chừng như có thể tách rời với hệ chuyên gia nhưng điều đó có nghĩa là đã làm

nghèo một cách gián tiếp cơ sở trí thức của hệ thống Và nếu một hệ thống có cơ

sở trị thức nghèo nàn thì sớm hay muộn, dù cho mô tơ suy diễn có hoạt động một

cách hiệu qủa đến đầu thì hệ chuyên gia này sớm bị thực tế đào thải

Các bộ phận có tác động qua lại lẫn nhau Sự thay đổi trong một bộ phận

dẫn đến sự thay đổi trong toàn bộ hệ thống Việc thiết kế hệ chuyên gia là việc

thiết kế năm thành phần này và đặt nó vào một hệ thống hoạt động tương tác lẫn nhau

Tham gia vào qgúa trình tao lập hệ chuyên gia có các thành phần chính được mô tả trong hình vẽ sau:

Chuyên gia con người

_ Hình vẽ 1.2

Qúa trình tạo lập hệ chuyên gia bao gồm các qứa trình sau:

- Thu thập cơ sở tri thức ( Knowledge Acquisition)

- Biểu diễn tri thức( Knowledge Representation)

- Kiểm tra và đáng giá ( Test and Validation)

- Bảo trì ( Maintanace)

Ta sẽ đi vào từng qứa trình cụ thể trong tất cả các qúa trình tạo lập hệ chuyền gia

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 12

Cơ sở tri thức là bộ phận sống còn của một hệ chuyên gia Do đó sự thành

công của qúa trình này sẽ xác địng sự thành công của hệ chuyên gia

Qúa trình này sẽ do người kỹ sư xử lý trí thức đảm nhiệm Thi thức

chuyên gia có thể rất khó nhận biết, nó luôn tổn tại ở các chuyên gia và có thể

chưa bao giờ được viết ra dưới một đạng chuẩn nào Do đó nhiệm vụ của người

kỹ sư xử lý tri thức phải nhận biết và giúp đỡ các chuyên gia diễn tả các tri thức cửa mình dưới dạng mà người kỹ sư xử lý tri thức của mình dễ hiểu,

Qúa trình tích lũy các tri thức vào hệ thống là gứa trình rất quan trọng trong qúa trình tạo lập hệ chuyên gia Đây là qúa trình mà chuyên gia truyền cho máy tính các tri thức, kinh nghiệm của họ về lĩnh vực mà hệ thống đang quan tâm thông qua người kỹ sư xử lý tri thức Người kỹ sư xử lý trí thức sẽ dùng lược

đồ biểu diễn tri thức để biểu diễn các thông tin mà chuyên gia cung cấp dưới dạng mà máy tính có thể hiểu được Mỗi một mẩu thông tin mới cần được kiểm

tra tính dư thừa và tính nhất quán của trỉ thức với các tri thức đã có sẵn tron; hệ

chuyên gia Việc kiểm tra này có thể được thực hiện bằng tay hoặc với sự id giúp của hệ thống

Tri thức chuyên gia có thể tổn tại dưới một trong các dạng sau:

- Các kinh nghiệm giải quyết một số vấn để ( bài toán) tiêu biểu trước đó

- Các kinh nghiệm và các phương pháp giải quyết vấn đề( bài toán)

- Các tri thức chuyên sâu về lĩnh vực mà hệ thống đang quan tâm

Cơ sở tri thức là nền móng toàn bộ hệ thống hoạt động Nó là bộ phận

không thể tách rời trong hệ chuyên gia Nhưng tri thức con người là dạng dữ liệu

không theo một chuẩn nào, không gò bó theo một cấu trúc hay một quy luật nào

cả, song máy tính chỉ có thể hiểu những dạng dữ liệu có một cấu trúc gần như

cố định Do đó nhiệm vụ của người kỹ sư xử lý tri thức là chuyển các tri thức chuyên gia ở đạng phi cấu trức sang dạng mà máy tính có thể thao tác được trên

dữ liệu đó Đây chính là qúa trình biểu diễn tri thức

Kỹ sư xử lý trì thức có một kiến thức cơ bản về trí tuệ nhân tạo có nhiệm

vụ như một người xúc tác, giúp đỡ các chuyên gia, định hướng cho họ diễn tả các tri thức của mình theo một hướng nhất định mà theo cách đó, người kỹ sư xử

: ý trí thức có thể trích lọc được nhiều nhất các trỉ thức chuyên gia mà sẽ được

biểu diễn đưới đạng mà máy tính sẽ thao tấc trên đó một cách dễ dàng

Các tri thức lấy ra thường là phi cấu trúe, thiếu chính xác, không mach lạc Do đó người kỹ sư xử lý trí thức còn phải hướng dẫn các chuyên gia diễn giải các trí thức của họ một cách trong sáng, dễ hiểu, Và tổ chức các tri thức lấy

ra dưới dạng nhất quán

Quá trình biểu diễn trí thức là qúa trình liên lạc giữa các chuyên gia và máy tính thông qua người kỹ sư xử lý tri thức Các chuyên gia sử dụng các phương trình, các lược đổ, các công cụ khác cùng với ngôn ngữ tự nhiên, và các

văn bản khác để diễn tả các tri thức của mình Các dạng biểu điễn này thờng

chỉ có các chuyên gia con ngườithực thụ mới có thể hiểu được Người kỹ sư xt ly

tri thức có nhiệm vụ tìm ra cách biểu diễn các tri thifc do dudi dang c&u tric “hat định, sao cho sự mất mát về thông tin là nhỏ nhất( có nghĩa là dạng biểu diễ: và đạng diễn tả trong thực tế không khác xa nhau) Đồng thời máy tính có thể 'nao tác trên đó một cách dễ dàng Với từng lĩnh vực cụ thể, ta có cách biểu diễn phù

hợp với các đặc điểm riêng mà với cách biểu diễn thích hợp với từng lĩnh vực chuyên gia khác nhau đồng nghĩa với khả năng cho phép hệ chuyên gia có thể

mở rộng cơ sở trị thức của mình Với cách biểu diễn phù hợp mô tơ suy diễn có

thể làm việc, thao tác trên đữ liệu tri thức một cách dễ dàng hơn, đơn giản hơn

Mà với cách biểu diễn tri thức đó ta có thể biểu diễn được hầu hết các dạng của

tri thức chuyên gia

Để biểu diễn tri thức ta có thể sử dụng một trong ba phương pháp sau:

- Sử dụng các luật sản xuất ( Rule production)

