Upload
kimo
View
39
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Tudásbázisok, szakértői rendszerek Könyvtári szolgáltatások menedzselése I. Tóth Máté thmate @ oszk.hu. Mai menetrend. Probléma, problémamegoldás A szakértői rendszer, szerkezete, jellemzői Szakértői rendszerek korlátai Szakértői rendszerek típusai Szakértői shellek Tudásbázisok. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Tudásbázisok, szakértői Tudásbázisok, szakértői rendszerek rendszerek
Könyvtári szolgáltatások menedzselése I.Könyvtári szolgáltatások menedzselése I.
Tóth MátéTóth Máté
[email protected]@oszk.hu
Mai menetrendMai menetrend
• Probléma, problémamegoldás
• A szakértői rendszer, szerkezete, jellemzői
• Szakértői rendszerek korlátai
• Szakértői rendszerek típusai
• Szakértői shellek
• Tudásbázisok
Probléma - problémamegoldásProbléma - problémamegoldás
• Probléma:– olyan megoldásra váró elméleti vagy gyakorlati kérdés,
amelyet meglévő tapasztalataink, ismereteink alapján nem tudunk megoldani.
• Problémamegoldás – az élet minden területén (matematikai probléma,
gazdasági életben, vállalatirányításban döntéshozatal)
• A szakértői rendszerek feladata a problémamegoldás
• A kiindulási pont az emberi gondolkodás.
Probléma - problémamegoldásProbléma - problémamegoldás
• Az emberi problémamegoldást az alábbi képességek segítik (a MI szempontjai szerinti csoportosításban):– hatékony problémamegoldási képesség - bonyolult,
több alternatív lehetőséget magában rejtő problémák esetén is;
– kommunikációs képesség• magyarázatadási képesség
• természetes nyelven történő információcsere
• érzékelési képesség,
• környezetmanupilációs képesség
Probléma - problémamegoldásProbléma - problémamegoldás
– bizonytalan szituációk kezelése;
– kivételek kezelésének képessége;
– tanulás• korábbi tapasztalatok alapján az ismeretanyag bővítése,
• a problémamegoldási képesség növelése.
• A MI ezeket különböző súllyal próbálja megvalósítani.
• A történeti fejlődés során ezek automatizálására önálló kutatási területek alakultak ki.
Probléma - problémamegoldásProbléma - problémamegoldás
• 60-as évek:– A kutatók a gondolkodás bonyolult folyamatát úgy
igyekeztek utánozni, hogy általános , széles körű problémamegoldásra képes módszereket kerestek.
• 70-es évek– olyan módszereket kutattak, amelyeket specializált
feladatok megoldására lehet alkalmazni.
• 80-as évek– A program feladatmegoldó képessége nagyobb részt
származtatható a benne foglalt ismeretekből, mint a következtetési szabályokból.
A szakértői rendszerA szakértői rendszer
• Szakértői rendszer– A tudásalapú rendszerek közül azok, amelyek szakértői
ismeretek felhasználásával magas szintű teljesítményt nyújtanak egy szűk problémakör kezelésében.
• A problémakör mérete a legfőbb korlátja a szakértői rendszereknek.
• A szakértői rendszerek problémákra adott válasza: – szakvélemény, – tanács, – konkrét értékelés
A szakértői rendszerA szakértői rendszer
• A szakértői rendszer előnyei az emberi szakértővel szemben:– több szakértő tudását integrálja magában, így jobb
döntésekre képes;
– gyorsabban ad megoldást mint az ember (néhány perc szemben a több órával);
– a probléma megoldása mindig ugyanaz;
– független a külső körülményektől, hangulatoktól.
A szakértői rendszerA szakértői rendszer
– A szakértői rendszer egymás után több problémát is meg tud oldani, az emberi szakértőnek hosszabb idő kell, míg belemélyed egy másik problémakörbe.
– A szakértői rendszer alkalmazásának nincsenek helyi, időbeli korlátjai, az ember adott helyen, adott időben dolgozik.
