ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Ενότητα 12: Συμπερασμός στη λογική πρώτης τάξης. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

Σχετικά έγγραφα
ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Συµπερασµός στη λογική πρώτης τάξης

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

! όπου το σύµβολο έχει την έννοια της παραγωγής, δηλαδή το αριστερό µέρος ισχύει ενώ το δεξιό µέρος συµπεραίνεται και προστίθεται στη βάση γνώσης.

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Ενότητα 11: Λογική πρώτης τάξης. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

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

ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Λογική Δημήτρης Πλεξουσάκης Φροντιστήριο 5: Προτασιακός Λογισμός: Κατασκευή Μοντέλων Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Λογική Δημήτρης Πλεξουσάκης Φροντιστήριο 6: Προτασιακός Λογισμός: Μέθοδος Επίλυσης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Τεχνητή Νοημοσύνη. 12η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Εφαρμογές της Λογικής στην Πληροφορική

Λογική. Φροντιστήριο 3: Συνεπαγωγή/Ισοδυναμία, Ταυτολογίες/Αντινομίες, Πλήρης Αλγόριθμος Μετατροπής σε CNF

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

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

Λογικοί πράκτορες. Πράκτορες βασισµένοι στη γνώση

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές ΙΙ

Οικονομικά Μαθηματικά

Λογική Δημήτρης Πλεξουσάκης Ασκήσεις στον Κατηγορηματικό Λογισμό Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Διαδικαστικός Προγραμματισμός

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

Λογικός Προγραμματισμός

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Λογισμός ΙΙ. Χρήστος Θ. Αναστασίου Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Μαθηματικά. Ενότητα 6: Ασκήσεις Ορίων Συνάρτησης. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων Ι Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Ενότητα 5: Παραδείγματα. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

Μαθηματικά. Ενότητα 7: Μη Πεπερασμένα Όρια. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

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

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

Εφαρμογές της Λογικής στην Πληροφορική

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Λογική. Δημήτρης Πλεξουσάκης

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Τεχνητή Νοημοσύνη. 9η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Εισαγωγή στις Βάσεις Δεδομζνων II

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Ενότητα 6: Προβλήματα ικανοποίησης περιορισμών. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Μαθηματικά. Ενότητα 3: Εξισώσεις και Ανισώσεις 1 ου βαθμού. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Τεχνητή Νοημοσύνη ( )

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Γραμμικές Συναρτήσεις Διάκρισης. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ: Βλάμος Π. Αυλωνίτης Μ. ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΝΟΣ ΚΡΙΤΗΡΙΟΥ

Τίτλος Μαθήματος: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Διανυσματικοί Χώροι (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Δομές Δεδομένων. Ενότητα 11: Τεχνικές Κατακερματισμού. Καθηγήτρια Μαρία Σατρατζέμη. Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής.

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Λογική. Δημήτρης Πλεξουσάκης

Τεχνητή Νοημοσύνη. 8η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Αναπαράσταση Γνώσης και Συλλογιστικές

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Πιθανότητες. Συναρτήσεις πολλών μεταβλητών Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Κωνσταντίνος Μπλέκας

ΘΕΩΡΙΑ ΠΑΙΓΝΙΩΝ. Ενότητα 7: Τέλεια ισορροπία Nash για υποπαίγνια. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Δομημένος Προγραμματισμός

Επιχειρησιακή Έρευνα

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 2 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Ιόνιο Πανεπιστήμιο - Τμήμα Πληροφορικής

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Ι. Ενότητα 2: Μοντελο Συσχετίσεων Οντοτήτων, Μελέτη Περίπτωσης: Η βάση δεδομένων των CD

Εισαγωγικές Έννοιες. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Οικονομετρία. Εξειδίκευση του υποδείγματος. Μορφή της συνάρτησης: Πολυωνυμική, αντίστροφη και αλληλεπίδραση μεταβλητών

