Τεχνητή Νοημοσύνη. 9η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Σχετικά έγγραφα
Τεχνητή Νοημοσύνη. 10η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 8η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 7η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 12η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 2η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Ασκήσεις μελέτης της 11 ης διάλεξης

Τεχνητή Νοημοσύνη. 3η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Ασκήσεις μελέτης της 8 ης διάλεξης

Τεχνητή Νοημοσύνη. 5η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 16η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 4η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

4. Ο,τιδήποτε δεν ορίζεται με βάση τα (1) (3) δεν είναι προτασιακός τύπος.

ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Τεχνητή Νοημοσύνη ( )

Τεχνητή Νοημοσύνη. 6η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 14η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Λογικός Προγραμματισμός

Τεχνητή Νοημοσύνη. 21η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Λογική. Δημήτρης Πλεξουσάκης

Τεχνητή Νοημοσύνη. 17η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 11η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Υπολογισμός στο Λογικό Προγραμματισμό. Πώς υπολογίζεται η έξοδος ενός Λογικού Προγράμματος;

Κατηγορηματικός Λογισμός (ΗR Κεφάλαιο )

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 3: Προτασιακή Λογική / Θεωρία Συνόλων

Τεχνητή Νοημοσύνη. 5η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Περιεχόμενα 1 Πρωτοβάθμια Λογική Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά και Πληροφορικής Μαθηματικά Πανεπιστήμιο ΙΙ Ιωαννίνων ) / 60

Λογική. Προτασιακή Λογική. Λογική Πρώτης Τάξης

ΚΑΤΗΓΟΡΗΜΑΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ Ι

Τεχνητή Νοημοσύνη Ι. Ενότητα 7:Προτασιακή Λογική. Πέππας Παύλος Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών

Πληρότητα της μεθόδου επίλυσης

Στοιχεία Προτασιακής Λογικής

Υποδ: Χρησιμοποιήστε τον ορισμό της λογικής συνεπαγωγής (λογικής κάλυψης).

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Ενότητα 9: Προτασιακή λογική. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΗΥ180: Λογική Διδάσκων: Δημήτρης Πλεξουσάκης. Φροντιστήριο 8 Επίλυση για Horn Clauses Λογικός Προγραμματισμός Τετάρτη 9 Μαΐου 2012

Τεχνητή Νοημοσύνη. 18η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Λογικοί πράκτορες. Πράκτορες βασισµένοι στη γνώση

Μηχανισμός Εξαγωγής Συμπερασμάτων

Μαθηματική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός

Υποθετικές προτάσεις και λογική αλήθεια

Σημειώσεις Λογικής I. Εαρινό Εξάμηνο Καθηγητής: Λ. Κυρούσης

Μαθηματική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός

Στοιχεία Προτασιακής Λογικής

Επανάληψη. ΗΥ-180 Spring 2019

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Η ΓΛΩΣΣΑ PASCAL

Μαθηματική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός

Ασκήσεις μελέτης της 19 ης διάλεξης

Σημασιολογική Ανάλυση

HY Λογική Διδάσκων: Δ. Πλεξουσάκης

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Τεχνητή Νοημοσύνη. Ενότητα 5: Αναπαράσταση Γνώσης με Λογική

Γνώση. Γνώση (knowledge) είναι ο κοινός παράγοντας (π.χ. κανόνες) που περιγράφει συνοπτικά τις συσχετίσεις μεταξύ των δεδομένων ενός προβλήματος.

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Κεφάλαιο 2 Λογικός προγραμματισμός Υπολογισμός με λογική

ΠΛΗ 20, 3 η ΟΣΣ (Κατηγορηματική Λογική)

Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Πληροφορικής Μάθημα: Γλωσσική Τεχνολογία, Διδάσκων: Ι. Ανδρουτσόπουλος

Γνώση. Γνώση (knowledge) είναι ο κοινός παράγοντας (π.χ. κανόνες) που περιγράφει συνοπτικά τις συσχετίσεις μεταξύ των δεδομένων ενός προβλήματος.