– Az emberi szakértőnek állandó fizetése van, a szakértői rendszer egyszeri befektetés (viszont amortizálódik)
A szakértői rendszerA szakértői rendszer
• Hátrányok az emberi szakértővel szemben:– Csak egy szűk szakterületen, speciális problémák
megoldására fejlesztik és más céllal nem használható;
– Nem tud „józan ésszel” gondolkozni, csak a megadott szabályok szerint;
– Nem veszi észre a határait. Az ember észleli, ha a tudása végéhez ért, és az adott problémakörben megfelelően reagál. A szakértői rendszer ilyen esetekben a szabályok szerint helytelen megoldást ad.
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek szerkezeteszerkezete
• A szakértői rendszereknek 3 fő összetevője van:– Tudásbázis– Következtető gép– Felhasználói interfész
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek szerkezeteszerkezete
• Tudásbázis– A rendszer legfontosabb része
– Felépülhet szabályokból, frame-ekből
– Az egyszer bevitt tudásbázis a működés során változatlan marad (aktualizálható, kiegészíthető, bővíthető)
– A tudásbázishoz hozzá lehet férni lekérdezéssel.
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek szerkezeteszerkezete
• Következtető gép:– A rendszer válaszadó része.
– Hozzáfér a tudásbázishoz, onnan állítja elő a szükséges kapcsolatokat, összefüggéseket, következtetéseket.
– A szabályok típusa és száma nem befolyásolja a következtető gép működését.
– A tudásbázist a következtető gépre való hatás nélkül meg lehet változtatni.
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek szerkezeteszerkezete
• Felhasználói interfész:– Fontos, hogy minden rendszert könnyen lehessen
használni.
– Észlelhetők legyenek a hibák
– Rendelkezésre álljon egy segítő program
– A rendszerbe legyenek beépítve a következő komponensek:
• Magyarázatadó
• Segítő
• Dialógus
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek jellemzőijellemzői
• A legfontosabb jellemzők négy szempont köré szerveződnek:– Szakértelem
– Szimbolikus következtetés
– Mélység
– Önismeret
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek jellemzőijellemzői
• Szakértelem– A szakértői rendszernek el kell érnie ugyanazt a szintet
mint egy humán szakértő• Jó megoldásokat kell adni
• Gyorsan kell adni jó megoldásokat.
– Ellenállónak és robusztusnak kell lennie• Hiányos vagy hibás adatokkal találkozva szilárd alapelvekkel
és törvényszerűségekkel kell rendelkezni.
• Ez a jelenlegi rendszerek leggyengébb pontja.
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek jellemzőijellemzői
• Szimbolikus következtetés– A humán szakértő rendszerint nem egyenletekkel old
meg problémákat,
– szimbólumokat használ a fogalmak reprezentálására, és különböző stratégiákat és heurisztikákat használva végez műveleteket a szimbólumokkal.
– Szimbólum:• Egy karaktersorozat, amely egy valós világból származó
fogalmat reprezentál.
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek jellemzőijellemzői
– A szimbólumok kombinációjával a fogalmak közötti viszonyok fejezhetők ki.
– Szimbólumstruktúra• A szimbólumok közötti relációkat kifejező kombinációk.
– Az ismeretreprezentáció során választják ki a szimbólumokat, ekkor rendezik őket struktúrába.
– Egy szakértő számára a problémát tetszőleges módon meg lehet fogalmazni, amelyet ő átfogalmaz a saját nyelvére.
• Ez a jelenlegi szakértői rendszerekből hiányzik
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek jellemzőijellemzői
• Mélység:– A szakértői rendszerek szűk tárgykörben működnek,
ahol azonban bonyolult struktúrákat jelenítenek meg
– A gyakorlati problémák esetében nem szabad élni a leegyszerűsítéssel (mint pl. a játékproblémáknál)
– Amikor egy összetett feladat leegyszerűsítésével készítenek megoldó rendszert, akkor lehetetlenség megoldani, hogy az eredeti feladatra is alkalmazható legyen.
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek jellemzőijellemzői
• Önismeret– A rendszerek a saját működésmódjukra vonatkozó
ismereteket is tartalmaznak.