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ Συναρτήσεις στο MATLAB

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές I

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Λογισμός 3. Ενότητα 18: Θεώρημα Πεπλεγμένων (Ειδική περίπτωση) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Τεχνητή Νοημοσύνη. 11η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Διαχείριση Χρόνου & Δίκτυα στη Διοίκηση Έργων. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Λογικός Προγραμματισμός Ασκήσεις

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

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

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Αλληλεπίδραση Ανθρώπου- Υπολογιστή & Ευχρηστία

ΘΕΩΡΙΑ ΠΑΙΓΝΙΩΝ. Ενότητα 2: Ισορροπία Nash. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Εφαρμογές Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ. Ενότητα #10: ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΟΛΙΚΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΑΝΑΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ

Συστήματα Γνώσης. Θεωρητικό Κομμάτι Μαθήματος Ενότητα 2: Βασικές Αρχές Αναπαράστασης Γνώσης και Συλλογιστικής

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

Transcript:

Ενότητα 12: Συμπερασμός στη λογική πρώτης τάξης Ρεφανίδης Ιωάννης

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Μακεδονίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Συμπερασμός στη λογική πρώτης τάξης Inference in First-Order Logic

Προτασιακός συμπερασμός και συμπερασμός πρώτης τάξης

Καθολικός προσδιορισμός (universal instantiation) Από την πρόταση: x Βασιλιάς(x) Άπληστος(x) Κακός(x) μπορούμε να συμπεράνουμε τις προτάσεις: Βασιλιάς(Ιωάννης) Άπληστος(Ιωάννης) Κακός(Ιωάννης). Βασιλιάς(Ριχάρδος) Άπληστος(Ριχάρδος) Κακός(Ριχάρδος). Βασιλιάς(Πατέρας(Ιωάννης)) Άπληστος(Πατέρας(Ιωάννης)) Κακός(Πατέρας(Ιωάννης)) κλπ. Γενικότερα: SUBST v a ({ v / g}, a) όπου g οποιοσδήποτε βασικός όρος (χωρίς μεταβλητές) 6

Υπαρξιακός προσδιορισμός (existential instantiation) Από την πρόταση: x Στέμμα(x) ΣτοΚεφάλι(x, Ιωάννης) μπορούμε να συμπεράνουμε την πρόταση Στέμμα(C 1 ) ΣτοΚεφάλι(C 1, Ιωάννης) όπου C 1 ένα καινούργιο σύμβολο αντικειμένου. Ο υπαρξιακός προσδιορισμός δεν καλύπτει το ενδεχόμενο περισσοτέρων του ενός αντικειμένων. Συμπερασματικά (όχι λογικά) ισοδύναμος 7

Αναγωγή στον προτασιακό συμπερασμό Εφαρμογή των γνωστών αλγορίθμων προτασιακού συμπερασμού. Πρόβλημα: Το ερώτημα για την κάλυψη στη λογική πρώτης τάξης είναι ημιαποφασίσιμο (semidecidable) δηλαδή, ενώ υπάρχουν αλγόριθμοι που απαντούν θετικά σε κάθε καλυπτόμενη πρόταση, δεν υπάρχει κάποιος αλγόριθμος που να απαντά αρνητικά σε κάθε μη καλυπτόμενη πρόταση. 8

Ενοποίηση και ανύψωση Unification and Lifting

Γενικευμένος Τρόπος του Θέτειν (generalized modus ponens) Εάν Subst(θ, p i ') = Subst(θ, p i ), για όλα τα i, τότε: p, 1 p,..., 2 p n,( p S 1 UBST p2... (, q) p n q) Έστω οι προτάσεις: x Βασιλιάς(x) Άπληστος(x) Κακός(x) p 1 p 2 q Βασιλιάς(Ιωάννης) p 1 y Άπληστος(y) p 2 Έστω η αντικατάσταση: θ = {x/ιωάννης, y/ιωάννης} Τότε προκύπτει: Κακός(Ιωάννης) Subst(θ,q) 10

