Tudásbázisok, szakértői rendszerek Könyvtári szolgáltatások menedzselése I.
description
Transcript of Tudásbázisok, szakértői rendszerek Könyvtári szolgáltatások menedzselése I.
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.