– Önreflexivitás (ennek érdekében a rendszert igyekeznek egyszerűre tervezni)
– Tipikus példa az önismeretre, hogy ha a rendszert szabályhalmaz formájában szervezték meg, akkor képes
• megvizsgálni a következtetési láncot, amely elvezetett a megoldáshoz,
• ellenőrizni a következtetés megbízhatóságát,
• elmagyarázni a következtetési folyamatot.
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek jellemzőijellemzői
– Metatudás
– A szakértői rendszerek tartalmaznak egy érvelő magyarázó alrendszert.
• Párbeszédes formában a felhasználó irányításával.
– A magyarázatadás a bizalom alapja• Általában nem több mint a levezetési lánc feltárása.
• Valamint annak feltárása, hogy miért használt egy bizonyos következtetési eljárást.
A szakértői rendszerek A szakértői rendszerek jellemzőijellemzői
• A magyarázatadási képesség előnyei:– A felhasználók jobban elfogadják az eredményeket;
– A rendszer fejlesztése rövidebb időt vesz igénybe, egyszerűbb a hibakeresés és a hangolás;
– A rendszer műveletei mögött rejlő előfeltevések felszínre kerülnek;
– Könnyebb előre megbecsülni és kiértékelni egy-egy változtatás hatását a rendszer működésére.
A szakértői rendszerek korlátaiA szakértői rendszerek korlátai
• Zártvilág effektus– A következtetés és döntés csak az adott pillanatban
explicit formában rendelkezésre álló tudásbázis-tartalom alapján történhet.
• Egy szintű következtetés problémája– Nem lehetséges az absztrakció és a leszármaztatás.
• Adaptivitási készség hiánya– A rendszer ismeretkészletének és a
problémamegoldási módszerének a konkrét esetekhez való igazításának hiánya.
A szakértői rendszerek korlátaiA szakértői rendszerek korlátai
• Zártvilág feltevés:– Egy rendszerben ábrázolt
információ abszolút teljes.
– A matematikai logika zárt, ezzel szemben a valós életproblémák nyitottak
– Pl. detektívregény, menetrend.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
• A szakértői rendszerek különböző tudásábrázolási módszerekkel bírnak, ami más-más következtetési eljárást tesz szükségessé.
• Ennek megfelelően különböző felépítésű a tudásbázis és a következtető gép
• Szakértői rendszer típusok:– Szabályalapú
– Frame-alapú
– Induktív
– Hibrid
– Blackboard rendszerek
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
• Szabály-alapú szakértői rendszerek– A problématerület tényeit a munkamemóriában, a
szabályokkal megfogalmazott ismereteket pedig a tudásbázisban tárolja.
– A következtető mechanizmus ezek alapján határoz meg újabb ismereteket.
– Tudásábrázolás:• Tények és szabályok formájában történik.
• A tények állítások
• A szabályok pedig Ha… Akkor felépítésűek
• Hivatkozhat külső programokra, adatbázisok, táblázatkezelők adataira.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
– Következtető rendszer• A következtetés vagy adatvezérelt, vagy célvezérelt módon
történhet.
• Vannak olyan rendszerek, amelyek a kétféle mechanizmust egyszerre alkalmazzák.
– Célvezérelt következtetés:• Egy vagy több célt kell kijelölni, és a rendszer megkísérli
bebizonyítani valamelyik cél állítását.
• Azon tényeket, amelyeket nem tud levezetni, megkérdezi a felhasználótól.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
– Adatvezérelt következtetés• A rendszer a kezdőadatokat a használótól kérdezi meg.
• Az adatok származhatnak adatbázisból vagy korábbi következtetések adataiból is.
• A következtetés során azon szabályok, amelyek feltétel része illeszkedik a munkamemória adataihoz, aktivizálódik.
• A konklúzió által kijelölt akciók végrehajtásra kerülnek,
• Az új tények bekerülnek a munkamemóriába.
• Addig folytatódik a következtetés, ameddig van aktivizálódó szabály,illetve, amíg el nem ér egy megadott célt.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
• Frame-alapú szakértői rendszerek– A 80-as években jelentek meg.
– Egyre szélesebb körben elterjednek.
– Tudásábrázolás:• Frame-formában történik: egy objektum tulajdonságai
adatstruktúrában tárolódnak.
• A tulajdonságok értékeit, az értéktartományt, az esetleges korlátozásokat a kiegészítő lista tartalmazza.
