Collins és Quillian kísérlete VII. Keretalapú ismeretábrázolás Tud-e a kanári énekelni? 1.3 mp Képes-e a kanári? 1.4 mp Van-e a kanárinak bőre? 1.5 mp A kanári egy kanári? 1.0 mp A kanári egy madár? 1.2 mp A kanári egy állat? 1.3 mp Tud-e a kanári? 1.4 mp Tud-e a strucc? 1.3 mp 1 2 Az emberi információtárolás hierarchikus és objektumalapú Szemantikus háló énekelni sárga Állat van Madár van Kanári lélegezni bőre szárnya mérete nagy Egy olyan irányított gráf, amelynek csúcsai és élei címkézettek. Csúcs: objektum a világ egy egyede (elem, példány) egyedek csoportja (halmaz, osztály) Él: kapcsolat objektum eleme-e ill. része-e egy csoportnak objektum tulajdonsága 3 4 frame <név> slot 1 : <value 11 > <value 12 > ; slot 2 : <value 21 > <value 22 > ; end; Keret Általánosabb leíró eszköz, mint a szemantikus háló. Üres frame (értékek nélküli), primitív frame (slot-ok nélküli) Tevékenységeket is tárolhat (procedurális) Meta-információk (ki, mikor töltötte ki a keretet, melyek egy slot lehetséges értékei, ki és mikor adott értékeket hozzá) A szerkezetet kialakító kapcsolatokat (pl. is_a) külön frame-ek írják le. Objektumok kapcsolatai Egyszerű kapcsolatok A és B között : R(A,B) Speciális egyszerű kapcsolatok: a részhalmaza illetve az eleme ( kapcsolat) Magasabb rendű kapcsolatok A és B között R A:R(,B) élőhely Barát fóka R A y B:R(,y) Gömbi száma 350 őrzi Földközitenger Természetvédő 5 6 1
Predikátum alapú reprezentációtól az objektum alapú reprezentációig A szemantikus háló képes kifejezni konstans-szimbólumokat objektum egy arg. predikátumokat objektum két arg. predikátumokat kapcsolat a több arg. predikátumokat két arg. predikátumokkal helyettesítik logikai műveleteket: a konjunkció, az implikáció és az univerzális kvantor természetes módon van jelen. lehetséges a diszjunkció és a tagadás ábrázolása, sőt az eplicit módon leírt implikáció (szabály) kifejezése is. Implikáció, konjunkció, univerzális kvantor implicit módú ábrázolása szemantikus hálóban Minden elefánt emlős és minden emlős gerinces (() ()) (() Gerinces()) Gerinces 7 8 egy elefánt. gazdája. Minden elefánt. Az elefántok élőhelye Afrika. Tagadás lehetséges változatai () (,) élőhely (() (,)) Afrika Alternatív ábrázolás: (() ()) Túlmutat az elsőrendű logikán: Az elefántok élőhelye Afrika. (() Repül()) Repül-e 9 10 Három vagy több argumentumú predikátumok Szemantikus hálóval leírható feladatok János egy könyvet adott Máriának AD(János, Mária, könyv) = ( Átadás_esemény() Átadó(,János) Átvevő(,Mária) Tárgy(,könyv) Átadás esemény A 1 Az univerzum szerkezetére valamilyen taonómikus hierarchia jellemző, azaz az objektumok egymásba ágyazott halmazok rendszerében helyezkednek el. Az univerzum objektumai között kiterjedt, de logikailag egyszerű kapcsolatrendszer áll fenn. Skolemizálás: A 1 egy átadás esemény átadó átvevő tárgy János Mária könyv 11 12 2
aiómák célállítás Azt, hogy aiómák célállítás Következtetés úgy bizonyítjuk, hogy megpróbáljuk a t ráhelyezni, beleilleszteni a ba Közvetlen illesztés A célállítás (változó behelyettesítés mellett) szerepel az aiómák között, azaz a közvetlenül illeszthető a ba: ha a nak van olyan részhálója, amelynek szerkezete megfelel a nak, a részháló objektumai valamint kapcsolatai ellentmondásmentesen egyesíthetőek a megfelelő objektumaival és kapcsolataival. 13 14 Jumbo -e? Ki gazdája? Mire való az emlősök a tüdeje? A logikai következtetés alapvető tulajdonsága. Öröklődés 15 16 Ha (() ()) (() Lába(,4)) () akkor (Jumbo) hiszen () () Lába(Jumbo,4) hiszen () () Lába(,4 ) Öröklődés a szemantikus hálókban Nem örökölhető egyszerű kapcsolatok A magasabb rendű kapcsolatok öröklődnek az lába kapcsolatok mentén. 4 Az kapcsolatlánc egyetlen kapcsolatként is felfogható A magasabb rendű kapcsolatok mindig örökölhetők, de az egyszerű kapcsolatok ritkán. élőhely Afrika 17 18 3
János apja(családi név) Örökölhető egyszerű kapcsolatok Speciális öröklődést biztosító kapcsolatoknál meg lehet adni, mely tulajdonságok öröklődhetnek. Szabó bélyeggyűjtés Mi családi neve? Mi hobbija? Szabó? Öröklődést biztosító kapcsolatok Az általános öröklődést biztosító kapcsolat. Összekapcsolódó öröklődést biztosító élek egy öröklődést biztosító láncot alkotnak. Bevezethetünk olyan speciális kapcsolatokat is, amelyek mentén csak bizonyos tulajdonságok öröklődhetnek. 19 20 Jumbo -e? Jumbo Mit? Mire való tüdeje? 21 22 Kivételek kezelése Prioritás vagy alapértelmezés Madár Pingvin repül repül igen fehér Albínók Repül-e? Milyen színű Jumbo? 23 25 4
Bizonytalanság kezelés Procedurális hozzárendelés Semmi akadálya bizonytalansági mértékek feltűntetésének: Szorzás Színe 98% Sz1 szorzandó szorzó szorzat y *y démon 26 27 Értékelés Keretalapú rendszer A szemantikus hálók kifejező ereje korlátozott az első rendű logikához képest, de érthetőbb (emberi gondolkodáshoz közelebb áll, modulárisan fogja meg az öröklődést) a vele végzett következtetés általánosabb, hiszen tartalmazza az alternatív következtetési technikákat Megvalósítás: keret alapú nyelvek Keret alapú nyelvet biztosít az ismeretek szimbolikus leírására Biztosítja az öröklődés eszközével egy hatékony illesztését, beleértve a deduktív illesztést is a kivételkezeléssel és a démon-kezeléssel együtt. Támogatja a célvezérelt és adatvezérelt szabályvégrehajtást (hibrid rendszer), az ismeretek egy része szabályként is megadható, metaszabályok fogalmazhatók meg, kezeli a bizonytalanságot. 28 29 5