Metode și Tehnici de Reprezentare a Cunoștințelor

Cele mai folosite metode şi tehnici de reprezentare a cunoştinţelor sunt cele bazate pe calculul simbolic: metode şi tehnici bazate pe logică (logica propoziţională, logica cu predicate de ordinul I), metoda regulilor de producţie, metode şi tehnici de reprezentare a cunoştinţelor structurate (reţele semantice, cadre, scenarii, dependenţe conceptuale etc.).

Metodele şi tehnicile de reprezentare bazate pe calculul neuronal sunt mult mai omogene decât cele simbolice, în cadrul reţelelor neuronale cunoştinţele fiind reprezentate prin intermediul parametrilor de reţea.

Metodele şi tehnicile de reprezentare bazate pe calculul genetic au la bază conceptul de cromozom, ca unică structură de reprezentare adaptată.

Metode şi tehnici de reprezentare bazate pe logică

Metodele şi tehnicile bazate pe logică sunt cele mai importante metode şi tehnici de reprezentare a cunoştinţelor şi printre primele utilizate. Ele cuprind: logica propoziţională şi logica cu predicate de ordinul I.

Logica cu predicate de ordinul I

Logica cu predicate de ordinul I permite ca o propoziţie să fie fragmentată în două părţi de bază: obiecte (argumente) şi predicate.

Predicatul este un enunţ formal despre obiecte şi relaţiile dintre ele. Obiectul este unitatea elementară reprezentată.

Numărul de argumente al unui predicat reprezintă aritatea predicatului. Un predicat de aritate n poate fi definit ca o funcţie P de n argumente cu valori de adevăr, adevărat (a) sau fals (f):

Un predicat de aritate 0 este o propoziţie, numită şi predicat constant.

De exemplu, propoziţia

Ionescu este student la UPG

se transcrie în logica cu predicate de ordinul I, astfel: student(Ionescu, UPG).

Logica cu predicate de ordinul I utilizează şi cuantificatori: cuantificatorul universal (stabileşte că o propoziţie care conţine o variabilă este adevărată pentru toate valorile posibile ale variabilei) şi cuantificatorul existenţial (stabileşte că o propoziţie este adevărată pentru cel puţin o valoare a variabilei).

Cuantificatorul universal , cu înţeles de „pentru oricare” sau „pentru toate” se interpretează că o conjuncţie de predicate despre instanţe, în timp ce cuantificatorul existenţial este o formă restrictivă a acestuia şi are înţeles de „există”, „cel puţin un”, „pentru nişte”, „există un”.

De exemplu, propoziţiile:

Orice student este absolvent al unui liceu.

Există un student al UPG care este student la Ştiinţe Economice.

se transcriu în logica cu predicate de ordinul I astfel:

(X), student(X) absolvent_liceu(X).

(X), student(X, UPG) student(X, Stiinte Economice).

Deşi logica cu predicate de ordinul I este o metodă foarte utilă, în anumite situaţii nu se pot utiliza cuantificatorii. De exemplu:

Multe studenţi s-au angajat.

Pentru „multe” nu se pot folosi cei doi cuantificatori, apelându-se la o altă metodă a inteligenţei artificiale şi anume logica fuzzy.

Metoda regulilor de producţie

Regulile de producţie sunt enunţuri condiţionale uşor de înţeles şi de descris, care specifică o acţiune care va avea loc sub rezerva adevărului condiţiilor. În vocabularul inginerilor de cunoştinţe, ele se mai numesc relaţii cauză – efect, premisă – concluzie, ipoteză – acţiune, condiţie – acţiune, test – rezultat, IF – THEN sau IF- THEN – ELSE.

O regulă de producţie are următoarea sintaxă:

Dacă / IF <condiţie1>

<condiţie2>

.....

sunt îndeplinite atunci / then

execută <acţiune 1>

<acţiune 2>

…

altfel / else

execută <acţiune’ 1>

<acţiune’ 2>

…

unde: <condiţie1>, <condiţie2> sunt premise;

reprezintă conectorul logic

<acţiune 1>, <acţiune 2> sunt concluzii care se îndeplinesc în situaţia în care premisele sunt adevărate;

<acţiune 1’>, <acţiune’ 2> sunt concluzii care se îndeplinesc în situaţia în care premisele nu sunt adevărate;

Dacă condiţia unei reguli este îndeplinită se spune că regula este selectată pentru a putea fi declanşată.