• Ez események definiálását teszi lehetővé.
• A Frame-ek lehetővé teszik osztályok definiálását (tulajdonságok öröklődése)
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
– Következtető rendszer• Várakozás-vezérelt következtetés
• Olyan esetekre várakozik, amelyek a kiegészítő listában kerültek megadásra.
• A következtetés mehet cél- és adatvezérelt módon.
• Ha értékeket adunk meg, akkor a változások működésbe hozzák a várakozó eljárások sorát, ami az adatvezérelt következtetéshez hasonló következtetési folyamatot eredményez.
• Ha célt adunk meg, akkor a célhoz szükséges érték meghatározása hozhatja működésbe a várakozó eljárásokat.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
• Hibrid rendszerek– A 90-es évektől kezdve
– A frame tudásábrázolás mellett megengedték a szabályok alkalmazását is.
– Tudásábrázolás• Mind frame- mind pedig szabályalapú tudásábrázolási
lehetőséggel bírnak
• Lehetőség van arra, hogy akár együttesen, akár külön alkalmazzuk a szabályokat és/vagy a frame-eket.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
– Következtetési rendszer• A vezérlési stratégia mind frame-, mind pedig szabályalapú
következtetést megenged.
• Mindkét esetben lehet adatvezérelt és célvezérelt.
– Frame és szabály kapcsolat• Az a formalizmus, amely megengedi, hogy egy frame
tulajdonságaira szabályokban hivatkozhatunk.
• Illetve az a lehetőség, amellyel szabályok alkalmazásával létrehozhatunk vagy törölhetünk egy frame-et.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
• Induktív rendszerek– Eseteket feldolgozó rendszer.
– Viszonylag kevés szakértői rendszer dolgozik ilyen megközelítéssel.
– A gépi tanulás egyik módszerén alapul:• Példák alapján történő tanuláson.
• A tudást egy véges példahalmaz tartalmazza, és a példákból generál szabályokat a rendszer.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
– Tudásbázis• A tudás rendszerint egy táblázatos formában meglévő
példasor.
• Egy algoritmus generál szabályokat ez alapján.
• A szabályok maguk is bekerülnek a tudásbázisba.
– Következtető rendszer• Egy új problémánál a legjellemzőbb szempontok szerint keres
hasonló példát, és a példához tartozó megoldás lesz az eredmény.
• Ha nincs hasonló példa, akkor a gép nem ad eredményt a kérdésünkre.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
– Az induktív rendszer példákat dolgoz fel.
– Indukcióval jut el az eredményre.
– A példákat térben ábrázolja, ahol a csomópontok a tulajdonságok, az élek pedig a tulajdonságok értékei.
– Fa-struktúrájú irányított gráf a felépítmény (döntési fa)
– A problémamegoldás lényegében ezen a döntési fán való keresés:
• Olyan út keresése, amely megfelel az adott problémának.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
• Blackboard rendszerek– Tábla rendszer.
– A szakértői rendszerek külön csoportját jelentik.
– Olyan komplex problémák megoldásánál segítenek, amelyek több szakértő, több tudásforrás együttes munkáját igénylik.
– Ilyen problémák:• Egy vita koordinálása
• Egy kép részleteiből való felismerés
• Élő beszéd megértése
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai– Az eddigi típusokban közös volt, hogy
• Tudásbázis-tartalom alapján következtetéseket von le.
• Az eredmények, input-adatok a munkamemóriába kerülnek
• A munkamemória alapján addig von le újabb következtetéseket, míg célt nem ér.
– Ez az eddigiek továbbfejlesztett változata.
– A tudás önálló modulokban található.
– A modulok maguk rendelkeznek következtetési mechanizmussal.
– A modulok tetszőleges tudásábrázolást és hozzá kapcsolódó következtetési eljárást alkalmazhatnak.
A szakértői rendszerek típusaiA szakértői rendszerek típusai
– A modulok kommunikálnak egymással, ehhez van egy közös munkamemória.
– A blackboard modell komponensei:• Tudásforrás: a probléma megoldásához szükséges tudás egy
modulja. Önálló tudásbázissal ill. következtető géppel rendelkezik, amely önálló következtetést folytat.
