Pozyskiwanie wiedzy. Podstawowe zagadnienia uczenia się maszyn, strategie uczenia się. Generowanie reguł za pomocą drzew decyzyjnych, generowanie pokryć. Metody wnioskowania.
Rodzaje wiedzy
Obiekty, przedmioty - najprostsza wiedza? Opis za pomocą przestrzeni cech, zbioru przykładów lub ich uogólnień - prototypów.
Zdarzenia, zmienność w czasie i przestrzeni.
Umiejętności - wiedza niewerbalna. Rozróżnienie wiedzy proceduralnej i deklaratywnej.
Meta-wiedza, WIEDZA O WIEDZY, czyli „wiem, że coś wiem”. Wierzenia, przekonania lub ich brak.
,,Ziarnistość” reprezentowanej wiedzy - ile szczegółów? Modularność wiedzy - jak łatwo zmodyfikować? Reprezentacje deklaratywne - trudności z reprezentacją sekwencji działań.
Reprezentacje proceduralne - trudności z modyfikacją. Teoria reprezentacji wiedzy - słabo rozwinięta. Sposób reprezentacji wiedzy przez mózgi - niejasny.
Najprostsza reprezentacja wiedzy:
Opis stanu bazy danych, problemu, obiektu.
Operatory pozwalające na transformację stanu
Opis problemu i możliwości jego transformacji.
Reprezentacja proceduralna
Stan bazy: opis statycznej sytuacji.
Opis serii czynności wymaga procedury postępowania.
Przykład: procedura rozbrojenia pocisku; operacja chirurgiczna.
Procedury często zapisywane są w postaci programu poddającego serii transformacji jakieś obiekt.
Zalety: procedury upraszczają proces szukania, wiedza nie jest oddzielona od sposobu jej użycia.
Podobne efekty osiągamy wprowadzając makrooperatory w przestrzeni stanów.
Wady: zupełność i spójność zwykle nie da się osiągnąć
BAZA WIEDZY
Baza tekstów (naturalna strukturalizacja zawartych informacji ,n.p. - słowniki;
Baza danych - zawiera specyficzne, szczegółowe informacje, zapisane w sposób uporządkowany. Operacje wykonywane na tej bazie są zdeterminowane. Typ danych jest przeważnie numeryczny.
Baza reguł zawiera wiedzę o obowiązujących w wybranej dziedzinie zależnościach i jest najważniejszą częścią bazy wiedzy.
Baza modeli (najczęściej matematyczne opisanie danej dziedziny). Modele te są logiczno - matematycznym przedstawieniem pojęcia, systemu lub działań.
Modele mogą być: deterministyczne, stochastyczne lub wartości oczekiwanych.
Baza wiedzy zdroworozsądkowej odzwierciedla potencjalne, racjonalne zachowania się człowieka. Zawiera ona reguły definiujące sposoby podejmowania decyzji, reprezentujące metawiedzę systemu ekspertowego.
Metawiedza stanowi wiedzę o wiedzy, czyli o sposobie przetwarzania wiedzy z danej dziedziny. (Syntaktyka i semantyka metawiedzy jest obecnie najsłabiej poznaną częścią systemu ekspertowego).
Baza wiedzy składa się z :
opisów lub inaczej faktów (są zdaniami oznajmującymi. Fakt może być reprezentowany w postaci związku między pewnymi obiektami i charakteryzować się różnymi cechami (atrybutami)).
reguł, które są niezbędne do rozwiązywania problemu w specyficznej dziedzinie.
Relacji ,
Procedur.
Reguły
Reguły wykorzystywane są do interpretacji danych wejściowych w konkretnych zastosowaniach.
Ogólniej reguła może być zapisana w następujący sposób:
EŚLI warunek TO konkluzja(wniosek)
I/LUB akcja
Lub ogólny schemat reguły można zapisać następująco:
EŚLI warunek1 I / LUB
warunek 2 I / LUB
TO konkluzja (wniosek) .
Przykład :
pacjent_jest_chory_na_grypę jeśli
pacjent_ma_wysoką_temperaturę &
pacjent_ma_bóle_mięśni &
pacjent_ ma_kaszel.
Reguły mogą być zapisane ogólnie w następujących postaciach:
IF przesłanka THEN konkluzja,
IF przesłanka THEN działanie (produkcja)
Można wyróżnić dwa rodzaje reguł:
reguły proste mające postać wniosków (hipotez) pośrednich,
reguły złożone umożliwiające bezpośrednie wyznaczenie wniosków przez system, co oznacza, że nie wymagają one maszyny wnioskującej.
Pewnego rodzaju uogólnieniem reguł są tzw. wektory wiedzy
Relacje odzwierciedlają zależności i skojarzenia pomiędzy faktami w bazie wiedzy.
Wszystkie metody reprezentacji wiedzy można podzielić na dwie duże grupy metod: symboliczne i niesymboliczne.
Symboliczne reprezentacje wiedzy z kolei można podzielić na dwa typy:
Reprezentacja deklaratywna, polegająca na określeniu zbioru specyficznych dla rozpatrywanej dziedziny faktów, stwierdzeń i reguł.
Reprezentacja proceduralna, polegająca na określeniu zbioru procedur, działanie których reprezentuje wiedzę o dziedzinie.(zaletą jest duża efektywność reprezentowania
Najczęściej stosowane metody reprezentacji wiedzy są następujące:
Metody bazujące na bezpośrednim zastosowaniu logiki: rachunek zdań, rachunek predykatów;
Metody wykorzystujące zapis stwierdzeń;
Metody regułowe (wektory wiedzy);
Metody z wykorzystaniem sieci semantycznych;
Metody oparte na ramach;
Metody używające modeli obliczeniowych.
Metody reprezentacji wiedzy
Rachunek predykatów jest ważnym narzędziem w metodach reprezentacji wiedzy, stanowiący podstawę programowania w logice.
Rachunek predykatów składa się z czterech głównych składowych:
alfabetu,
formalnego języka,
grupy podstawowych stwierdzeń, czyli aksjomatów (wyrażonych przy użyciu języka),
grupy reguł wnioskowania.