Giáo trình Nhập môn trí tuệ nhân tạo: Phần 2

Tiếp nội dung phần 1, Giáo trình Nhập môn trí tuệ nhân tạo: Phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức như tri thức và lập luận; học máy và học sâu. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Nhập môn trí tuệ nhân tạo: Phần 2 Chương 3 TRI THỨC VÀ LẬP LUẬN Chương 3 trình bày các đặc trưng của ngôn ngữ biểu diễn tri thức. Chúng ta sẽnghiên cứu logic mệnh đề, một ngôn ngữ biểu diễn tri thức rất đơn giản, có khả năng biểudiễn hẹp, nhưng thuận lợi cho ta làm quen với nhiều khái niệm quan trọng trong logic,đặc biệt trong logic vị từ cấp một.3.1. LOGIC MỆNH ĐỀ3.1.1. Tri thức và biểu diễn tri thức Tri thức được mô tả dưới dạng các câu trong ngôn ngữ biểu diễn tri thức. Mỗi câucó thể xem như sự mã hóa của một sự hiểu biết của chúng ta về thế giới hiện thực. Ngônngữ biểu diễn tri thức (cũng như mọi ngôn ngữ hình thức khác) gồm hai thành phần cơbản là cú pháp và ngữ nghĩa. Cú pháp của một ngôn ngữ bao gồm các ký hiệu về các quy tắc liên kết các ký hiệu(các luật cú pháp) để tạo thành các câu (công thức) trong ngôn ngữ. Các câu ở đây là biểudiễn ngoài, cần phân biệt với biểu diễn bên trong máy tính. Các câu sẽ được chuyển thànhcác cấu trúc dữ liệu thích hợp được cài đặt trong một vùng nhớ nào đó của máy tính, đó làbiểu diễn bên trong. Bản thân các câu chưa chứa đựng một nội dung nào cả, chưa mangmột ý nghĩa nào cả. Ngoài hai thành phần cú pháp và ngữ nghĩa, ngôn ngữ biểu diễn tri thức cần đượccung cấp cơ chế suy diễn. Một luật suy diễn (rule of inference) cho phép ta suy ra mộtcông thức từ một tập nào đó các công thức. Chẳng hạn, trong logic mệnh đề, luật ModusPonens từ hai công thức A và AÞịB suy ra công thức B. Chúng ta sẽ hiểu lập luận hoặcsuy diễn là một quá trình áp dụng các luật suy diễn để từ các tri thức trong cơ sở tri thứcvà các sự kiện ta nhận được các tri thức mới. Như vậy chúng ta xác định:  Ngôn ngữ biểu diễn tri thức = Cú pháp + Ngữ nghĩa + Cơ chế suy diễn.  Một ngôn ngữ biểu diễn tri thức tốt cần phải có khả năng biểu diễn rộng, tức là cóthể mô tả được mọi điều mà chúng ta muốn nói. Nó cần phải hiệu quả theo nghĩa là, để đitới các kết luận, thủ tục suy diễn đòi hỏi ít thời gian tính toán và ít không gian nhớ. Ngườita cũng mong muốn ngôn ngữ biểu diễn tri thức gần với ngôn ngữ tự nhiên. Mệnh đề là câu, thường mang giá trị hoặc đúng hoặc sai. Giá trị này được gọi làchân lý của mệnh đề. Logic mệnh đề gán một biến kí hiệu cho mệnh đề, như phép gánsau: A= “Trời mưa” Khi một bài toán phát biểu theo logic mệnh đề đòi hỏi phải kiểm tra tính đúng đắncủa câu trên, người ta kiểm tra giá trị của A.3.1.2. Cú pháp và ngữ nghĩa của logic mệnh đề3.1.2.1. Cú pháp Cú pháp của logic mệnh đề rất đơn giản, nó cho phép xây dựng nên các công thức.Cú pháp của logic mệnh đề bao gồm tập các ký hiệu và tập các luật xây dựng công thức.Các ký hiệu  Hai hằng logic True và False. 49  Các ký hiệu mệnh đề (còn được gọi là các biến mệnh đề): P, Q, …  Các kết nối logic ÙÙ, ÚÚ, , Þị, ÛÛ.  Các dấu mở ngoặc (và đóng ngoặc).Các quy tắc xây dựng các công thức  Các biến mệnh đề là công thức.  Nếu A và B là công thức thì:  (AÙÙB) (đọc “A hội B” hoặc “A và B”)  (AÚÚB) (đọc “A tuyển B” hoặc “A hoặc B”)  (A) (đọc “phủ định A”)  (AÞịB) (đọc “A kéo theo B” hoặc “nếu A thì B”)  (AÛÛB) (đọc “A và B kéo theo nhau”) là các công thức. Sau này để cho ngắn gọn, ta sẽ bỏ đi các cặp dấu ngoặc không cần thiết. Chẳnghạn, thay cho ((AÚÚB)ÙÙC) ta sẽ viết là (AÚÚB)ÙÙC. Các công thức là các ký hiệu mệnh đề sẽ được gọi là các câu đơn hoặc câu phân tử.Các công thức không phải là câu đơn sẽ được gọi là câu phức hợp. Nếu P là ký hiệu mệnhđề thì P và TP được gọi là literal, P là literal dương, còn TP là literal âm. Câu phức hợp códạng A1ÚÚ...ÚÚAm trong đó Ai là các literal sẽ được gọi là câu tuyển (clause). Ví dụ 3.1: Mệnh đề thực tế Mệnh đề logic  “Nếu trời mưa thì bầu trời có  P=“Trời mưa” mây”  Q= “Bầu trời có mây”  Trời đang mưa Ta có hai phát biểu sau đúng: Vậy Þị Bầu trời có mây  PÞị Q  P Vậy theo luật suy diễn Þị Q là đúng. Nghĩa là: “Bầu trời có mây” Ví dụ 3.2: Mệnh đề thực tế Mệnh đề logic  “Nếu NAM có nhiều tiền thì NAM  P= “Nam có nhiều tiền” đi mua sắm”  Q= “Nam đi mua sắm”  “Nam KHÔNG đi mua sắm” Ta có hai phát biểu sau đúng: Vậy Þị Nam KHÔNG có nhiều tiền  PÞị Q  Q Vậy theo luật suy diễn Þị P là đúng. Nghĩa là: “Nam KHÔNG có ...