• Blackboard adatstruktúra: átfogó adatbázis, amely a problémamegoldás adatait, állapotait tartalmazza. A modulok az adatbázis révén kommunikálnak egymással.
• Vezérlő komponens: az egyes modulok működésétkülönböző ellenőrző adatok alapján összehangolja.
A szakértői shellekA szakértői shellek
• A szakértői shellek (keretrendszerek) – azon fejlesztőeszközök, amelyek tudásbázisból, következtető
gépből és felhasználói interfészből épülnek fel, támogatják a tudásalapú rendszerek fejlesztését és tudásbázisuk üres.
• A shell tudásbázisának feltöltése működőképes szakértői rendszert eredményez.
• Vannak, amelyek rendelkeznek különböző környezeti eszközökkel, amelyek barátságosabb használatot tesznek lehetővé.
• Vannak, amelyek mint fejlesztői környezetek együttműködnek más programokkal, adatbázisokkal.
A szakértői shellekA szakértői shellek
• A szakértői shellek típusai:– általános
• induktív,
• szabályalapú,
• frame-alapú,
• hibrid;
– problémafüggő;
– szakterületfüggő.
A szakértői shellekA szakértői shellek
• Általános shellek– A használatuk nem függ a problémától, illetve a
szakterülettől, ahol alkalmazzák.
• Induktív shell– Az induktív rendszerek keretrendszere.
– Egy vagy több szabályt generál a példák alapján, amelyeket egy algoritmussal dolgoz fel.
– A rendszer nem alkalmas összetett tudás leírására.
A szakértői shellekA szakértői shellek
• Szabályalapú shellek– Szabályalapú szakértői rendszer fejlesztését teszi
lehetővé.
– Két altípusa van:
– Egyszerű:• Nem használ segédeszközt a struktúrák definiálására.
– Strukturált:• Szabálycsoportok definiálhatók.
• A szabálycsoportok kapcsolata fastruktúrával írhatók le, és öröklődés van a kapcsolatok között.
A szakértői shellekA szakértői shellek
• Frame-alapú shellek– Frame-alapú szakértői rendszerek fejlesztését teszi
lehetővé.
– Adatbázisok, más programok hívhatók a rendszerből
– Az objektumok kapcsolata grafikusan szemléltethető, módosítható.
A szakértői shellekA szakértői shellek
• Hibrid shellek– Hibrid szakértői rendszerek fejlesztését teszi lehetővé.
– A Frame- és szabályalapú tudásábrázolás lehetősége.
– Ezen kívül további lehetőségek:• Adatbázisok, más programok hívhatók be
• Grafikus elemek használata
• Kényelmes felhasználói felület stb.
– Nagy teljesítményűek, összetett problémákat kezelnek.
– Csak nagy fejlesztéseknél gazdaságosak.
A szakértői shellekA szakértői shellek
• Problémafüggő shellek– Egy adott problématerületre készült rendszer (pl.
diagnosztika, irányítás, szimuláció)
– A fejlesztés a speciális tudásábrázolási igényekhez alkalmazkodik.
– Szemben az általános shellekkel ezek nem igénylik egy programozási nyelv ismeretét.
– Példák: • orvosi diagnosztika,
• jogi szabályoknál kivételek kezelése.
A szakértői shellekA szakértői shellek
• Szakterületfüggő shellek– Egy szűk szakterület alapismeretével rendelkeznek
– A fejlesztés a speciális ismeretek megadását, kiegészítését jelenti.
– Példák:• Villanymozdonyok, repülők, telefonkészülékek működési
hibáinak diagnosztizálása,
• Pénzügyi tanácsadás.
TudásbázisokTudásbázisok
• Knowledge Base, KB
• A tudásbázis– Speciális adatbázis, amely digitális formában rögzített tudás
menedzselését, szervezését és visszakeresését segíti.
• Valamennyi szakértői rendszer hátterében van egy tudásbázis.
• Van egy szakértői rendszerek világán kívüli értelmezése is.– Géppel olvasható tudásbázisok
– Ember által olvasható tudásbázisok
TudásbázisokTudásbázisok
• Gépi olvasásra szánt tudásbázisok– Géppel olvasható formában rögzített tudást
tartalmaznak.