Unify(p, q) = θ όπου Subst(θ, p) = Subst(θ, q) θ = ενοποιητής (unifier) Ενοποίηση (unification) Παραδείγματα: Unify(Γνωρίζει(Γιάννης, x), Γνωρίζει(Γιάννης, Μαρία)) = {x/μαρία} Unify(Γνωρίζει(Γιάννης, x), Γνωρίζει(y, Βασίλης)) = {x/βασίλης,y/γιάννης} Unify(Γνωρίζει(Γιάννης, x), Γνωρίζει(y, Μητέρα(y))) = {y/γιάννης, x/μητέρα(γιάννης)} Unify(Γνωρίζει(Γιάννης, x), Γνωρίζει(x, Ελισάβετ)) = αποτυχία. Πιο γενικός ενοποιητής (most general unifier, MGU) Unify(Γνωρίζει(Γιάννης, x), Γνωρίζει(y, z)) θ 1 = {y/γιάννης, x/z} θ 2 = {y/γιάννης, x/γιάννης, z/γιάννης} 11

Αποθήκευση και ανάκτηση Ευρετηριασμός κατηγορημάτων Συνδυασμοί κατηγορημάτων και ενός ορίσματος Συνδυασμοί κατηγορημάτων και πολλών ορισμάτων Παράδειγμα: Έστω το κατηγόρημα Εργοδότης(x,y) και οι πιθανές ερωτήσεις σε αυτό. Πλέγμα υπαγωγής (subsumption lattice) 12

Προς τα εμπρός αλυσίδα εκτέλεσης Forward chaining

Παράδειγμα: Οριστικές προτάσεις πρώτης Ο νόμος λέει ότι η πώληση όπλων σε αντίπαλα (των Η.Π.Α.) κράτη από Αμερικανούς πολίτες αποτελεί κακούργημα. Η χώρα Νόνο, εχθρός της Αμερικής, διαθέτει μερικούς πυραύλους, και όλοι οι πύραυλοι πουλήθηκαν σε αυτήν από τον Συνταγματάρχη Γουέστ, ο οποίος είναι Αμερικανός. Αμερικανός(x) Όπλο(y) Πώληση(x, y, z) Αφιλόξενος(z) Εγκληματίας(x) Πύραυλος(M 1 ) Κατέχει(Νόνο, M 1 ) Πύραυλος(x) Κατέχει(Νόνο, x) Πώληση(Γουέστ, x, Νόνο) Πύραυλος(x) Όπλο(x) Εχθρός(x, Αμερική) Αφιλόξενος(x) Αμερικανός(Γουέστ) Εχθρός(Νόνο, Αμερική) τάξης 14

σταθερό σημείο Προς τα εμπρός αλυσίδα εκτέλεσης χρόνος Κεντρική ιδέα αλγορίθμου: Σε κάθε επανάληψη ελέγχονται όλοι οι κανόνες. Ημιαποφασίσιμη διαδικασία λόγω συναρτησιακών συμβόλων. 15

Αποδοτική προς τα εμπρός αλυσίδα εκτέλεσης (1/2) Ταίριασμα κανόνων με γνωστά γεγονότα Το πρόβλημα του ταιριάσματος των προϋποθέσεων των κανόνων είναι NP-δύσκολο. Είναι πρόβλημα ικανοποίησης περιορισμών. Διάταξη συζευκτέων, πιο δεσμευμένη μεταβλητή Πύραυλος(x) Κατέχει(Νόνο, x) Πώληση(Γουέστ, x, Νόνο) 16

Αυξητική προς τα εμπρός αλυσίδα εκτέλεσης Σε κάθε επανάληψη δεν ελέγχονται όλοι οι κανόνες, παρά μόνο αυτοί που έχουν μια προϋπόθεση που επιτεύχθηκε στην προηγούμενη επανάληψη. Τα μερικά ταιριάσματα των κανόνων διατηρούνται και ολοκληρώνονται σταδιακά με την άφιξη νέων γεγονότων. Αλγόριθμος rete. Άσχετα γεγονότα: Αποδοτική προς τα εμπρός αλυσίδα εκτέλεσης (2/2) Προσπαθούμε να βρούμε ποιοι κανόνες είναι σχετικοί με αυτό που θέλουμε να αποδείξουμε. 17