- Sử dụng các Frame( Frame base) ;

- Sử dụng mang ngf nghia( Semantic Network)

Luật sẵn xuất biểu diễn và lưu trữ các tri thifc dudi dang:IF A AND B

THEN C Frame biểu diễn các đối tượng trừu tượng, hoặc các khái niệm »ao gồm tên và các giá trị đi kèm Ví dụ:( xe ca,4 bánh, một động cơ), ( xe đạp, 2 bánh, không động cơ) Mạng ngữ nghĩa làm nổi bật các quan hệ, ràng buộc giữa các đối tượng, được sử dụng trong việc nghiên cứu ngôn ngữ tự nhiên :

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 14

vo Tuy nhiên, dù sử dụng phương pháp biểu diễn nào đi nữa thì sự mất mát

thông tin là không tránh khỏi Chỉ có thể là mất nhiều hay ít, không có một

phương pháp biểu diễn náo lại không xảy ra mất mát thông tin

+ Khi số lượng tri thức tăng lên ta cần phân chia các tri thức vào các ngữ

cảnh khác nhau để dễ dàng kiểm soát các tri thức mới được đưa vào, cũng như

các trì thức cũ , lạc hậu được loại bỏ Ngoài ra các việc biểu diễn tri thức còn

phải đầm bảo các tiêu chuẩn sau:

-Có khả năng diễn giải trí thức chuyên gia

-Dễ mô tả, cập nhật, suy diễn

-Cân đối giữa việc truy cập nhanh và kích thước nhỏ

Việc kiểm tra và đánh giá hệ thống bao gồm các công việc chủ yếu sau:

- Kiểm tra và đánh giá các kết quả suy diễn:

Cũng như các chương trình truyền thống, trong một hệ chuyên gia việc đánh giá các kết qủa suy diễn tương đương với việc kiểm tra và đánh giá từng

đầu váo và từng đầu ra tương ứng trong các chương trình truyền thống Người kỹ

_ sư xử lý tri thức sẽ cung cấp cho các hệ thống một vài sự kiện ban đầu và đồng

thời đánh giá từng đầu ra là những kết quả suy diễn tương ứng

- Kiểm tra và đánh giá qúa trình suy diễn:

Việc kiểm tra này để tìm hiểu thêm hệ thống có thật sự hiểu bài toán hay

không Các bước suy diễn có thật sự tuần tự qua các bước mà một chuyên gia

thực thự vẫn thao tác hay không Các suy diễn trong hệ thống có thật sự gần ;uĩ

với t duy con người hay không Việc kiểm tra và đánh giá này là cực kỳ quan

trọng bởi một hệ chuyên gia có thể cho một kết quả hoàn toàn đúng đắn trong

những tình huống nhất định Nhưng kết qủa đó có cơ sở khoa hoc hay không thì

chỉ có thể đánh giá và khẳng định bằng cách thứ hai này

Tuy nhiên việc kiểm tra và đánh giá có chặt chẽ tới mức.nào đi nữa thì hệ

thống cũng không thể tránh khỏi những sai lâm trong những tình huống cụ thể

mà ta khó có thể kiểm soát được.Tuy nhiên điểu này cũng không có gì đầng lo

ngại, bởi ngay cả các chuyên gia con người cũng không tránh khởi những kết

© Juan sai lâm Ta chỉ có thể bằng mọi cách hạn chế đến mức tối đa các kết luận sai lẫm mà thôi

Qúa trình này rất quan trọng trong qúa trình hệ chuyên gia được đưa ra ứng dụng thực tế Tuy nó chưa thực sự quan trọng trong qúa trình hệ chuyên gia

đang được xây dựng, nhưng một hệ chuyên gia cũng như bất cứ một phần mềm

có vòng đời lâu dài thì không thể có qúa trình bảo trì hệ thống

Bất kỳ một phân mềm nào ngay từ khi mới ra đời lại có thể hoàn thiện

ngay từ đầu Đó là lý do thứ nhất để nói không thể thiếu qúa trình bảo trì T'ứ

bai đó là nhu cầu của người dùng luôn luôn thay đổi Khi xây dựng một ph in

mềm, nếu ta cứ cố gắng xây dựng một phần mềm hoàn thiện ngay từ đầu thì đ'y

là một điều hoàn toàn phi thực tế, bởi có thể với thời điểm hiện tại thì hệ thống còn được chấp nhận, nhưng khi cố gắng đáp ứng các nhu cầu hiện tại của người

sử dụng tại thời điểm hiện thời, thì đến khi hoàn thiện nó thì nhu cầu của người

sử dụng đã thay đổi, và cứ như thế ta chẳng bao có được một chương trình đáp

ứng được thực tế, điều đó cũng có nghĩa là hệ thống được xây dựng một cách không có tính kinh tế Và không một nhà sản xuật phần mễm nào lại mong

muốn như vậy

Kinh tế nhất đó là khi hệ thống vẫn còn chưa hoàn thiện có thể đưa vào thựa tế áp dụng, và hệ thống không ngừng được nâng cấp nhằm đáp ứng các yéu cầu của người sử dụng trong thời gian đó Một hệ thống có vòng đời lâu dài cũng

có nghĩa là hệ thống đã thành công trong qúa trình bảo trì

Trong vòng đời của một hệ chuyên gia, giao diện người dùng luôn được

sửa đổi bởi hai lý do chính sau đây:

* Stra đổi giao diện dễ hơn sửa đổi cơ sở tri thức và mô tơ suy diễn, bải

sự thay đổi của giao diện ít dẫn đến sự thay đổi của các bộ phận khác cấu thành lên hệ chuyên gia Nhưng sự thay đổi của mô tơ suy diễn có thể dẫn đến sự th: y đổi của cơ chế hoạt động của bộ giải thích Hay sự thay đổi của cơ sở trí thức có thể dẫn đến sự thay đổi của toàn bộ hệ thống từ mô tơ suy diễn, bộ giải thích, bộ

thu thập các cơ sở tri thức, thậm chí cả giao diện người dùng Nó thay đổi trong

mô tơ suy diễn bởi mô tơ suy diễn có thể chỉ hoạt động được trên một cấu trúc

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 16

Be nhất định, nhưng lại không suy diễn được trên một cấu trúc khác của cơ sở tri

thức, bởi sự khác nhau giữa các cơ sở trí thức khác nhau thì việc truy cập đết cơ

sở trí thức là hoàn toàn khác nhau ,

+ Người sử dụng đánh giá hệ trước hết đánh giá giao diện người dè ng

Thậm chí có một số người vẫn chấp nhận những hệ thống chưa hoàn thiện,

nhưng có giao diện người dùng đẹp

Một đặc điểm nữa là các hệ chuyên gia trước đây chỉ thực hiện trên

những máy chuyên dụng, giá thành đắt Ngày nay có khuynh hướng xây dựng hệ

chuyên gia trên các ngôn ngữ thông dụng ( ví dự như ngôn ngữ C) đã dẫn đến

những hệ chuyên gia khá gọn nhẹ, kích thước nhỏ Nhưng giao diện thì hầu như

vẫn phụ thuộc vào máy

Tóm lại qúa trình tạo lập hệ chuyên gia bao gồm bốn qúa trình trên, thực

hiện tuần tự, nối tiếp qúa trình này, nối tiếp qúa trình kia Và quá trình này lại