– Rendszerint következtetésekhez használják.
– Logikailag konzisztens módon írják le a tudást (adatok és szabályok formájában)
– Rendszerint egy ontológia írja le a tárolt adatok struktúráját és az egyes fogalmak közötti viszonyt.
TudásbázisokTudásbázisok
• Logikai operátorok – ÉS, VAGY, DE NEM
– Ezek segítségével lehet felépíteni a tudásbázist kisebb információ-elemekből.
• Következtetésekre ad lehetőséget.– Szakértői rendszerek
– Szemantikus web
• Tudásszervezési rendszerek (tezauruszok, ontológiák).
TudásbázisokTudásbázisok
• Emberi olvasásra szánt tudásbázisok
• Úgy lettek kialakítva, hogy visszakereshetővé és hasznosíthatóvá tegyék a tudást.
• Rendszerint vállalati tudásmegosztásban használatosak. – Problémamegoldásra szánt információk;
– Használati utasítások;
– Cikkek;
– FAQ
• Keresőmotorral vagy tárgyszavak szerint kereshetők.
TudásbázisokTudásbázisok
• A tudásábrázolásnak több módszere is van:– Logika
• ítélet-kalkulus
• predikátumkalkulus
– Szabályok– Szemantikus háló– Frame
TudásbázisokTudásbázisok
• Logika• A legrégibb tudásábrázolási technika, amelyet
szakértői rendszerek is alkalmaznak.• Kijelentések, tények megfogalmazását teszi
lehetővé, amihez a matematika két területét használja fel:– Kijelentés (ítélet)-kalkulus
– predikátumkalkulus
TudásbázisokTudásbázisok
• Kijelentés-kalkulus (ítélet kalkulus)– kijelentéseket tartalmaz a problémák leírására.
– Egyértelműen igaz vagy hamis mondatokat ír le.
– A kijelentéseket szimbólumokkal jelöli:• S = Pécsett ma koncertezik a U2
• V = Pécsett megnyílt az új tudásközpont.
– A kijelentéseket relációk kapcsolják össze• konjunkció (és)
• diszjunkció (vagy)
• negáció (nem)
• implikáció (ha akkor)
TudásbázisokTudásbázisok
• A műveletek egy vagy több kijelentésből képeznek egy olyan kifejezést, amely vagy egyértelműen igaz, vagy egyértelműen hamis.
• Példa:– A = hideg van
– B = esik az eső
– C = nem lehet kirándulni
• Kijelentés: „Ha hideg van és esik az eső, akkor nem lehet kirándulni”– A és B C.
TudásbázisokTudásbázisok
• A kijelentés-kalkulus megmarad a természetes nyelvi struktúránál, csak– kijelentések helyén
szimbólumokat használunk (változókat)
– alkalmazunk logikai műveleteket.
• A logikai műveletek szabályokkal adhatók meg.
TudásbázisokTudásbázisok
• Predikátumkalkulus– vagy elsőrendű predikátumkalkulus
– Több lehetőséget hordoz a kijelentés-kalkulusnál • hiszen nem csak kijelentésekkel lehet dolgozni, hanem
alkalmazhatók nyílt mondatok és kvantorok is.
– Nyílt mondat (predikátum)• olyan mondat, amelyben egy vagy több olyan változó szerepel,
amelynek helyébe konkrét értékeket behelyettesítve kijelentést kapunk.
TudásbázisokTudásbázisok
• Predikátumok:– ember (x) Az „x egy ember” nyílt mondatot
jelöli.
– Hasonló (x,y) Az „x hasonlít y-ra” nyílt mondatot jelöli, ahol x és y
emberek.
– Ember (Balázs), ember (Zsolt) az ember (x) predikátum konstansokkal.
– Hasonló(Balázs, Zsolt) jelentése: Balázs hasonlít Zsoltra.
TudásbázisokTudásbázisok
• Kvantorok– a változók értelmezési tartományát módosítják.
– Általános kvantor (univerzális kvantor). • A változó minden értékére kiterjeszti a kifejezés érvényességét
• jelölése: x
• Pl. x hasonló(x, János) - mindenki hasonlít Jánosra.
– Egzisztencia kvantor (egzisztenciális kvantor)• Van olyan értéke a változónak, amelyre a kifejezés érvényes
• jelölése: x
• Pl. x hasonló(x, Elvis) - létezik olyan, aki hasonlít Elvisre.
TudásbázisokTudásbázisok
• Egy tetszőleges kifejezésben a kijelentés-kalkulus lehetőségein túl használhatunk – konstansokat,
– változókat,
– függvényeket,
– predikátumokat és
– kvantorokat is!
• Ezt a logikai ábrázolási technikát támogatja például a PROLOG nyelv.
TudásbázisokTudásbázisok
• Példa:– apa(Balázs) = Zsolt
• a kifejezés egy függvény, amely szerint Balázs apja Zsolt,
• a kifejezésben Balázs és Zsolt konstansok
x apa(x) = Zsolt hasonló(x, Zsolt)• a kifejezés szerint Zsoltra minden gyereke hasonlít.
TudásbázisokTudásbázisok
• Szabály– A leggyakoribb tudásábrázolási forma.
– A programozási nyelvek feltételes utasításaival azonos szerkezetű:
• IF/HA feltétel (premissza)
• THEN/AKKOR következmény
– Példa:• HA nyár van és jó meleg az idő
• AKKOR szívesen fürdök a Balatonban
TudásbázisokTudásbázisok
• Példa:– Van egy jegyem a következő mozielőadásra. A moziba
mehetek gyalog, taxival, sőt eső esetén sétálhatok esernyővel is. Hogyan menjek moziba?
– A döntést a következők befolyásolják:• A mozi távolsága (3 km felett autó kell)
• A mozi helye (a belvárosban nehéz parkolni)
• Az időjárás (esőben lehet sétálni esernyővel)
• Az előadás kezdetéig rendelkezésre álló idő (ha 15 percnél több idő van a kezdésig, akkor lehet gyalogolni)
TudásbázisokTudásbázisok
• HA– Távolság 3km
– Távolság 1 km és percek 15
– Távolság 1 km és percek 15
– K. mód autó és a mozi helye a belváros
– K. mód autó és a mozi helye a külváros
– K. mód gyalog és időjárás szép
– K. mód gyalog és időjárás rossz
• AKKOR– K. mód autó
– K. mód autó
– K. mód gyalog
– Döntés: taxi
– Döntés: autó
– Döntés: séta
– Döntés: séta esernyővel
TudásbázisokTudásbázisok
• Szemantikus háló– Irányított gráf,
– a csomópontok az objektumokat, ill. a tulajdonságok értékeit fejezik ki
– Az élek a csomópontok közötti relációkat fejezik ki.
– A szemantikus háló grafikusan ábrázolja az objektumokat és jellemzőiket.
TudásbázisokTudásbázisok
• Frame– Adatstruktúra, amely egy objektum, vagy fogalom
jellemzőit tartalmazza.
– A frame egy tulajdonság halmaz, amely az adott pillanatban egy adott objektumról rendelkezésre álló ismereteket tartalmazza.
– Leggyakrabban táblázatos formában szokás megadni, amelyben a tulajdonságok és a szükséges eljárások vannak felsorolva.
TudásbázisokTudásbázisok
• Minden frame-nek– egyedi neve van
– valamilyen osztályhoz tartozik (vagy osztályt definiál)
– tartalmazza a tulajdonságok felsorolását név és érték megadással. (A tulajdonságok típusa általában megegyezik a programozási nyelvekben használt típusokkal)
• Tématérképekkel való rokonság.
TudásbázisokTudásbázisok
• Példa (táblázatos frame struktúra):
– Frame: frame-név
– Osztály: osztálynév
– Tulajdonságok: tulajdonságnév1 érték 1
… …
tulajdonságnév n érték n
NÉV
TÍPUS
TULAJDONSÁG
TULAJDONSÁG
TULAJDONSÁG
TudásbázisokTudásbázisok
• Példa (táblázatos frame struktúra):
– Frame: Olaszsáska
– Osztály: Állat
– Tulajdonságok: Méret 2-3 centiméter
… …
Táplálkozási mód növényevő
Stb.