2.7. Mô hình toán và kỹ thuật thông minh sử dụng trong quản trị tri thức
2.7.2. Mô hình phân tách và suy diễn trên cơ sở tri thức
Trong mô hình quản trị tri thức phân tán đã đề xuất, mô tơ suy diễn trong các hệ thống con có thể phối hợp với nhau, theo cách kết luận của quá trình suy diễn trong hệ thống con này có thể làm đầu vào, bổ sung các sự kiện cho quá trình suy diễn trong các hệ thống con khác. Thông thường trong các hệ suy diễn phân tán cụ thể chúng ta có thể phân tách cơ sở tri thức dựa trên phân cụm tập sự kiện, khi đó suy diễn trên các cơ sở tri thức con thu được từ những phép phân tách này vẫn cho cùng một kết quả.
Phép phân tách CSTT dựa trên sự kiện
Xét CSTT <F, R> gồm tập F có N sự kiện và tập R có M luật.
CSTT <F, R> được phân tách thành các CSTT <F0, R0> và <F1, R1> ,. . <Fp , Rp> , giả sử tồn tại một cách phân tách tập F cho trước:
F = U
p
i=1
Fi , Fi∩ Fj = ∅ ( i ≠ j , i, j = 1, p ) (1)
Từ đó các tập Ri được xác định bởi hạn chế các luật của tập R trên tập Fi (Các luật chỉ chứa sự kiện trong Fi, r =lef → right, left: tập sự kiện vế trái, right: tập sự kiện vế phải):
Ri =
Fi
R ={r∈ R | left ∪ right⊆ Fi }, Dễ thấy Ri ∩ Rj = ∅ (i ≠ j , i, j = 1, p ) (2) Tập R0 được xác định bởi phần dư của R: R0 = R \ U
p
i=1 Ri (3)
Tập F0 được xác định bởi tập con các sự kiện trong tập F xuất hiện trong R0: F0 ={ f ∈ F | f ⊆ left ∪ right, r ∈ R0 } (4)
Giải thuật suy diễn
Quá trình suy diễn tổng thể bao gồm toàn bộ các quá trình suy diễn địa phương thực hiện đồng thời trên các CSTT con. Trong quá trình suy diễn tổng thể luôn có sự trao đổi thông tin giữa <Fi, Ri> ( i = 1, p) và <F0, R0>. Quá trình suy diễn tổng thể dừng khi có thể suy diễn ra sự kiện đích ở một CSTT con nào đó hay tất cả các quá trình suy diễn địa phương là dừng. Nếu một quá trình suy diễn địa phương dừng nhưng các quá trình suy diễn địa phương khác chưa dừng, thì quá trình suy diễn địa phương đó chỉ là dừng tạm thời, chờ trao đổi thông tin để tiếp tục suy diễn, giải thuật như sau:
Vào: Tập tiền đề P (Premise), tập kết luận C (Conclusion).
Ra: (TRUE) Bao đóng suy diễntổng thểchứa tập kết luận: U
p
i
Pi
=0
+ ⊇ C . (FALSE) Bao đóng suy diễn tổng thểkhông chứa tập kết luận: U
p
i
Pi
=0
+ ⊉ C . boolean Global_Reasoning ( P, C )
{ Determining ();
for i ∈ { 0..p } do Local_Reasoning(Fi , Ri ).start (Pi);
OK = FALSE; STOP = FALSE;
while ( ( not STOP ) and (not OK ) ) do { // thực hiện đa tuyến
for i ∈ { 0..p } do Local_Reasoning(Fi , Ri ).reasoning;
}
for i ∈ { 0..p } do Local_Reasoning(Fi , Ri ).stop;
if OK then return TRUE else return FALSE;
}
Thủ tục Determining() xác định Pi thuộc <Fi , Ri>, ở đây Pi = P ∩ Fi, i=0, p.
Đối tượng Local_Reasoning ( Fi , Ri ) (i ∈ 0, p) chứa các thông tin về cơ sở tri thức con <Fi , Ri>, và có các phương thức khởi tạo start, suy diễn reasoning (sử dụng cơ chế suy diễn tiến hay suy diễn lùi và cơ chế này trong các cơ sở tri thức con trong suốt với
quá trình suy diễn tổng thể), và kết thúc stop (các phương thức này như nhau đối với cơ sở tri thức con <F0 , R0> và các cơ sở tri thức con khác). Các đối tượng này được thực hiện đa tuyến và trao đổi thông tin với nhau theo luật truyền thông.
Cờ STOP = TRUE khi tất cả các quá trình suy diễn địa phương là dừng. Cờ OK = TRUE khi suy diễn ra tất cả các sự kiện đích trên các cơ sở tri thức con.
Luật truyền thông
Trên thực tế chỉ xảy ra sự truyền thông từ cơ sở tri thức <F0, R0> đến cơ sở tri thức <Fi, Ri > (i∈ 1, p) và ngược lại. Giả sử cần sự truyền thông từ cơ sở tri thức <F0
, R0> đến cơ sở tri thức < Fi, Ri >, i∈ 1, p (trường hợp ngược lại tương tự) và tại thời điểm đang xét ta quan tâm đến luật r= leftr → rightr (r∈ R0). Luật r phải truyền thông nếu (leftr ∪ rightr) ∩ Fi ≠ ∅ và (leftr ∪ rightr) \ Fi đã biết. Có 4 khả năng có thể áp dụng luật mà phải truyền thông (hai khả năng cho Modus Ponens và hai cho Modus Tollens):
Trường hợp 1: rightr ∈ Fi, leftr \ Fi có giá trị đúng (trong luật), leftr ∩ Fi = ∅, khi đó ta bổ sung rightr với giá trị đúng vào tập TGi [5].
Trường hợp 2: rightr ∈ Fi, leftr \ Fi có giá trị đúng, leftr ∩ Fi ≠ ∅, khi đó ta bổ sung vào Ri luật r’= leftr ∩ Fi → rightr.
Trường hợp 3: rightr ∉ Fi, leftr \ Fi có giá trị đúng và rightr có giá trị sai, Fi ∩ leftr chỉ chứa một phần tử, khi đó ta bổ sung phần tử đó với giá trị sai vào tập TGi.
Trường hợp 4: rightr ∉ Fi, leftr \ Fi có giá trị đúng và rightr có giá trị sai, Fi ∩ leftr
chứa nhiều phần tử, khi đó ta bổ sung vào Ri luật r’ = (Fi ∩ leftr) \ right’ → right' trong đó right’∈ Fi ∩ leftr.
Xét phép phân tách cơ sở tri thức <F, R> thành các cơ sở tri thức con <F0, R0 >, <F1, R1 >,..<Fp , Rp>. Ta nhận thấy các tập luật có thể rỗng.
Bao đóng suy diễn trên một cơ sở tri thức tương đương với bao đóng suy diễn tổng thể trên toàn bộ các cơ sở tri thức nhận được sau phép phân tách: P+ = U
p
i
Pi
=0 + .
Do phép phân tách không phụ thuộc vào P, C nên ứng với một CSTT cho trước, ta chỉ phải thực hiện phép phân tách một lần nhưng có thể thực hiện quá trình suy diễn nhiều lần.
Hình 2.15. Bốn trường hợp phải truyền thông của luật r thuộc Ro
Tóm lại, để hỗ trợ cho các hệ ứng dụng phân tán phức tạp, bao gồm nhiều hệ thống suy diễn con, tuỳ thuộc vào hệ quản trị tri thức cụ thể trong môi trường phân tán mà chúng ta sử dụng phép phân tách một cơ sở tri thức thành các cơ sở tri thức con nhằm nâng cao hiệu quả suy diễn đối với các cơ sở tri thức luật.
Kết luận chương 2
Trên cơ sở các khái niệm về tri thức, hệ quản trị tri thức, hợp nhất tiếp cận công nghệ tri thức từ khoa học quản lý và tiếp cận công nghệ tri thức từ công nghệ thông tin luận án đề xuất mô hình quản trị tri thức gồm sáu hệ thống con, trình bày mô hình phân tích đánh giá đối tượng tri thức, giải pháp phân tách và suy diễn cơ sở tri thức.
Sử dụng mô hình kiến trúc bốn thành phần của tác tử thông minh (Chương 1) và các qui trình nghiệp vụ trong quản trị tri thức, luận án đã thiết kế kiến trúc tác tử thông minh bốn thành phần (Trí tuệ, Nội dung, Liên tác và An ninh) của sáu hệ thống con trong mô hình quản trị tri thức ứng dụng trong các hệ phân tán.
Mô hình quản trị tri thức và kiến trúc tác tử thông minh sử dụng trong quản trị tri thức sẽ làm cơ sở để xây dựng và cài đặt các qui trình nghiệp vụ phối ghép với các hệ ứng dụng trong môi trường phân tán.
<F0 ,R0>
<Fi ,Ri>
Trường hợp 1
<Fi ,Ri>
<F0 ,R0>
Trường hợp 4
<Fi ,Ri>
<F0 ,R0>
Trường hợp 3
<Fi ,Ri>
<F0 ,R0>
Trường hợp 2
Chương 3