ảnh hưởng đến quá trình sau nó Và bất cứ một hệ chuyên gia nào cũng phải đi

qua lần lược bốn quá trình này

CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC CỦA CÔNG CỤ HỖ TRỢ TẠO LẬP HỆ

CHUYÊN GIA

te _ Trong chudng nay ta xem xét các khiá cạnh sau :

« Kiến trúc của các công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia thông dụng

« Kiến trúc của bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia EXPSYS

Công cụ tạo lập hệ chuyên gia có thể bao gồm nhiều thành phần khác

nhau, tuỳ thuộc vào nhu cầu trên thị trường, quan điểm của từng người cho rằng

cái gì là thực sự cần thiết Nhưng hầu hết nó bao gồm các thành phần sau:

- Bộ trợ giúp kỹ sư xử lý trì thức

- Bộ trợ giúp thu thập cơ sở trỉ thức

- Bộ quần lý dữ liệu trì thức

- Các mô tơ suy diễn,

- Bộ tạo giao diện người dùng

- Bộ tạo bộ giải thích

- Bộ tạo giao diện ngôn ngữ

Sau đây ta sẽ đi vào chỉ tiết từng thành phần

Trợ giúp kỹ sư xử lý trí thức trong việc tạo lập hệ chuyên gia Cung cấp

các công cụ, các khả năng cần thiết để xây dựng hệ chuyên gia một cách hiệu qua mà không một thành phần nào trong sáu thành phần còn lại có Nó bao gồm các khả năng tạo khuôn màn hình, bộ trợ giúp xây dựng đồ họa, và cuối cùng là

Bộ tạo khuôn màm hình trợ giúp kỹ sư xử lý tri thức trong việc biểu diễn

màn hình Nó trợ giúp các yêu cầu nhất định: thuộc tính màn hình ( Mẫu sắc),

biểu diễn Video, định vị

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 18

.Bộ trợ giúp xây dựng đổ họa ( ví dụ như các biểu tượng) Biểu tượng là

một thành phần của màn hình đổ họa lớn mà biểu diễn cho một vài thực thể vật

lý, hoặc thực thể khái niệm nhất định

Bộ soạn thảo đa năng cung cấp cho người xây dựng hệ chuyên gia với một loạt khả năng khác nhau Bộ soạn thảo này cho phép người kỹ sư xử lý trí

thức thao tác trên dữ liệu trỉ thức như tạo lập, thêm, sửa, xoá, và một loạt các

chức năng chuyên dụng khác mà các hệ soạn thảo thông dụng khác không có

được

Thu thập cơ sở tri thức là qúa trình khó khăn nhất trong qúa trình xây

dựng hệ chuyên gia Sự thành công hay thất bại của hệ thống phụ thuộc rất

nhiều vào qúa trình này Bộ soạn thảo tri thức, công cụ quy nạp ( Induction

Bộ soạn thảo tri thức là bộ soạn thảo đơn năng Nó trợ gíup người vay

dựng hệ chuyên gia nhân cơ sở tri thức lên bằng việc bổ sung dữ liệu trị thức 3

soạn thảo này chấp nhận một cấu trúc nhất định của dữ liệu trị thức mà sẽ ›ác

định cách biểu diễn của tri thức Bộ soạn thảo này còn có kha năng kiểm tra cú

pháp của dữ liệu wi thức

Ví dụ nó có thể kiểm tra tất cả các luật phải có ít nhất một điều kiện “ Nếu”, một mệnh để hành động “Thì” Việc kiểm tra này có thể được thực hiện

khi dữ liệu tri thức được tải vào cơ sở trị thức của hệ chuyên gia Khi nó khám

phá ra bất cứ một lỗi cú pháp nào thì kỹ sư xử lý tri thức được thông báo tương

ứng

‘

Công cụ quy nạp là công cụ phát hiện trí thức rất hiệu qua từ những nguồn thông tin khác nhau, lưu trữ dưới các dạng khác nhau Các nguồn thông

tin này có thể là cơ sở dữ liệu lưu trên các phương tiện lưu trữ khác nhau, hay

những bản báo cáo viết tay Ví dụ như để xây dựng một cơ sở luật phải mất

nhiều năm và được lưu dưới đạng cơ sở dữ liệu Và để chuyển các cơ sở dữ liệu

này sang dạng lưu trữ của dữ liệu tri thức phải thông qua một công cụ gọi là

công cụ qui nạp ( Induction Tool)

Một trong những công cụ quy nạp điển hình nhất ta có thể kể ra ở đây:

Firstclass có thể xây dựng các luật từ các bản ghi cơ sở dữ liệu Số các luật đư¿ïc

xây dựng theo cách này có thể chiếm hơn một nửa số luật trong tập các luật của

cơ số trí thức Thông qua công cụ này ta có thể xây dựng hầu hết các luật cho hệ

thống một cách tự động Nó giảm đáng kể thời gian thu thập cơ sở trí thức cho

người kỹ sư xử lý tri thức

Là một công cụ cung cấp các dịch vụ cho hệ chuyên gia tương tự như hệ

quản trị cơ sở đữ liệu cung cấp các thông tin một hệ quai lý cơ sở dữ liệu sào

đó

Nó nhận tri thức từ người xây dựng hệ chuyên gia, lưu trữ, quản lý và

cung cấp nó cho hệ chuyên gia khi có yêu cầu Cơ sở tri thức có thể được cung

cấp cho motor suy diễn tùy theo yêu cầu của hệ thống

Cúc motor suy diẫn.:

Motor suy diễn là bộ phận điều khiển logic cho toàn bộ hệ thống Tr.ng

hầu hết các trường hợp bộ phận này đáp ứng hầu như toàn bộ các yêu cầu điều

khiển cho các hệ chuyên gia.Các trường hợp khác số ít các yêu cầu điều khiển

logic là do người kỹ sư xử lý mã hoá và đưa vào cơ sở tri thức

Motor suy diễn có thể tạo ra các chiến lược suy diễn khác nhau đói với

từng cách biểu diển tri thức khác nhau

8.1.5: Bộ lạo gia điện:hgờt:

Giao diện người dùng là thành phần rất quan trọng khi muốn được sự chấp

nhận của người dùng Điều đầu tiên mà người sử dụng đánh giá hệ thống cũng

như là điều đầu tiên mà người dùng tiếp cận với hệ chuyên gia cũng như thường

xuyên tiếp xúc: với đó chính là giao diện người dùng Bộ tạo lập hệ chuyên gia

cung cấp tòa bộ hay hầu hết các chức năng của bệ thống giao điện người dùng

với các lý đo sau:

Nếu một hệ thống có giao diện không mềm dẻo, linh hoạt, trong sángsẽ

gây nhiều khó nhăn cho người sử dụng tiếp cận và khai thác hệ thống

Bộ tạo menu cho phép người kỹ sư xử lý tri thức xây dựng menu một cách

nhanh chóng Menu lựa chọn chính là một kiểu giao diện trực quan nhất

Module ngôn ngữ tự nhiên có khả năng trợ giúp người kỹ sư xử lý tri thức xây dựng giao diện người dùng thực hiện các ngôn ngữ tự nhiên Đưa ra các

thuật ngữ tự nhiên và hiểu được các ý định mà người sử dụng Module ngôn ngữ

tự nhiên còn trợ giúp người sử dụng trong việc khai thác hệ chuyên gia

Module biểu diễn đổ họa thường có giá trị trợ giúp người sử dụng l iểu ngững câu hỏi và những lời giải thích của hệ chuyên gia Module này trợ giúp

người kỹ sư xử lý trì thứckết hợp chặc chẽ khái niệm đổ họa và giao điện người

dùng Nó nhận các file đồ họa và biểu diễn chúng theo cách nhất định mà người

xây dựng hệ chuyên gia quy định Nó thường được sử dụng khihệ chuyên gia

muốn mô tả các mối quan hệ giữa các đối tượng bằng hình ảnh hơn là việc mô tả

bằng lời

Trợ giúp người xây dựng hệ chuyên gia xây dựng bộ giải thích Thường thì bộ tạo lập hệ chuyên gia cung cấp đầy đủ các phương tiện, trừ một vài trường

hợp cá biệt trong những ứng dụng đặt biệt

Hầu hết các bộ giải thích đưa ra lời giải thích dựa vào đữ liệu tri thức do

người kỹ sư xử lý tri thức cung cấp Do đó người kỹ sư xử lý tri thức luôn luôn

giữ các chức năng giải thích, và việc sử dụng dữ liệu tri thức trong đâu khi định

dang dữ liệu tri thức vào cơ sở trị thức của hệ chuyên gia Nghĩa là người kỹ sư

xử lý tri thức xây dựng cơ sở tri thức cùng với các chức năng giải thích cùng một

lúc

2.1.7 BS tao giao didn ngon nga (Language Interfave) © °° ©

,:: Bộ phận này có ý nghĩa quan trọng khi hệ chuyên gia muốn tương tác với

ác ứng dụng khác Ví dụ như việc tính toán là không phù hợp với một hệ

chuyên gia như việc thao tác trên các con số , nhưng lại có thể thực hiện dễ dàng

bởi các ứng dụng khác viết trên các ngôn ngữ như PASCAL, FORTRAN, hiệu

„ qửa hơn nhiều so với một hệ chuyên gia

Khi đó giao điện ngôn ngữ cho phép người xây dựng hệ chuyên gia tương

„ tác với các chương trình ngoài, giao diện này chính là một đường ống mà sác

; chương trình ngoài có thể trao đổi dữ liệu với hệ chuyên gia

Để có thể trao đổi dữ liệu giữa hệ chuyên gia và các chương trình ng 2ài phải thỏa mãn hai điều kiện sau:

- Các chương trình phải được mua về hoặc được xây dựng

- Phải có phương tiện cho phép trao đổi dữ liệu

- Bộ Soạn Thảo (Editor)

- Bộ kiểm tra và xử lý mâu thuẫn

- Các motor suy diễn

Bộ Soạn Thảo ỗ đây bao gỗm cả ba bộ công cụ trong các công cụ hỗ :rợ

tạo lập hệ chuyên gia thông dụng xét ở trên là:

-Bộ trợ giúp kỹ sư xử lý tri thức

- Bộ trợ giúp thu thập cơ sở tri thức

- Bộ quản lý dữ liệu tri thức

Bộ Soạn Thảo cho phép người soạn thảo một môi trường soạn thảo đơn giản, đa năng và dễ sử dụng Người sử dụng có thể soạn thảo, cập nhật, bổ sung,

loại bỏ, v.v các luật trong tệp dữ liệu tri thức của mình Hơn nữa cung cấp một

công cụ kiểm tra lỗi cú pháp của tri thức và thông báo lỗi cú pháp khi có lỗi

Ngoài ra Bộ Soạn Thảo cho phép người sử dụng phát biểu các trị thức của mình

Bộ cong cu hé tro tao lap hé chuyén gia 22

dưới dạng ngôn ngữ gần giống với ngôn ngữ tự nhiên ( tiếng Việt) thuận lợi cho

người Việt Nam

Kiểm tra và xử lý mâu thuẫn tri thức là một công việc khá khó khăn, tốn

kém và hiện nay là chưa có giải pháp tối ưu hoàn toàn cho việc giải quyết zấn

đê này Tuy nhiên một công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia lại không có công

cụ hỗ trợ, kiểm tra và xử lý mâu thuẫn là khiếm khuyết lớn bởi nó là công cụ hỗ

trợ cho kỹ sư xử lý tri thức kiểm tra, phát hiện và đánh giá độ tin cậy củ: tri

thức Trong Bộ kiểm tra và xử lý mâu thuẫn tôn tại hai phương pháp phát hiện

mâu thuẫn là:

-Phát hiện mâu thuẫn luật khi trong luật tổn tại mâu thuẫn tường minh

-Phát hiện mâu thuẫn luật khi trong luật tồn tại mâu thuẫn không tường

minh

32:3 Cáctrnator suy diễn, có:

Bộ công cụ này cung cấp hai chiến lược suy diễn cho Hệ Chuyên Gia Đó

là chiến lược suy diễn tiến _truyền ứng, chiến lược suy diễn lùi truyền ứng

Người sử dụng có thể chọn một trong hai chiến lược suy diễn thích hợp cho hệ

chuyên gia của mình Hơn nữa ở đây còn cung cấp một loạt phương án suy diễn

phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau:

* Suy diễn tập trung, tương ứng với một số ứng dụng sau:

+ Suy diễn tập trung tại một máy đơn: motor này ứng dụng cho những hệ chuyên gia xây dựng tại các máy đơn

+ Suy diễn tập trung tại một máy sử lý trung tâm: bao gồm hai mô hình

- Ứng dụng thu thập dữ liệu từ nhiều trạm ( terminals): ứng

dung nay bao gồm một máy xử lý trung tâm vA cdc tram, qua trình suy diễn: là

quá trình thu thập trỉ thức từ các trạm, đánh giá, ước lượng độ chắc chắn của sự

kiện đã hỏi và xử lý

- Ứng dụng cho nhiều người dùng ( Multiusers) : ứng dụng này bao gdm một máy sử lý trung tâm và các máy con Mỗi một máy con có

những yêu cầu suy diễn riêng và gởi yêu cầu về máy xử lý trung tâm Tại máy

xử lý trung tâm tôn tại nhiều tiến trình suy diễn riêng của từng máy con và kết

qủa sau khi chứng minh sẽ trả về cho máy con

* Suy diễn phân tán: ở đây cung cấp một motor suy diễn cho phép xây

dựng các hệ chuyên gia phân tán, đó là phân tán cả cơ sở tri thức và phân tán cả

suy diễn Nếu trong qúa trình suy diễn xuất hiện một sự kiện cần phải hẻi từ

máy khác thì nó sẽ hỏi và “nhờ” máy đó chứng minh hộ, kết qủa sau khi chứng minh sẽ trả về cho máy yêu cầu

Ngoài ra trong Bộ tạo motor suy diễn còn bao gồm cả bộ tạo giải thícl đó

là các cơ chế giải thích: tại sao, như thế nào, tại sao không v.v

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 24

Trong chương này ta xem xét một số điểm sau:

©_ Các phương pháp biểu diễn tri thức được quan tâm hiện nay

e Phương pháp biểu dién tri thức trong Bộ Soạn Thảo

« - Hướng dẫn sử dụng chương trình Bộ Soạn Thảo

Bộ thu nạp cơ sở tri thức là một cấu thành quan trọng trong các bộ công cụ hỗ trợ tạo

lập hệ chuyên gia Do vậy các bộ thu nạp cơ sở trí thức cần phải đảm bảo các yếu tố

sau:

* Dễ sử dụng

+ Có khả năng cập nhật, sửa đổi các trị thức

+ Phải cấu trúc thành các dạng đã định tương ứng để liên kết với các mô tơ

suy diễn

3:1 Các phương pháp biểu điễn trì thức -

Biểu điễn trí thức là thể hiện các mô tả về thế giới bên ngoài dưới dạng sao ::ho

các máy thông mỉnh có thể đưa đến các kết luận về thế giới quanh nó, trên cơ sở một

cách hình thức các mô tả này

Ban đầu các nghiên cứu về biểu diễn trị thức khá tản mạn Tuy nhiên đến cầu

thập niên 80, các nhà nghiên cứu dần dần hội tụ tại các điểm khá chung nhau và hiện

nay tồn tại một số các phương pháp biểu dién trị thức cơ bản sau:

e _ Biểu diễn dưới dạng các dạng logic hình thức: vị từ, mệnh đề, mờ

« _ Biểu diễn dưới dạng luật sản xuất

e _ Biểu diễn dưới dạng các frame

« Biểu diễn dưới đạng mạng ngữ nghĩa

Biểu diễn dưới dạng bộ ba liên hợp O_A_V ( Object_ Attribute_ Value)

Anh Tuấn cao lm70

Các biểu thức mệnh đề được xây dựng trên cơ sở các tên mệnh để (thường, ký hiệu bởi chữ la tinh a, b,e ,d ) và các phép toán logic theo các cú pháp nhất định:

Biểu diễn cơ sở tri thức bằng logic mệnh đề:

Co s@ tri thitc (knowledge base) gém hai phần:

- Các sự kiện (facts)

- Các luật (rules) ‘ Các luật cho bởi các luật đặc biệt dạng:

h —q1;

O q2;

O —+qk;

Tập F =(ql,q2, ,qk) tạo nên phần giả thiết cho quá trình suy diễn

Các luật ở dạng chuẩn Hơrn pÌ^ Apn->q;

BJLogic vị từ:

Vị từ p(x, ,y) là một phát biểu chứa các biến x, , y sao cho khi x, , y nhận các giá trị cụ thể thì nó nhận giá trị đúng hay sai

Ví dụ:

pŒ,y,z) có nghĩa x.y=z cho ta một vị từ 3 biến x,y,z trên tập các số thực

Ngoài các phép hội, tuyển, phủ định, kéo theo, tương đương trong logic vị tữ còn sử dụng lượng từ tổn tại ( ký hiệu là 3) và lượng từ với mọi ( ký hiệu V) với ý

nghĩa sau:

3xP(x.z, y) Tồn tại một giá trị xạ sao cho P(xọ, z, .,y) đúng với mọi giá trị

cua Z, ,Y

VxP(x, z, y) Đối với mọi giá trị của x ta đều có P(xọ, z, ,y) đúng với mọi

giá tri cla z, ,y

Biéu dién cơ sở trì thức bằng logic vị từ:

Cũng như trên cơ sở trỉ thức được cấu thành bởi hai phần:

Các luật có đạng pÏ(}^ Apn()->q() Điều cần lưu ý là các biến tham gia

trong pi và q đều phải gắn với lượng từ “với mọi”

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 26

Các luật sản xuất có dang:

Nếu Điều kiện |

Điều kiện 2

Điều kiện m thì — Kết luận Í

Kết luận 2

Kết luận n Trong đó các điều kiện và các kết luận có dạng khá thoải mái

Ví dụ:

Nếu điểm Toán >=8.0

điểm Lý >=7.5

điểm Hoá >=7.5

Thì thi đại học khối A

Cách biểu diễn tri thức bằng luật sản xuất có các ưu điểm sau:

Cách biểu diễn khá đơn giản và trực quan

Có thể suy diễn theo các chiến lược khác nhau: suy diễn tiến, suy diễn lùi,

suy diễn hỗn hợp

Khá gần gũi về cú pháp với các mô tả của ngôn ngữ LISP

Có thể kiểm tra tính mâu thuần giữa các luật

Tính mô đun cao, có nghĩa là việc thêm, bớt, loại bỏ các luật không làm ảnh

hưởng tới các luật khác và cơ chế suy diễn

SES: Bidu dién tri nie bang Fram

<Thuộc tình thừa kế>-(như trên, duy nhất, miền)

<Kiéu slot>-(Text, integer, real, pointer :)

<Giá trị slot>-( tén, giả trị, thủ tục, pointer)

<Ten slot 2>

Ví dụ : Frame mô tả tập học sinh HOC SINH

Frame HOC SINH

Có râu: DEF = Không

Nói tiếng:Việt/ Anh / Pháp

Cấu trúc Frame này cho fa một “khung đữ liệu “ để khoanh vùng các đối

tượng là học sinh

Có thể một cách hình thức mạng ngữ nghĩa có thể mô hình bởi một đồ thị G

=(N,A) với tập đỉnh N và tập cung A _

Tập các đỉnh tương ứng với các đối tượng, các khái niệm hay các sự kiện cụ

thể

Tap cdc cung A ={ (a, b)/a,b e NỊ tương ứng với các mối liên hệ R; giữa ối

tượng a và đối tượng b, ký hiệu là (a, b) hoặc a->b nếu có một quan hệ R; nào đó

giữa hai đối tượng a và b thì viết a R; b

Trong thực tế có thể các quan hệ R; có thể có bản chất và nội dung khác nhau

Có hai loại quan hệ đặc biệt:

“a Ja b “ nghĩa là:đối tượng a thuộc vào tập đối tượng được biểu điễn (a is a

b) bởi khái niệm b.tập các đối tượng biểu diễn bởi các khái niệm a là tập con của tập

đối tượng biểu điễn bởi khái niệm b

<< a là b >> ( hoặc b bao gồm a ), các thông tin cơ bản về các đối tượng

được cho bởi b sẽ truyền lại cho a, nghĩa là a được thừa hưởng những gì b có Như

vậy ta có một cơ chế lan truyền thông tin trên mạng ngữ nghĩa tuỳ thuộc vào các mối

liên hệ

Một cách biểu diễn khác là sử dụng bộ ba liên hợp Đối tượng - Thuộc tính -

Giá trị ( object - attribute - Value) để chỉ sự kiện rằng “ Đối tượng “ với “ Thuộc tính

“ đã cho có một “ Giá trị “ nào đó Sơ đồ biểu diễn này được sử dụng trong hệ

Ví dụ:

(NGVANHOA, nặng, 28)

(NGVANHOA, cao,130)

: NGVANHOA, râu, không)

(NGVANHOA, nói, tiếng Việt)

Cần phân biệt hai đối tượng tĩnh và động Các đối tượng nh được lưu trong bộ

nhớ dài hạn, và khi cần được đưa vào bộ nhớ làm việc để xử lý Ngược lại trong quá

trình làm việc khi cần sẽ khởi tạo các giá trị thuộc tính của các đối tượng động và

chúng được lưu ở bộ nhớ trong phục vụ cho các xử lý tiếp theo

3.2: Phuong phap biéwdién:tri:-thive:trong Bo: St

Trong Bộ Soạn Thảo trị thức được biểu diễn dưới đạng các luật sản xuất Người

sử đụng có thể nhập trí thức của mình một cách khá đơn giản, thoải mái, và khá gần

4

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 28

với ngôn ngữ tự nhiên Ngoài ra để đơn giản cho quá trình nhập trí thức, Bộ Soạn

Thảo cho phép mã hoá các sự kiện, định nghĩa các kiểu câu hỏi về sự kiện, các

phương án trả lời v.v , hơn nữa còn cho phép biểu diễn các sự kiện loại trừ nhau -

nghĩa là nếu a và b là hai sự kiện loại trừ nhau thì nếu a đúng thì b sai và ngược lại

Để phát biểu một luật người sử dụng phải gõ vào một luật có dạng sau:

[Nếu] <sự kiện 1> <và> <và><sự kiện n> < thì> <kết luận I>;

Vidu: Néu bia có mầu vàng và bọt trắng xốp thì bia có chất lượng tốt,

ở đây từ “Nếu “ có thể thay bằng các từ : iF, Giả dụ , nếu như, giả như v.v

ở đây từ “và “ có thể thay bằng các từ : and, với, v.v

ở Ni từ “thì “ có thể thay bằng các từ : then, nên, suy ra v.v:

đấu “;“ biểu thị kết thúc một dòng luật và các luật có thể tồn tại trên nhiều

Để mã hoá một sự kiện ngưới sử dụng phải gõ theo cú pháp sau:

@ <xâu mã hoá> = < sự kiện được mã hồa>

Ví dụ:

Muốn mã hoá sự kiện “bia có màu vàng” thành xâu “mv“ ta gõ như sau:

@ mv= bia có màu vàng

Để phát biếu các câu hỏi, cũng như các câu giải thích, các phương án trả lời ta

có thể gõ vào như sau:

Ví dụ : mụ / Có đúng là bia có màu vàng nhạt không ?, Bây giờ tôi cần xác

định thông tín về màu của bia vì màu là một tiêu chí quan trọng , Đúng, Sai, Không

Xâu Có dung là bia có màu vàng nhạt không ? sẽ xuất hiện tại màn hình hỏi

khi hệ chuyên gia cần thông tin về màu của bia.Ơ đây chúng ta có thể định nghĩa

một cách thoải mái mà không theo một quy tắc nào cả

Xâu Báy giờ tôi cần xác định thông tin về màu của bia vì màu là một tiêu chí

quan trọng sẽ xuất hiện tại màn hình thảo luận trong mô hình thảo luận của hệ

chuyên gia, nó sẽ dẫn dắt vấn để trong quá trình chứng mỉnh

Các xâu Đúng, Sai, Không rõ là các phương án trả lời của người sử dụng

Chú ý: Để phân biệt giữa các xâu cần phải có dấu phảy “;“

Chi tiết về phương pháp nhập trị thức xin xem phần 3 “ Hướng dẫn sử dụng

chương trình Bộ Soạn Thảo “ trong chương này

3:3 Hướng: dẫn sử dụng chương:trình Bộ Soạn THA

Nhấp Start, chọn hộp hội thoại Run, chọn file Editor

Khi vào chương trình Bộ Soạn Thảo màn hình chương trình sẽ có dạng

Menu File : bao gồm các mục con sau:

* Tạo file mớt: tạo một file đữ liệu mới, tên mặc nhiên là NONAME.DAT và nằm

Mở file : mở một file đữ liệu đã có để cập nhật, bổ sung cơ sở tri thức

Lm file: lưu file đưới dạng * DAT

Lưu tên khác : lưu file đưới một tên khác

Đóng file : đóng file đang mở, nếu file đã có sự thay đổi thì thông báo có lưu lại

không

+ Kết thúc : kết thúc và thoát khỏi chương trình

Menu Công cụ: bao gồm các mục sau:

* Tìm kiếm : tìm kiếm một chuối trong file đữ liệu

* Thay thế: thay thế một chuối bằng một chuổi trong file đữ liệu

* Font : thay đổi font của file dữ liệu

* In: inra may in file dit liéu

Menu Phát hiện: bao gồm các mục con sau:

+ Lỗi luật : phát hiện lỗi luật, thông báo, lưu file đữ liệu thành 4 file dé ding cho

các cơ chế suy điển

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 30

* Man thudn : phát hiện mâu thuần của bộ luật, chỉ ra mâu thuần của hai luật nào Menn Giúp đỡ: bao gồm các mục:

+ Về chủ đề : hướng dẫn cách sử dụng chương trình, cách nhập cơ sở tri thức

* Về tác giả : thông tin về tác giả của chương trình

*Dòng mã hoá sự kiên: ở đây để giảm thời gian tối thiểu cho việc nhập c + sở trí thức cũng như tránh nhầm lẫn khi cùng một sự kiện lại có nhiều cách biểu diễn

khác nhau ta nên mã hoá sự kiện theo quy tắc sau:

\ <xâu mã hoá> = < sự kiện được mã hóa>

Vi du: \mv = bia có màu vàng

Dấu "`" dùng để báo hiệu đây là xâu định nghĩa sự kiện

*Dộng định nghĩa câu hỏi sự kiến: nhằm mục đích tạo cho hệ chuyên gia có

một cơ chế hỏi mễm đẻo, gần với ngôn ngữ tự nhiên Bộ Soạn thảo cho phép người sử

dụng tự định các câu hỏi của mình về sự kiện theo một quy tắc sau:

(<tên sự kiện>|<câu hỏi sự kiện>;<Câu giải thích>;<phương án đúng»;

<phương án sai>; «phương án khong biét>

Ví dụ : @mw J Có đúng là bia có màu vàng nhạt không ?; Bây giờ tôi cân xác định thông tín về màn cua bia vi mau la mot tiêu chí quan trọng; Đúng; Sai; Không rõ

Xâu Có đúng là bia cá màu vàng nhạt không ? sẽ xuất hiện tại màn hình hỏi khi hệ chuyên gia cần thông tin về màu của bia.Ở đây chúng ta có thể định nghĩa một cách thoải mái mà không theo một quy tắc nào cả

Xâu Báy giờ tôi cẩn xác định thông tin về màu của bia vì màu là một tiêu chí quan trọng sẽ xuất hiện tại màn hình thảo luận trong mô hình thảo luận của hệ chuyên gia, nó sẽ dẫn đất vấn đề trong quá trình chứng minh

Các xâu Đúng, Sai, Không rõ là các phương án trả lời của người sử đụng

Chú ý: Để phân biệt giữa các xâu cần phải có đấu phảy “;“

Đồng định nghĩa sự kiện phải ở sau đồng mã hoá sự kiện

Nếu trường hợp bạn không định nghĩa câu hỏi sự kiện, Bộ Soạn Thảo sẽ ngầm định

là câu hỏi “ Có phải là < tên sự kiện> khong 2"

#*Đòng luật: Đề phát biểu một luật người sử dụng phải gõ vào một luật od

dang sau:

[Nếu] <sự kiện 1> <và> <và><sự kiện n> < thì> <kết luận Í>;

Nếu trong mô hình suy diễn phân tán thì các luật có thé phat biểu như sau :

[Nếu] <sự kiện 1>{[danh sách các máy hỏi] <và> <và><sự kiện n> < thì> <kết luận 1>;

Danh sách các máy hỏi có cú pháp như sau :

[Máy!,Máy2, ,Máy NỊ

Vidu: Nếu bia có màu vàng và bọt trắng xốp thì bia có chất lượng tối;

ở đây từ “Nếu “ có thể thay bằng các từ : if, Giả dụ , nếu như, giả như v.v

ở đây từ “và '“ có thể thay bằng các từ : and, với, v.v

ở đây từ “thì “ có thể thay bằng các từ : then , gên , suy ra v.v

Chú ý: dấu “;“ biểu thị kết thúc một dòng luật và các luật có thể tồn tại trên nhiều

đồng Một luật dài không quá 1024 kí tự

Ví dụ: Nếu đúng là a

Và b là sai

Thì c là sai ;

*Các sự kiên loại trừ nhau :

[<sự kiện 1>,<sự kiện 2> ,<sự kiện n>]

Ví dụ :

{bia có màu vàng, bọt xấu]

nghĩa là nếu bia có màu vàng thì bọt không xấu và ngược lại

Dòng chú thích:

Dùng để chú thích trong file dư liệu Cách chú thích

\ <xâu chú thích>

Ví dụ:

/ Sau đây là các luật về nồng độ của bia

Sau khi kết thúc soạn thảo chọn kiểm tra lỗi cú pháp của file trị thức Bộ Soạn Thảo

sẽ tự động lưu cơ sở trị thức thành 4 file: ‘

e File dit ligu: <Tén file>.DAT File dữ liệu lưu đữ liệu của người sử dụng nhập

Trong đó file dữ liệu dùng để cập nhật, bổ sung, xoá, sửa chữa cơ sở tri thức

Hai file luật và fact dùng để liên kết với các cơ chế suy diễn File View để người sĩ

dung xem lại toàn bộ trí thức của mình

Do yêu cầu trí thức phải được lưu dưới dạng nhất định để phù hợp với các cơ

chế suy diễn nên các file luật và fact phải được lưu ở các dạng sau:

` Cấu trúc file luật:

Các luật được lưu thành từng dòng text trong file theo một cú pháp sau:

[-]<tên sự kiện I>[-]< > < >[-]<tên sự kiện n>ƒ{-]<=>{-]<kết luận m >[-] [CF]{

Reference}

ở đây dấu trừ “-“ biểu thị là phủ định của sự kiện

dấu chấm “.“* biểu thị liên kết “và“

dau bang “.“ biểu thị liên kết “thì”

CF biểu thị độ chắc chắn của luật

Reference giải thích câu luật này đo ai phát biểu, sách nào

Ví dụ :

-a.,b =c- <0.8>< Do TS Nguyễn thanh Thủy>

Các sự kiện được lưu thành các đòng text Có hai kiểu cú pháp:

Kiểu sự kiện thường:

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 32

<tén su kiện><Câu hỏi sự kiện>,[<Câu giải thích sự kiện>]{<Các phương án

bia có màu vàng, Có đúng là bia có màu vàng nhạt không ?, Bây giờ tôi cần tác

định thông tin về màu của bia vì màu là một tiêu chí quan trọng , Đúng, Sai, Khìng

rõ

Kiểu các sự kiện loại trừ nhau :

[<su kién 1>,<sự kién 2> ,<su kiện n>}

Vi du:

[bia cé mau vang, bot xdu]

CHƯƠNG 4 KIỂM TRA VÀ XỬ LÝ MÂU THUẪN

Trong chương này ta xem xét các khía cạnh sau :

e Cơ chế kiểm tra mâu thuẫn

e Cơ chế xử lý mâu thuẫn

e Hướng dẫn sử dụng công cụ kiểm tra và xử lý mâu thuân

Có thể nói các mâu thuẫn trong cơ sở tri thức ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng làm việc của hệ thống, bởi lẽ khi đó các trợ giúp, suy diễn của hệ thống trở nên vô nghĩa Người ta phân làm hai loại : các mâu thuẫn tường minh và các mâu thuẫn không tường minh Các mâu thuẫn cơ sở trị thức thường gắn chặt với sự dư

thừa của trị thức ( luật, sự kiện ) Phát hiện các mâu thuẫn trong một cơ sở tri thức cỡ

lớn vài trăm cho đến vài ngần luật vốn đã không đơn giản nhưng việc xử lý miâu thuẫn còn khó hơn, bởi lẽ nó phụ thuộc vào các yếu tố chủ quan của chuyên gia và

kỹ sư xử lý tri thức

4,1.Cơ chế kiểm tra mâu thuẫn, .›:

4.1.1 Sự dự thừa trong CasởtiFthiức, 7Ô cối

Một luật, sự kiện được coi là dư thừa nếu nó không ảnh hưởng đến toàn oộ quá trình suy diễn Thuật toán xử lý dư thừa trong Cơ sở tri thức có độ phức tạp đa

suy điễn lùi Để giải quyết vấn để này có thể sử đụng đồ thị thứ tự trước sau giữa các

sự kiện ( Fact Precedence Graph )

4:1:3 Mau thudn trong Cosd tri thúc: © ©:

Mau thuẩn trong cơ sở sự kiện:

Các sự kiện được kiểm chứng theo các điều kiện sau:

Các ràng buộc tính đúng đắn

Các giá trị cho phép

Bậc của các thuộc tính

Các giá trị từng đôi một mâu thuẫn nhau

Các thuộc tính loại trừ nhau

Bộ công cụ hỗ trợ tạo lập hệ chuyên gia 34

Mâu thuẫn trong cơ sở luật :

+ Tính đúng đắn trong từng luật

* Các luật xung khắc

*_ Các luật có phần tiền tố loại trừ nhau

* Các xích suy diễn mâu thuẫn

Có thể phân làm hai loại :

e Các mâu thuẫn tường minh : :

Cho một tập luật R = [r, rạ, , r„ } Tập luật này gọi là mâu thuẫn khi và chỉ khi

dn: left rq

left r, > q,

va left r, <= left r, va q; mâu thuân với q,

Ví dụ : trong bộ luật có tổn tại hai luật sau:

if (left r, <= left 1) or (left 1; <= left r,) and (q; mau thuẫn với q;) then

exit ( “thông báo bộ luật tồn tại mâu thuần tại hai luật ¡ và j “);

Độ phức tạp của thuật toàn trên 14 O (m’)

e Cac mâu thuẫn khong tường minh

Cho một tập luật R = {r(, rạ, , r„ } Tập luật này gọi là mâu thuẫn khi và chỉ khi

3 F là tập các sự kiện F”ạ ( bao đóng của E đối với R) chứa hai sự kiện mâu thuẫn

nhau

Goi L là tập các phần tử vế trái của các luật

Q là tập các phần tứ vế phải của luật

Fạ = LXQ là tập các phần tử không nằm bên vế phải của luật, chỉ nằm bên trái

Tuỳ thuộc vào các trường hợp cụ thể, có thể áp dụng một trong các nguyên tắc sau:

⁄ a

Nguyen tac 1 : Dua theo trong s6 cdc luật

Nếu Iuậtr vàr” mâu thuẫn nhau

Và _ luậtr có trọng số nhỏ hơn trọng số luật r

Thì Loại bỏ luật r và giữ lại luật r`

Nguyên tắc 2 : Dựa theo tần xuất xuất hiện

Nếu luật r và r` mâu thuẫn nhau

Và luật r có tần xuất xuất hiện nhiêu hơn luật r°

Thì Loại bỏ luật r và giữ lại luật r`

Nguyên tắc 3 : Dựa theo lĩnh vực đang xem xét

Nếu luậtr và r' mâu thuẫn nhau

Và — luậtr thuộc lĩnh vực B

Và luậtr” thuộc lĩnh vực A

Và _ đang xem xét lĩnh vực A

Thì Loại bỏ luật r và giữ lại luật r`

Nguyên tắc 4: Trường hợp chung - riêng

Nếu luật r và” xung khắc nhau

Và luật r biểu thị trường hợp chung

Và _ luậtr' biểu thị trường hợp riêng

Thì không áp dụng r và áp dụng luật r”

Nguyên tắc 5 :

Nếu luật r và r° mâu thuẫn nhau

Và _ Chuyên gia chấp nhận luật r`

Thì - Loại bỏ luật r và giữ lại luật r°

4:3:.HữØng dẫn sử dụng:công-cụ kiểm tra và xử lý mãu thuẫn trong EXPSYS: