Representação do conhecimento (rc)
Transcript of Representação do conhecimento (rc)
- 1.
- Representao do Conhecimento (RC)
- Fazel Mobini Kesheh
2.
- Representao do Conhecimento
- Introduo
3. Conhecimento 4. Tipos de Conhecimento 5. Nveis de Conhecimento 6. Representao do Conhecimento
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- Caractersticas de RC
- 7. Principais Formas de RC
8. Armazenamento e Manipulao
- Lgica (LPO)
9. Redes Semnticas 10. Frames 11.
- Introduo
- Representao do conhecimento pode ser definido como um conjunto de convenes sintticas e semnticas que torna possvel descrever objetos e comportamentos;
12. Tentam reproduzir caractersticas do raciocnio humano. 13.
- Introduo
- A pesquisa na rea de RC tenta resolver diversas perguntas como:
-
- Como representamos o conhecimento?
- 14. As pessoas representam o conhecimento da mesma maneira?
15. Existe alguma forma de representar qualquer objeto? 16. Como programasinteligentesdevem representar conhecimento? 17. Como usar este conhecimento representado? 18. E se possvel como extrair um novo conhecimento? 19.
- Conhecimento
- Termo abstrato usado para capturar a compreenso de um indivduo num domnio especfico.
20. Dados -> Informao Estruturada 21. Informaes Estruturadas -> Conhecimento 22. Conhecimento -> Competncia 23. Competncia -> Deciso/Ao 24.
- Tipos de Conhecimento
- Conhecimento Procedural
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- Regras, Estratgias, Procedimentos
- 25. So mais eficientes, mas so mais difceis de manter
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- Conhecimento Declarativo
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- Conceitos, Objetos, Fatos
- 26. mais transparente, mais facilmente entendido e mais fcil de manter.
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- Meta Conhecimento
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- Meta-Regras
- 27. Conhecimento sobre o conhecimento e como us-lo
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- Conhecimento Heurstico
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- Regras debom-senso, conhecimento emprico
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- Conhecimento Estrutural
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- Conjunto de Regras, Relaes entre Conceitos, Relaesentre objetos
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28.
- Conhecimento Procedural
- Conhecimento que descreve como o problema resolvido;
29. Regras, estratgias e procedimentos so representaes tpicas para este tipo de conhecimento. 30. Exemplo
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- Receita de Bolo
31.
- Conhecimento Declarativo
- Descreve o conhecimento sobre o problema;
32. Inclui declaraes que so assumidas como verdadeiras ou falsas e que descrevem um objeto ou conceito. 33. Exemplo:
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- Fumar pode provocar cncer no pulmo.
- 34. Raiz quadrada de um nmero positivo um nmero positivo.
35.
- Meta Conhecimento
- Conhecimento do prprio conhecimento;
36. usado para determinar conhecimentos mais especficos para resolver determinado problema; 37. Aumenta a eficincia de resoluo de problemas dirigindo o raciocnio para o subconjunto de conhecimento adequado. 38. Representao
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- Meta-Regras
- Regras que descrevem como usar outras regras.
- Exemplo
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- Se o carro no pega
- 39. E o sistema eltrico est funcionando
-
- 40. Ento usar regras relativas ao sistema de injeo.
41.
- Conhecimento Heurstico
- obtido pela experincia prvia na resoluo de um grande nmero de problemas de uma determinada especialidade, essencialmente emprico;
42. Muitas vezes assume o aspecto de regras de bom senso ou de Rules of Thumb . 43. Exemplo:
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- Para elaborar horrios considerando salas devemos comear com as salas que impes mais restries.
44.
- Conhecimento Estrutural
- Descreve as estruturas de conhecimento;
45. Descreve um modelo global de conhecimento sobre um problema; 46. Pode indicar conceitos e sub-conceitos na estruturao do conhecimento. 47.
- Nveis de Conhecimento
- Conhecimento Superficial
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- Faz uma descrio superficial do conhecimento.
- Conhecimento Profundo
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- Considera a estrutura causal e interna de um sistema e contempla a interao entre os componentes desse sistema.
- Conhecimento do Perito
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- Geralmente no baseado em definies claras nem em algoritmos precisos;
- 48. Composto por teorias de carter geral, regras de dedo, estratgias e truques aprendidos com a experincia.
49. Sistema Pericial = Conhecimento + Inferncia. 50.
- Representao do Conhecimento
- Mtodos usados na codificao do conhecimento contido na base de Conhecimento do Sistema Pericial;
51. No existe uma representao nica para todos tipos de conhecimento. 52.
- Representao do Conhecimento
- Objetivos do Formalismo :
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- Ser utilizado em Computadores;
- 53. Descrever o conhecimento do perito;
54. Facilitar as operaes de busca (recuperao), organizao, manuteno e validao. 55.
- Caractersticas de RC
- Qualidades, que segundo Winston, caracterizam as RC:
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- Explicitar as coisas importantes;
- 56. Revelar restries naturais, facilitando algumas classes de computao;
57. Completude: Capacidade de representar tudo o que deve ser representado; 58. Conciso: Usar o mnimo de recursos possvel, mantendo a eficincia; 59. Transparncia:Deve ser de fcil entendimento; 60. Recuperao e armazenamento rpido; 61. Supresso de pormenores e informaes raramente usadas; 62. Permitir fcil aquisio de conhecimento; 63. Acesso fcil e rpido ao conhecimento; 64. Coerncia. 65.
- Representao do Conhecimento
- Alguns Formalismos:
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- Redes Semnticas
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- Implementao em prolog no arquivo exercicios-sbc.pdf
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- Frames
- 66. Regras de Produo
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- 67. Lgicade Primeira Ordem
68.
- Redes Semnticas
- Mtodo de representao do conhecimento atravsde grafos direcionados, compostos por ns e arcos
-
- Osnsrepresentamobjetoscom suas propriedades e valores.
- 69. Osarcosrepresentam asrelaesentre osns .
- Mquina de inferncia
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- Busca e casamento de padres
70.
- Funcionamento da Rede Semntica
- Quando se coloca uma questo a um N esse procura nos seus arcos locais por uma etiqueta que coincida com a questo
71. Se no existir procura a resposta em suas ligaesisaeako , ou seja, passa a questo at um n que contenha um arco com a resposta. 72.
- Redes Semnticas
73.
- Exemplo de Busca de Informaes em Redes Semntica
- Paraprovocar a declarao Ces comem pode-se usar busca sobre a rede para provar a hiptese.
74. Buscando a partir do n Co, temos:
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- Co um mamfero
- 75. Mamfero um animal
76. Animalfazcomer
-
- Isto prova que: Ces comem
77.
- Busca Exaustiva
- Para derivar todo o conhecimento sobre Ces, usa-se Busca em Largura a partir do n Co
-
- Ces so Mamferos
- 78. Ces tm Plos
79. Ces so Animais 80. Ces comem 81.
- Caractersticas de Redes Semnticas
- Simplicidade de representao devido as caractersticas de herana;
82. Permitem uma reduo no tempo de pesquisa, visto que os ns esto diretamente ligados aos ns vizinhos com interesse; 83. As redes semnticas esto na origem da Programao Orientada a Objetos. 84.
- Limitaes de Redes Semnticas
- Busca em redes semnticas grandes podem ser muito ineficientes;
85. No h homogeneidade na definio de ns e links. 86. Hereditariedade pode causar dificuldades no tratamento de excees; 87. Pode haver conflito entre caractersticas herdadas. 88. No tem uma norma de interpretao, a interpretao depende dos programas que a manipulam; 89. Podem permitir inferncias invalidas; 90. Menos expressiva que Lgica de Primeira Ordem.
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- No h quantificadores.
91.
- Frames
- Caractersticas :
-
- Um frame identificado por um nome e descreve um objeto complexo atravs de um conjunto de atributos;
- 92. UmSistema de Frames um conjunto de frames organizados hierarquicamente.
93. So uma evoluo das Redes Semnticas:
- Nsso substitudos porframes
94. Arcosso substitudos poratributos( slots ) 95. Procedimento podem ser embutidos a umframe 96.
- Exemplo deFrame
97.
- Frames
- Atributos ( slots )
-
- Umframepossui pelo menos dois atributos:
- Nome
- 98. Um ako ou isa
A fim de melhorar a estruturao (hierarquia), privilegiaram dois tipos de relaes:
- Ako : relao entre classe e sub-classe
99. Isa : relao entre classe e instncia Cada Atributo
- Aponta para um outro frame ou para um tipo primitivo
100. Consiste em um conjunto de facetas (atributos de atributos). 101.
- Representao Abstrata de umFrame
102.
- Frames
- FramesPodem:
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- Reconhecer que uma dada situao pertence a uma certa categoria;
- Ex.: reconhecimento visual de uma sala de aula
Interpretar a situao e/ou prever o que surgir em termos da categoria reconhecida;
- Ex.: pessoa com revolver (revolver arma -> perigo)
Capturar propriedades de senso comum sobre pessoas, eventos e aes.
- Foi a primeira tentativa de estruturar conhecimento declarativo sem usar regras.
103.
- Exemplo deFrame
- Representao de um Mvel.
104.
- Framesem Prolog
- demo(Frame,Slot,Valor):-frame(Frame,Slot,Valor).
105. demo(Frame,Slot,Valor):-super_frame(Frame,Superframe),demo(Superframe,Slot,Valor). 106. super_frame(Frame,Superframe):-frame(Frame,isa,Superframe). 107. super_frame(Frame,Superframe):-frame(Frame,ako,Superframe). 108. frame(movel,tem,quatroPernas). 109. frame(movel,feitoDe,madeira). 110. frame(cadeira,ako,movel). 111. frame(cadeira,tem,corBranca). 112. frame(cadeiraDoZ,isa,cadeira). 113.
- Questes a se fazer
- Do que feita a cadeira do Z?
114. Quantas Pernas tem um Mvel? 115.
- FrameProlog
116.
- Frames
- Framespermitem uma rpida modelagem do domnio, uma vez que as estruturas de representao so extensas e flexveis;
117. Permitem obter um modelo descritivo do domnio de uso genrico; 118. Permitem o encapsulamento dos mtodos de manipulao e procedimentos, garantindo modularidade e consistncia do sistema mesmo em domnios complexos; 119. Na maioria dos domnios de aplicao necessrio combinar o mecanismo de inferncia por herana de atributos com regras de produo, aumentando a complexidade da soluo. 120.
- Regras de Produo
- Modelo psicolgico do comportamento humano:
-
- Estmulo -> Aes
- uma forma de conhecimento Procedural;
121. Neste modelo, um processador cognitivo tenta disparar as regras ativadas pelos estmulos adequados. 122. Exemplo:
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- Atravessar o pastor, o lobo, a ovelha e o repolho ao outro lado do rio, usando um bote com 2 lugares.
- Resolvido na ultima prova.
123.
- Tipos de Regras de Produo
- Relao
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- Se bateria descarregada
- 124. ento o automvel no arrancar
- Orientao
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- Se o automvel no arranca e sistema de alimentao = OK
- 125. ento verificar o sistema eltrico
- Estratgia
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- Se o automvel no arranca
- 126. Ento primeiro verificar sistema de alimentao em seguida o sistema eltrico
- Recomendao
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- Se o automvel no arranca
- 127. Ento arranjar cabos
- Heurstica
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- Se o automvel no arranca e carro modelo Ford, 1975
- 128. Ento Verificar circuito de alimentao
129.
- Lgica de Primeira Ordem
- Forma de representao do conhecimento mais usada ao nvel de computao.
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- Na Compreenso de um texto em Lngua Natural usual transformar as frases em representaes em lgica
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- Lgicas mais usuais:
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- LgicaProposicional
- 130. Lgica de Predicados ( ou Clculo de Predicados)
- Outras Lgicas:
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- Lgica Modal
- 131. Lgica Temporal
132.
- Questes
- 1) No planeta dos Ets Vzorgs, as naves s servem para transportas Ets do tipo Vzorgs.
133. Nesse planeta existem naves martimas e terrestres: as primeiras tm um leme verde, enquanto que as segundas tm 3 rodas. 134. Mais Tardeforam inventadas as naves hibridas, que se movem no mar e em terra, tendo por isso um leme verde e tambm 3 rodas. 135. O Vzor Vz comprou uma nave hibrida, que pintou de vermelho e lhe chamou Vzenfica.
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- Represente a Base de Conhecimento Utilizando Enquadramento (Frames). Utilize somente as propriedades: Transporta, is-a,ako,cor e tem.
136.
- Questes
- 2) A propriedade mais importante de um avio que voa. Para o fazer, um avio pode ter um motor do tipo hlice. Neste caso, classificado pelo nmero de motores (monomotor ou bimotor). Em alternativa, se for um jato, o motor do tipo turbina.
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- Represente o Problema com Rede Semntica
- 137. Represente o problema com Frame
138.
- Referncias
- Apresentao de Representao do conhecimento de Murilo Tonelli de Oliveira
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- http://www.din.uem.br/~jmpinhei/IIA/07RC.pdf
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- Inteligncia Artificial (S. Russel e P. Norvig)
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- http://www.slidefinder.net/c/conhecimento/10823532/p2