Κανονικές μορφές - Ορισμοί

Ασκήσεις μελέτης της 4 ης διάλεξης. ), για οποιοδήποτε μονοπάτι n 1

Στοιχεία Κατηγορηματικής Λογικής

ΠΑΙΓΝΙΑ Παιχνίδια Γενική Θεώρηση μεγιστοποιήσει την πιθανότητά

Ε ανάληψη. Παιχνίδια τύχης. Παιχνίδια ατελούς ληροφόρησης. Λογικοί ράκτορες. ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη αναζήτηση expectiminimax

Προτασιακός Λογισμός (HR Κεφάλαιο 1)

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Βρόχοι. Εντολή επανάληψης. Το άθροισμα των αριθμών 1 5 υπολογίζεται με την εντολή. Πρόβλημα. Πώς θα υπολογίσουμε το άθροισμα των ακέραιων ;

Ανάλυση της Ορθότητας Προγραμμάτων (HR Κεφάλαιο 4)

Στοιχεία Κατηγορηματικής Λογικής

Κεφάλαιο 5 Αξιωματική Σημασιολογία και Απόδειξη Ορθότητας Προγραμμάτων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Λογική. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Δημήτρης Πλεξουσάκης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Μορφολογική Παραγωγή. 3 ο φροντιστήριο ΗΥ180 Διδάσκων: Δ. Πλεξουσάκης Τετάρτη 28/02/2019 Ζωγραφιστού Δήμητρα

Στοιχεία Κατηγορηματικής Λογικής

Τεχνητή Νοημοσύνη (ΥΠ23) 6 ο εξάμηνο Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Ουρανία Χατζή

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

4.3 Ορθότητα και Πληρότητα

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Τεχνητή Νοημοσύνη (ΥΠ23) 6 ο εξάμηνο Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Ουρανία Χατζή

HY 180 Λογική Διδάσκων: Δ. Πλεξουσάκης Φροντιστήριο 5

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Προτασιακός Λογισμός. Προηγούμενη φορά. Βάσεις της Μαθηματικής Λογικής. 02 Προτασιακός Λογισμός

ΗΥ Λογική. Διδάσκων: Δημήτρης Πλεξουσάκης Καθηγητής

Αναπαράσταση Γνώσης και Συλλογιστικές

Υπολογιστική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Επικοινωνία Ανθρώπου Υπολογιστή. Β3. Κατανόηση φυσικής γλώσσας

Αναπαράσταση Γνώσης και Συλλογιστικές

Μορφολογική Παραγωγή. 3 ο φροντιστήριο ΗΥ180 Διδάσκων: Δ. Πλεξουσάκης Τετάρτη 08/03/2018 Ζωγραφιστού Δήμητρα

Μαθηματική Λογική και Απόδειξη

Τεχνητή Νοημοσύνη. 19η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Μαθηματική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός

Κατηγορηµατική Λογική Προτασιακή Λογική: πλαίσιο διατύπωσης και µελέτης επιχειρηµάτων για πεπερασµένο πλήθος «λογικών αντικειµένων». «Λογικό αντικείµε

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Λογική. Φροντιστήριο 4: Μορφολογική Παραγωγή. Δημήτρης Πλεξουσάκης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών


HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Εισαγωγή στις Βάσεις Δεδομζνων II


ΠΛΗ 20, 3 η ΟΣΣ (Κατηγορηματική Λογική)

Λογική. Δημήτρης Πλεξουσάκης. Ασκήσεις 2ου Φροντιστηρίου: Προτασιακός Λογισμός: Κανονικές Μορφές, Απλός Αλγόριθμος Μετατροπής σε CNF/DNF, Άρνηση

Βασικοί τύποι δεδομένων (Pascal) ΕΠΑ.Λ Αλίμου Γ Πληροφορική Δομημένος Προγραμματισμός (Ε) Σχολ. Ετος Κων/νος Φλώρος

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

Αποφασισιµότητα. HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Βασικές µέθοδοι απόδειξης. 07 -Αποδείξεις. ιακριτά Μαθηµατικά, Εαρινό εξάµηνο 2017

Προτασιακή Λογική. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ ΤΕΙ Ηπείρου Γκόγκος Χρήστος

Transcript:

Τεχνητή Νοημοσύνη 9η διάλεξη (2016-17) Ίων Ανδρουτσόπουλος http://www.aueb.gr/users/ion/ 1

Οι διαφάνειες αυτής της διάλεξης βασίζονται εν μέρει στο βιβλίο Artificial Intelligence A Modern Approach των S. Russel και P. Norvig, 2η έκδοση, Prentice Hall, 2003.

Τι θα ακούσετε σήμερα Εξαγωγή συμπερασμάτων με προτάσεις Horn προτασιακής λογικής. Πρωτοβάθμια κατηγορηματική λογική. Συντακτικό. Παράσταση γνώσεων με ΠΚΛ.

