AS F
Transkrypt
AS F
2016 © Adam Meissner Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej Politechniki Poznańskiej Adam Meissner [email protected] http://www.man.poznan.pl/~ameis INŻYNIERIA WIEDZY Wprowadzenie Literatura [1] Ben-Ari M., Logika matematyczna w informatyce, WNT, Warszawa, 2006. [2] Flasiński M., Wstęp do sztucznej inteligencji, PWN, 2011. [3] Nilsson N.J., Artificial Intelligence: A New Synthesis, Morgan Kaufmann Pub.,1998. [4] Nilsson U., Małuszyński J., Logic, Programming and Prolog (2ed), John Wiley & Sons Ltd, 1995. [5] Russell S.J., Norvig P., Artificial Intelligence: A Modern Approach, Prentice Hall, New Jersey, 2009. 1 2016 © Adam Meissner Tematy kolejnych wykładów 1. Podstawy logiki pierwszego rzędu 2. Elementy programowania w logice 3. Modelowanie problemów za pomocą grafu stanów 4. Podstawy programowania z ograniczeniami 5. Architektury systemów eksperckich 2 2016 © Adam Meissner Znaczenie terminu inżynieria wiedzy (IW) Inżynieria Ogół zagadnień związanych z modelowaniem, projektowaniem, konstruowaniem i realizacją rozwiązań różnorakich problemów praktycznych. [za: Encyklopedia PWN, Wikipedia]. Wiedza Ogół wiadomości zdobytych dzięki badaniom, uczeniu się itp.; też: zasób informacji z jakiejś dziedziny. [za: Encyklopedia PWN]. Podział metod inżynierii wiedzy [3] • metody symboliczne - przetwarzanie wiedzy reprezentowanej za pomocą symboli (ciągów znaków) • metody niesymboliczne - inne metody reprezentowania i przetwarzania wiedzy (np. sygnały w sztucznych sieciach neuronowych) 3 2016 © Adam Meissner Rys historyczny (1) • IV w. p.n.e., Arystoteles – wnioskowanie za pomocą sylogizmów • XIV w., Ramon Llull – dzieło Ars Magna, „generator idei” • przełom XVI i XVII w., rabin Jehuda Loew ben Bazalel z Pragi – Golem • XVII w., Gottfried Leibniz – zamysł skonstruowania uniwersalnego rachunku logicznego • XVIII w., Adam Smith – sformułowanie podstaw ekonometrii • połowa XIX w., George Boole – podstawy rachunku zdań • koniec XIX w., Gottlieb Frege – podstawy logiki I rzędu • pierwsza połowa XX w., Dawid Hilbert, Kurt Goedel, Alonzo Church, Alan Turing, Thoralf Skolem, Jacques Herbrand – badania nad własnościami logiki I rzędu, sformułowanie teorii wnioskowania automatycznego • lata 40-te XX w., Alan Turing, John von Neumann, John Mauchly, John Atanasoff, Konrad Zuse – pierwsze maszyny liczące • lata 50-te XX w. – pierwsze programy wnioskujące • rok 1956, konferencja w Dartmouth 4 2016 © Adam Meissner Rys historyczny (2) • Okres wielkich oczekiwań (1956-1975) − system GPS oraz system LT (Newell, Simon) − język LISP, system Advice Taker (John McCarthy, 1958) − system MACSYMA (Carl Engelman, 1968) − język Prolog (Alain Colmerauer, R. Kowalski, 1971) − system SHRDLU (Terry Winograd, 1972) • Początki systemów z wiedzą (1970-1980) − DENDRAL (Buchanan et al., 1969) − MYCIN (Ed Feigenbaum, 1976) • Okres dojrzały (od 1980) − zastosowanie systemów eksperckich w przemyśle (np. PROSPECTOR, G2) − projekt „maszyn piątej generacji” − wpływ na inne nauki: logika formalna (np. logiki deskrypcyjne), probabilistyka (np. formalizm sieci Bayesa) 5 ! !∀# #∃% &% ∀#∃ %&∋ ∋()∗∋( ∋+,,− ∀+∃ (./∋ ∋()∋( ∋#012 ∀3∃ )4∋56∋78∋8 8 8.+/∋6(9:7∋#00; ∀<∃ (= > ∋∋ >)∋ #010 ∋()&∗+),+∗(− ,). /01/23 ?? ∋=8≅Α≅ Β ? # :5 #∋+∋ + Χ #∋+∋ 3 : ?&8 .>,/ #∋+∋ < : ? &8 .≥,/ #∋+∋ ; : ?8 • =∼.8/∋∧./∋∨. /∋ ←. /∋↔.= ∆Ε/∋ • ∀.8=/∋∃.8=5 / − : ? ∋ /01#24 43 Χ?= = ? 5≅ Β # :5 ≅ + Χ ≅ 3 6 &8 ? #∋∋≅ ∋.#∋∋/ ∗ ?88 Β Α /01/ %5 3 6 &8 ? #∋∋≅ ∋.#∋∋/. / /01#24/ %56/ %5#573 Χ?= ? 5≅ Β # Φ 5 ≅ 5 + 6 5≅∋ 5≅∼ 3 6 ≅ 5 ∋≅ ∧ ∋ ∨ ∋ ←∋↔ < 6 5≅∋ ≅∋ 5≅= . / Φ 5?Α≅ ∆Α /01#∃ !/!3 6 5≅∋ ≅∋ 5Α Α ! Β . /Χ5Α ∋ Β Α Α88 ≅8 5 5 /01# 6# #8#3 ) Γ. / = Α∋ ∀ ( ≅ Α ∋∆ ∆Α 6 ≅ ∋ = Β Α≅ ∋ Β ≅ ≅ /01 46 #9# 45 # !∃9 / %56 / %5# !∃3 ) ?Α 5≅∋ ∆ #∋∋ ≅ Φ 5Α 1∀3000 1∀ 3∋ ≅ 1∀3∋ Α # ! ∋∆ 5Α 1∃30001∃ 3∋Β ≅ 1∃3∋ Α #! ∃! . /Β 5∋= ,:) /01∀9;/ %5 ;3 % ΑΑ.&∋ Φ/∋ 8 & ./ ? ∋ ∆ Φ ≅≅ ≅≅5 ? Β Α≅ ∆∋8Β Α≅ 85 # Η ? 5 & + Η &8 ? ≅ & & 3 Η &8 ? & ≅ ?=Φ./?Α≅ ? & /01<9# 9=3 ∋( ) % Γ.&∋Φ/ ∗ ∆? Β ∋ ∋∗./∈ &)+,.%/ ?Α? ∆ Β % +,∗−.%/ ⊂ +,.%/?= ∆ ∋=≅Α 5= ∗ /01<> %3 )?Α ∋(. ∀∃%∋∗ % ∆ ∗∈+,.%/∆ΑΑ≅ # ∀∃%−∗ = Φ(/∋ + ∀∃%−∗ = ∗(/∋ 3 ∀.#∋∋/∃ %−∗ = Φ(/.∀#∃%−∗∋∋∀∃%−∗/ /01<> 9#3 (8 8Α =Α ∆Β 8( 5 Α /01<>/ %53 6 %Γ.&∋Φ/ ≅ ≅∋ ∗∈+,.%/ ∆ ∋ = ∆Ε 5 ∀.#∋∋/∃∆ΑΑ≅ ∋.∀#∃%−∗∋∋∀∃%−∗/∈Φ./ ∀.#∋∋/∃%−∗Γ ∋.∀#∃%−∗∋∋∀∃%−∗/∉Φ./ (∆ 55≅85 ∋∀∃%−∗Γ ∀∼ ∃%−∗Γ ∋∀∃%−∗Γ ∋∀∃%−∗Γ8∗∈+,∗−.%/ ∀.∀/∃%−∗Γ ∋∗∈+,∗−.%/∋∀∃%−∗Γ ∋∗∈+,∗−.%/∋∀∃%−∗Γ ∀.∃/∃%−∗Γ ∋∀∃%−∗Γ8∗∈+,∗−.%/ ∧ Ι ∨ ←↔ Ι Ι Ι /01∀56∀5<>6∀#<>6 ? 6% 3 # Φ 5 % Β ∆ ∗∈+,.%/ ∋8∀∃ %−∗Γ Φ 5 8 % ∆ ∗∈+,.%/∋∀∃%−∗Γ + Φ 5 % .% ∋% / ∋8∀∃ %−∗Γ8 ∆ ∗∈+,.%/ 3 Φ 5 ./ ∋8 5 /01//!<>6/5#<>6!% 3 # Φ 5 Α % ∋ 8 ∆ ∗∈+,.%/∋∀∃%−∗Γ + Φ 5 % ∋8∀∃ %−∗Γ 8 ∆ ∗∈+,.%/ 3 Φ 5 . ∋ / ∋85 /01!!9; 9#3 ) ΨΓϑ#∋∋Κ ?Α ? 5 Φ 5 ? 5 Ψ .Ψ /∋ 5#∧∧ Β 6 ΨΓϑΚ∋ 8Β Α 5 ,,:),∋∗:≅∗Α−)≅∋ /016#3 / ! / . = / Α ?= Α 8ΑΑ 8∋ 8∋/ ∈ / Η Α /01#24!; 43 Χ? = + / Α?= /? 5∆∋/ΓϑΛ+ Κ Χ?= = 8=∆Β Ε 5≅? .+/ 5Α #)∋8Μ8 ?=.+,/ ≅ ∋ /Ν≅8 ∆∋=8Α /01 %5!3 0 Α 5 5 1#∋Ο∋ 1∋ 5 ∋#∋Ο∋ ∋∋∋ϑ1#∋Ο∋ 1Κ ∋#∧Ο∧ ∋Π85Α Α 1#∋∋1 ∋#∋∋∋ Φ 51#, Ο,1 Α ∋ Β 5∋#, Ο, ∋∆Α /0143 ) , ?Α ? 5 ∋ ? 2, Α ≅8Β 5∋ =8 5 = .#/∈ +∋.+/∈ ,∋.3/ Β Ε ∆85 Β 5?Α≅ 5 ≅ ≅8 /014/ %56∀#<>3 ∋ 2: Α Β =?,∋=8 5 ∋Α, Ν = Α∋ ? ? ,∋ ΑΒ 5≅? , /014/ %56/ %53 & / Α = 5 ? = ∋+, ∃ Ν = Α∋ / /01∀∀<>∀5<>3 ) ?Α ≅ 5≅/ ?Α ≅ ≅ ? = +, 78 8Α.+, +, / .+, +, / /01∀#9#<>3 / / ∋8 55Β / /014∀3 & / Α Β = 55 ?/∪ϑ!Κ /01∀5<>#2% %5!3 )/?Α≅0?Α? 85 Β Ν?0 = Α∋5∋Β / Ε 5≅ ≅85≅?0 #!514=∀#3 #9#Β • • • • Θ 5∋ Θ ∋ 1− Θ 5∋ 1./Θ 51∋ = Α ∋ • 1.Λ/Θ 51∋ = ≅Β ≅ %5Β Π# 1∋1→ %5∀Β Π+ .∀/1./ 1.Λ/ Β #.∀Ρ/.5 .Ρ/→ .Ρ// +5 ./ =∀#Β ./ 4Β Μ#5 ./→ ./ϑΠ+#Κ Μ+ ./ϑΠ#+Μ#Κ