Προς τα πίσω αλυσίδα εκτέλεσης Backward chaining

Προς τα πίσω αλυσίδα εκτέλεσης χρόνος Αναζήτηση με προτεραιότητα βάθους. Επαναλαμβανόμενες καταστάσεις, μη-πληρότητα 19

Λογικός προγραμματισμός Γλώσσα προγραμματισμού Prolog εγκληματίας(x) :- αμερικάνος(x), όπλο(y), πώληση(x,y,z), αφιλόξενος(z). append([],y,y). append([a X],Y,[A Z]) :- append(x,y,z).?- append(a,b,[1,2]). A=[] B=[1,2] A=[1] B=[2] A=[1,2] B=[] Λογικός προγραμματισμός με περιορισμούς: τρίγωνο(x,y,z) :- X >=0, Y>=0, Z>= 0, X+Y>= Z, Y+Z>= X, X+Z>= Y.?- τρίγωνο(3,4,ζ) 1=<Z=<7 20

Ανάλυση

Συζευκτική κανονική μορφή (1/2) Απλό παράδειγμα: x Αμερικανός(x) Όπλο(y) Πώληση(x, y, z) Αφιλόξενος(z) Εγκληματίας(x) Αμερικανός(x) Όπλο(y) Πώληση(x, y, z) Αφιλόξενος(z) Εγκληματίας(x) Δυσκολότερα τα πράγματα όταν υπάρχουν υπαρξιακοί ποσοδείκτες: x [ y Ζώο(y) Αγαπά(x, y)] [ z Αγαπά(z, x)] x [ y Ζώο(y) Αγαπά(x, y)] [ z Αγαπά(z, x)] x p x p x p x p x [ y ( Ζώο(y) Αγαπά(x, y))] [ z Αγαπά(z, x)]. x [ y Ζώο(y) Αγαπά(x, y)] [ z Αγαπά(z, x)]. x [ y Ζώο(y) Αγαπά(x, y)] [ z Αγαπά(z, x)] 22

Συζευκτική κανονική μορφή (2/2) Λανθασμένη αφαίρεση των υπαρξιακών ποσοδεικτών: x [Ζώο(A) Αγαπά(x, A)] Αγαπά(B, x) Σωστή αφαίρεση των υπαρξιακών ποσοδεικτών: x [Ζώο(F(x)) Αγαπά(x, F(x))] Αγαπά(G(x), x) Συναρτήσεις Skolem Τελευταία βήματα: [Ζώο(F(x)) Αγαπά(x, F(x))] Αγαπά(G(x), x) [Ζώο(F(x)) Αγαπά(G(x), x)] [ Αγαπά(x, F(x)) Αγαπά(G(x), x)] 23

Ο κανόνας της ανάλυσης Εάν Unify(l i, m j ) = θ, τότε: S UBST (, l 1... l l 1 i 1... lk, l... l i 1 k m1... mn m... m 1 j 1 m j 1... m n ) Από τις προτάσεις: [Ζώο(F(x)) Αγαπά(G(x), x)] και [ Αγαπά(u, v) Σκότωσε(u, v)] με θ = {u/g(x), v/x} παίρνουμε: [Ζώο(F(x)) Σκότωσε(G(x), x)] 24

Παράδειγμα 1 (1/2) Ο συνταγματάρχης Γουέστ: Αμερικανός(x) Όπλο(y) Πώληση(x, y, z) Αφιλόξενος(z) Εγκληματίας(x). Πύραυλος(x) Κατέχει(Νόνο, x) Πώληση(Γουέστ, x, Νόνο). Εχθρός(x, Αμερική) Αφιλόξενος(x). Πύραυλος(x) Όπλο(x). Κατέχει(Νόνο, M1). Πύραυλος(M1). Αμερικανός(Γουέστ). Εχθρός(Νόνο, Αμερική) 25

Παράδειγμα 1 (2/2) 26

Παράδειγμα 2 (1/3) Ένα παράδειγμα με υπαρξιακούς ποσοδείκτες: Όλους όσους αγαπούν όλα τα ζώα τους αγαπά κάποιος. Όποιον σκοτώνει κάποιο ζώο δεν τον αγαπά κανείς. Ο Τζακ αγαπά όλα τα ζώα. Είτε ο Τζακ είτε ένα Παράξενο πρόσωπο σκότωσε τη γάτα, που ονομάζεται Τούνα. Μήπως το Παράξενο πρόσωπο σκότωσε τη γάτα; Και οι προτάσεις: A. x [ y Ζώο(y) Αγαπά(x, y)] [ y Αγαπά(y, x)] B. x [ y Ζώο(y) Σκότωσε(x, y)] [ z Αγαπά(z, x)] Γ. x Ζώο(x) Αγαπά(Τζακ, x) Δ. Σκότωσε(Τζακ, Τούνα) Σκότωσε(Παράξενο, Τούνα) Ε. Γάτα(Τούνα) ΣΤ. x Γάτα(x) Ζώο(x) Ζ Σκότωσε(Παράξενο, Τούνα) Άρνηση της ερώτησης 27

Παράδειγμα 2 (2/3) Μετατροπή σε CNF: A1. Ζώο(F(x)) Αγαπά(G(x), x) A2. Αγαπά(x, F(x)) Αγαπά(G(x), x) B. Ζώο(x) Σκότωσε(x, y) Αγαπά(z, x) Γ. Ζώο(x) Αγαπά(Τζακ, x) Δ. Σκότωσε(Τζακ, Τούνα) Σκότωσε(Παράξενο, Τούνα) E. Γάτα(Τούνα) ΣΤ. Γάτα(x) Ζώο(x) Ζ. Σκότωσε(Παράξενο, Τούνα) 28

Παράδειγμα 2 (3/3) 29

Χειρισμός ισότητας (1/2) Με χρήση αξιωμάτων: x x = x x, y x = y y = x x, y, z x = y y = z x = z x, y x = y (P 1 (x) P 1 (y)) x, y x = y (P 2 (x) P 2 (y)) w, x, y, z w = y x = z (F 1 (w, x) = F 1 (y, z)) w, x, y, z w = y x = z (F 2 (w, x) = F 2 (y, z)) 30

Χειρισμός ισότητας (2/2) Με πρόσθετους κανόνες συμπερασμού. Εάν Unify(x, z) = θ και m n [z] είναι ένα λεκτικό που περιέχει το z: Αποδιαμόρφωση x y, m 1... m n m 1... m SUBST, y n [ z] Παραδιαμόρφωση: l 1... l S k UBST x y,, l 1... l k m 1 m 1...... m n mn z y Με έναν εκτεταμένο αλγόριθμο ενοποίησης. 31

Στρατηγικές ανάλυσης Προτίμηση μοναδιαίων προτάσεων Οδηγεί σε συμπερασμούς που παράγουν μικρότερες προτάσεις. Σύνολο υποστήριξης Αρχικοποιείται με το αρχικό αρνητικό ερώτημα Ανάλυση εισόδου Η μία πρόταση είναι πάντα εκ των αρχικών. Γραμμική ανάλυση: Επιτρέπει επιπλέον συνδυασμούς προτάσεων με προγόνους τους. Υπαγωγή Απαλοιφή νέων προτάσεων που είναι εξειδικεύσεις υπαρχουσών. 32

Αποδείκτες θεωρημάτων Εξαγωγή συμπερασμάτων με πλήρη λογική πρώτης τάξης. Ευρετικές μέθοδοι αναζήτησης Εφαρμογές: Απόδειξη θεωρημάτων στα μαθηματικά. Επαλήθευση υλικού / λογισμικού. Σύνθεση υλικού / λογισμικού. 33

Τέλος Ενότητας