Προτάσεις Horn προτασιακής λογικής Πρόταση Horn ΠΛ: (l 1... l k ) Κάθε l i είναι σύμβολο (π.χ. P) ή άρνηση συμβόλου (π.χ. P). Το πολύ ένα από τα l i δεν είναι άρνηση συμβόλου («θετικό»). Π.χ. ( L 1,1 Breeze B 1,1 ), ( W 1,1 W 1,2 ), Β 1,1 Μετατρέπεται ισοδύναμα σε μορφή ((.........) l i ) ((L 1,1 Breeze) B 1,1 ), ((W 1,1 W 1,2 ) False), (True Β 1,1 ) Αν δεν έχει κανένα αρνητικό σύμβολο, «γεγονός» (fact). Αν δεν έχει θετικό σύμβολο, «περιορισμός ακεραιότητας». Δε θα ασχοληθούμε με περιορισμούς ακεραιότητας. Αν έχει (ένα) θετικό σύμβολο, «οριστική πρόταση» (definite clause). (Τα γεγονότα είναι και αυτά οριστικές προτάσεις.) ΒΓ προτάσεων Horn ΠΛ: Περιέχει μόνο προτάσεις Horn ΠΛ. Άρα χρησιμοποιούμε υποσύνολο της προτασιακής λογικής.

Εξαγωγή συμπερασμάτων με προτάσεις Horn ΠΛ Η εξαγωγή συμπερασμάτων μπορεί να γίνει σε χρόνο γραμμικό προς το μέγεθος της ΒΓ. Πιο εύκολη από ό,τι αν χρησιμοποιούμε την πλήρη προτασιακή λογική και τον κανόνα της ανάλυσης. Όμως χρησιμοποιούμε υποσύνολο της προτασιακής λογικής. Εξαγωγή συμπερασμάτων προς τα εμπρός (forward chaining). Διαδοχική «πυροδότηση» (κατά την κατεύθυνση των βελών) κανόνων των οποίων οι υποθέσεις αληθεύουν (με Modus Ponens), μέχρι να καταλήξουμε στο επιθυμητό συμπέρασμα. Εξαγωγή συμπερασμάτων προς τα πίσω (backward chaining). Χρήση κανόνων κατά την αντίστροφη κατεύθυνση των βελών, ξεκινώντας από το συμπέρασμα μέχρι να καταλήξουμε σε υποθέσεις που γνωρίζουμε (υπάρχουν στη ΒΓ). Η βάση του λογικού προγραμματισμού. Π.χ. τα προγράμματα Prolog είναι συλλογές προτάσεων Horn (αλλά πρωτοβάθμιας κατηγορηματικής λογικής).

Γράφοι σύζευξης-διάζευξης (AND-OR) ΒΓ σε μορφή προτάσεων Horn ΠΛ: ισοδύναμος γράφος AND-OR: προς τα πίσω προς τα εμπρός

Εξαγωγή συμπεράσματος προς τα εμπρός Θέλουμε να δούμε αν μπορούμε να συμπεράνουμε Q από τη ΒΓ. Αριθμός συνθηκών του κανόνα που απομένει να ικανοποιηθούν. Γεγονότα που έχουμε στη ΒΓ, χωρίς να έχουμε διερευνήσει τις συνέπειές τους.

Συνέχεια εξαγωγής συμπεράσματος προς τα εμπρός Προστίθεται στη ΒΓ.

Συνέχεια εξαγωγής συμπεράσματος προς τα εμπρός Το γεγονός που θέλαμε να συμπεράνουμε. Έχουμε ήδη διερευνήσει τις συνέπειές του (π.χ. κλειστό σύνολο).

Εξαγωγή συμπερασμάτων (με ΒΓ προτάσεων Horn προτασιακής λογικής) προς τα εμπρός Γεγονότα που έχουμε στη ΒΓ χωρίς να έχουμε διερευνήσει τις συνέπειές τους (μέτωπο). inferred[p]: Δείχνει αν έχουμε συμπεράνει το γεγονός p ή όχι. Πυροδότηση κανόνα.

Χαρακτηριστικά του PL-FC-Entails? Τερματίζει. Η ατζέντα μικραίνει κατά ένα σε κάθε επανάληψη του while. Μεγαλώνει όταν πυροδοτείται ένας κανόνας. Κάθε κανόνας πυροδοτείται το πολύ μία φορά (όταν μηδενιστεί ο μετρητής του) και έχουμε πεπερασμένο αριθμό κανόνων. Άρα τελικά η ατζέντα αδειάζει και ο αλγόριθμος τερματίζει. Χρονική πολυπλοκότητα: γραμμική ως προς το μέγεθος της ΒΓ. Η απόδειξη παραλείπεται. Ορθότητα: Χρησιμοποιούμε μόνο Modus Ponens, που είναι ορθός κανόνας εξαγωγής συμπερασμάτων. Πληρότητα (αν ΒΓ q, τότε ΒΓ i q, για q γεγονός). Η απόδειξη παραλείπεται.

