Giáo trình hệ chuyên gia
Mục lục CHƯƠNG 1 Mở ĐầU 7 I. GIỚI THIỆU HỆ CHUYÊN GIA . . 7 I.1. Hệ chuyên gia là gì ?. 7 I.2. Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuy ên gia. . 9 I.3. Sự phát triển của công nghệ hệ chuy ên gia. 9 I.4. Các lĩnh vực ứng dụng của hệ chuy ên gia . 10 II. KIẾN TRÚC TỔNG QUÁT.CỦA CÁC HỆ CHUYÊN GIA. 12 II.1. Những thành phần cơ bản của một hệ chuy ên gia . 12 II.2. Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia. . 14 a. Mô hình J. L. Ermine . 14 b. Mô hình C. Ernest . 14 c. Mô hình E. V. Popov. 15 II.3. Biểu diễn tri thức trong các hệ chuy ên gia . 15 II.3.1. Biểu diễn tri th ức bởi các luật sản xuất . 15 II.3.2. Bộ sinh của hệ chuyên gia . . 17 II.3.3. «Soạn thảo kết hợp» các luậ t . 18 II.3.4. Các phương pháp b iểu diễn tri thức khác . . 19 a. Biểu diễn tri th ức nhờ mệnh đề logic . 19 b. Biểu diễn tri th ức nhờ mạng ngữ nghĩa . 20 c. Biểu diễn tri th ức nhờ ngôn ngữ nhân tạo . 21 II.4. Kỹ thuật suy luận trong các hệ chuy ên gia . 21 II.4.1. Phương pháp suy d iễn tiến . . 22 II.4.2. Phương pháp suy d iễn lùi . 22 II.4.3. Các hệ thống sản xuất (production syste ms) . 23 a. Các hệ thống sản xuất Post . 23 b. Các thuật toán Markov . 24 c. Thuật toán mạng lưới (rete algorith m) . 25 III. THIếT Kế Hệ CHUYÊN GIA . 25 III.1. Thuật toán tổng quát . . 25 III.2. Các bước phát triển hệ chuy ên gia . 26 a. Quản lý dự án (Project Manage ment) . 26 b. Tiếp nhận tri thức . 28 c. Vấn đề phân phối (The Delivery Proble m) . 28 d. Bảo trì và phát tri ển . . 28 III.3. Sai sót trong quá trình phát tr iển hệ chuy ên gia . 29 BÀI TậP CHƯƠNG 1 . . 31 BIểU DIễN TRI THứC NHờ LOGIC Vị Từ BậC MộT . 33 I. NGÔN NGữ Vị Từ BậC MộT. . 33 I.1. Các khái niệm . 33 I.1.1. Cú pháp của ngôn ngữ vị từ bậc một. 33 I.1.2. Các luật suy diễn (inference rule) . 35 I.1.3. Ngữ nghĩa của ngôn ngữ vị từ bậc một . 36 a. Diễn giải (Interpretation ) . . 36 b. Giá trị một công thức theo diễn gi ải . 37 I.2. Các tính chất . . 38 I.2.1. Tính hợp thức / không hợp thức, tính nhất quán / không n hất quán . 38 I.2.2. Tính không quyết định được và tính nửa quyết định được . 39 I.2.3. Công thức tương đương . . 39 I.2.4. Hậu quả logic . 40 I.3. Quan hệ giữa định lý v à hậu quả logic . . 40 I.3.1. Nhóm các luật suy diễn «đúng đắn» (sound) . 40 I.3.2. Nhóm các luật suy diễn «đầy đủ» . 40 I.3.3. Vì sao cần «đúng đắn» hay «đầy đủ» ?. 41 II. PHÉP HợP GIảI . 41 II.1. Biến đổi các mệnh đề . . 41 II.1.1. Dạng chuẩn trước của một công thức chỉnh . 41 a. Loại bỏ các phép nối và . . 41 b. Ghép các phép nối với các nguyên tử liên quan . 41 c. Phân biệt các biến . 41 d. Dịch chuyển các dấu lượng tử . 42 II.1.2. Chuyển qua “dạng mệnh đề” của công thức chỉnh . 42 a. Loại bởi các dấu lượng tử tồn tại . . 42 b. Loại bỏ tất cả các dấu lượng tử . 43 c. Chuyển qua «dạng chuẩn hội» . 43 d. Loại bỏ tất cả các dấu phép toán logic . 44 e. Phân biệt các biến của các mệnh đề . 44 II.1.3. Quan hệ giữa CTC và các dạng mệnh đề của chúng. . 44 II.1.4. Phép hợp giải đối với các mệnh đề cụ thể . 46 II.2. Phép hợp nhất (unific ation) . 46 II.2.1. Khái niêm. 46 a. Phép thế. 47 b. Bộ hợp nhất (unifier). . 47 c. Thuật toán hợp nhất . 48 II.2.2. Hợp giải các mệnh đề bất kỳ. . 50 II.2.3. Một cách trình bày khác c ủa phép hợp giải . 51 II.3. Các tính chất tổng quát của phép hợp giải . 52 a. Một luật đúng đắn . 52 b. Tính hoàn toàn c ủa phép hợp giải đ ối với phép bác bỏ . 52 III. CÁC Hệ THốNG BÁC Bỏ BởI HợP GIảI . . 53 III.1. Thủ tục tổng quát bác bỏ bởi hợp giải . 53 III.2. Chiến lược hợp giải . . 54 III.2.1. Đồ thị định hướng, đồ thị tìm kiếm và đồ thị bác bỏ . 54 III.2.2. Chiến lược hợp giải bởi bác bỏ theo chiều rộng . 55 III.2.3. Chiến lược hợp giải bởi bác bỏ với «tập hợp trợ giúp» . 57 III.2.4. Chiến lược hợp giải bởi bác bỏ dùng «khoá» . 58 III.2.5. Chiến lược hợp giải bởi bác bỏ là «tuyến tính» . . 59 III.2.6 . Chiến l ược bác bỏ bởi hợp giải l à « t uy ến tín h theo đầu vào» . 62 III.2.7. Chiến lược hợp giải «LUSH» . 63 III.3. Ví dụ minh hoạ : bài toán tìm ng ười nói thật. 64 BÀI TậP CHƯƠNG 2 . 69 MÁY SUY DIễN 71 I. NGUYÊN LÝ HOạT ĐộNG CủA CÁC MÁY SUY DIễN . 71 I.1. Giai đoạn đánh giá EVALUATION . 72 a. Bước thu hẹp (RESTR ICTION). . 72 b. Bước so khớp (PATTER NMATCHING) . 73 c. Giải quyết xung đột (CONFLICT -RESOLUTION) . 73 I.2. Giai đoạn thực hiện EXECUTION . . 73 II. MộT Số SƠ Đồ CƠ BảN Để XÂY DựNG MÁY SUY DIễN . 74 II.1. Một ví dụ về cơ sở tri thức. . 74 II.2. Tìm luật nhờ suy diễn tiến với chế độ bắt buộc đơn điệu. 76 a. Sơ đồ PREDIAGRAM1 : lấy ngay kết luận của mỗi luật. 76 b. Sơ đồ PREDIAGRAM : tạo sinh và tích luỹ sự kiện theo chiều rộng . 77 II.3. Tìm luật nhờ suy diễn lùi với chế độ thăm dò đơn điệu . 79 a. Sơ đồ BACKDIAGRAM 1 : sản sinh các bài toán con theo chiều sâu . 79 b. Một vài biến dạng của BACKDIAGRAM 1 . . 81 c. Sơ đồ BACKDIAGRAM 2 : tạo sinh các bài t oán con theo chi ều sâu trừ khi có một luật được kết luận ngay . 82 II.4. Tìm các luật nhờ liên kết hỗn hợp, với chế độ thăm dò không đơn đi ệu. 83 a. Liên kết hỗn hợp. 84 b. Lập hay «tạo sinh kế hoạch» . 84 c. Không đơn điệu . 85 d. Khởi động ưu tiên theo độ sâu . 86 e. Giải thích sơ đồ MIXEDIAGRAM . 88 f. Một vài biến tấu đơn giản khác của MIXEDIAGRAM . 89 II.5. Sơ đồ máy sử dụng biến . . 90 a. Hoạt động của BACKDIAG RAM3 . 90 b. BACKDIAGRAM3 : sơ đồ máy suy diễn kiểu Prolog . 93 c. Giải thích sơ đồ máy BACKDIAGRAM3 . . 94 BÀI TậP CHƯƠNG 3 . 95 Hệ CHUYÊN GIA MYCIN VÀ NGÔN N Gữ OPS5 . . 97 I. Hệ CHUYÊN GIA MYCIN. 97 I.1. Giới thiệu MYCIN . 97 I.2. Biểu diễn tri thức trong MYCIN . 99 a. Ngữ cảnh . 99 b. Các tham biến . . 99 c. Độ tin cậy (Certain Factor ). 100 d. Biểu diễn luật . . 100 I.3. Kỹ thuật suy diễn của MYCIN . 101 a. Thủ tục MONITOR . . 101 b. Thủ tục FINDOUT . 101 c. Hệ thống giao tiếp của MYCIN . 101 II. Hệ SảN XUấT OPS5 . 103 II.1. Giới thiệu OPS5 . 103 II.2. Các thành phần của OPS5 . . 104 II.2.1. Các đặc trưng chính của ngôn ngữ . 104 II.2.2. Kiểu dữ liệu OPS5. . 105 II.2.3. Cơ sở luật (rb) . 106 a. Thành phần bên trái luật : left -member . 107 b. Thành phần bên phải luật right-member . 108 II.2.4. Cơ sở sự kiện (fb) . 109 II.2.5. Bộ nhớ làm việc . . 110 a. Cấu trúc bộ nhớ làm việc . 110 b. Khởi tạo bộ nhớ làm việc . . 110 II.3. Làm việc với OPS5. 111 II.3.1. Hoạt động của máy suy diễn . . 111 II.3.2. Tập xung đột và cách giải quyết xung đột . 112 a. Chiến lược giải quyết xung đột LEX . 112 b. Chiến lược giải quyết xung đột MEA . 113 c. Lựa chọn chiến lược giải quyết xung đột. 113 II.3.3. Lệnh và phép toán c ủa OPS5 . . 114 a. Một số lệnh OPS5 . 114 b. Các phép toán c ủa OPS5 . 114 c. Yếu tố chắc chắn . 114 II.4. Đánh giá và phát tri ển của OPS5 . 115 II.4.1. Đánh giá . . 115 II.4.2. Phát triển của ngôn ngữ OPS5 . 115 PHụ LụC A HƯớNG DẫN Sử D ụNG OPS5. . 117 PHUÛ LUÛC B MÄÜT SÄÚ HÃÛ CHUYÃN GIA . 123 PHUÛ LUÛC C THAM KHAÍO . 133 TÀI LIệU THAM KHảO. 135 TÀI LIệU THAM KHảO . 150
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Báo cáo 7678.pdf