Μειονεκτήματα προτασιακής λογικής Δύσκολη παράσταση γενικεύσεων. Π.χ. «Υπάρχει ρεύμα αέρος σε ένα τετράγωνο ανν υπάρχει όρυγμα σε διπλανό τετράγωνο». Χρειαζόμαστε μια διαφορετική πρόταση για κάθε τετράγωνο: (B 2,2 (P 2,1 P 2,3 P 1,2 P 3,2 )) (B 3,2 (P 3,1 P 3,3 P 2,2 P 4,2 )) κ.ο.κ. Ενώ εύκολη παράσταση στην πρωτοβάθμια κατηγορηματική λογική (ΠΚΛ). Ένας μόνο τύπος για όλα τα μη ακραία τετράγωνα: x y ( B(x, y) ( P(x, y-1) P(x, y+1) P(x-1, y) P(x+1, y) ) ) Και ειδικοί τύποι για τα ακραία τετράγωνα.

Παραδείγματα τύπων ΠΚΛ Σε όλες τις γάτες αρέσει το γάλα. x (IsCat(x) Likes(x, Milk)) Υπάρχει μια γάτα που της αρέσει το γάλα. Συμβουλή: μην παραλείπετε ποτέ παρενθέσεις! x (IsCat(x) Likes(x, Milk)) Προσοχή: ο τύπος x (IsCat(x) Likes(x, Milk)) λέει «Υπάρχει ένα x που: (i) δεν είναι γάτα ή (ii) αν είναι γάτα του αρέσει το γάλα». Η Ψίτα συμπαθεί όλους τους σκύλους. x (IsDog(x) Likes(Psita, x)) Προσοχή: ο τύπος x (IsDog(x) Likes(Psita, x)) λέει «Τα πάντα είναι σκύλοι και αρέσουν στην Ψίτα». Υπάρχει μια γάτα που συμπαθεί όλους τους σκύλους. x (IsCat(x) y (IsDog(y) Likes(x, y)))

Παραδείγματα τύπων ΠΚΛ συνέχεια Ο Μίλος αντιπαθεί όλες τις γάτες. x (IsCat(x) Likes(Milos, x)) Όλοι οι σκύλοι αντιπαθούν όλες τις γάτες. x (IsDog(x) y (IsCat(y) Likes(x, y))) ή ισοδύναμα: x y ((IsDog(x) IsCat(y)) Likes(x, y)) Κάθε άνθρωπος συμπαθεί τον πατέρα του. x y ((IsHuman(x) IsFatherOf(y, x)) Likes(x, y)) ή: x (IsHuman(x) Likes(x, FatherOf(x)))

Παραδείγματα τύπων ΠΚΛ συνέχεια Κάθε σκύλος που γαβγίζει φοβάται μια (πιθανώς διαφορετική ή την ίδια) γάτα. x ((IsDog(x) Barks(x)) y (IsCat(y) IsAfraidOf(x, y))) Κάθε γάτα συμπαθεί ακριβώς έναν (πιθανώς διαφορετικό ή τον ίδιο όλες) σκύλο. y (IsCat(y) x (IsDog(x) Likes(y, x) z ((IsDog(z) Likes(y, z)) z = x)))

Συντακτικό ΠΚΛ τύπος ατομικός_τύπος (τύπος σύνδεσμος τύπος) ποσοδείκτης μεταβλητή τύπος τύπος ατομικός_τύπος σύμβολο_σχέσης(όρος,...) όρος = όρος όρος σταθερά μεταβλητή σύμβολο_συνάρτησης(όρος,...) σύνδεσμος ποσοδείκτης σταθερά A X 1 John Mary... μεταβλητή a x s... Τα σύνολα των σταθερών, μεταβλητών, συμβόλων σχέσεων, συμβόλων συναρτήσεων θεωρούμε ότι είναι ανά δύο ξένα. σύμβολο_σχέσης IsFatherOf HasColor IsKing... σύμβολο_συνάρτησης FatherOf LeftLeg...

Βιβλιογραφία Russel & Norvig: υπόλοιπο ενότητας 7.5 (χωρίς την υπο-ενότητα «Πληρότητα της ανάλυσης»), ενότητα 8.3. Όσοι ενδιαφέρονται μπορούν να διαβάσουν προαιρετικά (εκτός εξεταστέας ύλης) και τα τμήματα του κεφ. 7 που εξαιρέθηκαν. Όσοι ενδιαφέρονται αξίζει επίσης να διαβάσουν προαιρετικά (εκτός εξεταστέας ύλης) και το (υπόλοιπο) του κεφ. 17. (Κάποια τμήματα ίσως τα βρείτε δύσκολα. Αρκεί να κατανοήσετε τις κεντρικές έννοιες.) Βλαχάβας κ.ά: εισαγωγή ενότητας 9.2 (χωρίς την υπο-ενότητα 9.2.1). 17