Representação de Conhecimento

Representação de Conhecimento

1. DEFINIÇÃO

   • Conjunto de setenças em uma linguagem formal (BC):
     • *Uma semântica  *Um conjunto de regras infêrencia capazes de gerar novas sentenças a partir das sentenças disponíveis.
   • Conjunto de convenções sobre como descrever uma classe de objetos
     • •Uma descrição faz uso das convenções de uma representação para descrever um objeto em particular. * Uma boa representação torna explícitos os objetos e relações e expõe as restrições internas inerentes ao problema   
   • RC
     • Características desejáveis em uma RC:  •Definir explicitamente os objetos e relações importantes •Expor restrições naturais (expressar a forma como um objeto ou relação influencia um(a) outro(a)) •Mostrar objetos e relações juntos, permitido que as informações necessárias sejam vistas com uma olhada rápida •Suprimir detalhes irrelevantes (detalhes raramente utilizados podem ser postos de lado, mas podem ser obtidos quando necessários)  
     • Estrutural
     • Procedural
     • Semântica
       • Redes Semânticas
         • •Redes Semânticas são uma tentativa de se formalizar como nosso conhecimento é organizado na memória. •Redes Semânticas são compostas de nós e  links  rotulados. •Cada nó representa um objeto ou propriedade de um objeto. •Cada link representa o relacionamento entre dois nós. •Redes Semânticas explicitam o relacionamento entre objetos e propriedades.   
         • Exemplo
           • •Animais comem; •Mamíferos e pássaros são animais; •Mamíferos têm pelos; •Cães são mamíferos.   
         • Transitividade em Redes Semânticas
           • •Redes Semânticas são naturalmente transitivas. •Podemos concluir da rede desenvolvida que se “Cão é um Mamífero” e “Mamífero é um Animal” então  “Cão é um Animal”.•Entretanto, não podemos concluir: –“Cão é um Pássaro”;–“Pássaro tem pelos”.  
         • Busca em Redes Semânticas
           •    •A Busca em Redes Semânticas pode ser usada de várias maneiras para se extrair informações. Por exemplo, a busca pode ser usada:   1) como uma ferramenta explicativa;    2) para explorar exaustivamente um tópico;   3) para encontrar o relacionamento entre dois objetos.   
         • Frames
           •    • Frames (Minsky 1975) são mais poderosos que redes semânticas, porque:   –Eles fornecem uma representação mais estruturada que a rede semântica; –Tanto informação como relacionamento podem ser especificados em um frame; –Eles também podem conter procedimentos.   •Frames podem ser representados numa forma gráfica similar às redes semânticas.   
           • Aspectos de um Frame
             •    • Slots são atributos do frame que podem ter valores particulares, chamados valores. •Valores podem ser um valor absoluto, um intervalo ou um valor default. •Um frame genérico, tal como o frame “Cão”, é uma classe frame. •Uma instância de uma classe frame é simplesmente um frame com valores específicos, assim como Rastus, o cão, é uma instância da classe de cães.   
           • Demons
             •    •Um exemplo de um demon é um procedimento para calcular a área de um quadrado dado o tamanho de um dos lados. •Portanto, o valor da área não precisará ser fornecido, e será calculado a partir de outras informações da instância do frame.   
           • Frames e Herança
             •    • No exemplo animal/mamífero/cão, o nível mais baixo herda as propriedades dos níveis superiores. •Por exemplo: Cão tem pelos, pois eles são mamíferos e mamíferos têm pelos. •Herança é uma característica poderosa de frames, porque informações podem ser especificadas num nível mais genérico, evitando-se, assim, redundância.  
           • Programação Orientada a Objetos
             •    • Objetos na Programação Orientada a Objetos são muito similares aos frames. •Por essa razão, Linguagens OO são uma boa escolha para a implementação de sistemas de frame.   •Procedimentos podem ser alojados dentro de frames para aumentar sua flexibilidade e performance.   
           • Scripts
             •    •Scripts (Schank e Abelson 1977) são uma especialização de frames projetados para manipular situações além de objetos.   •Numa rede semântica ou em frames, nós são objetos, e os links entre objetos representam uma gama de relacionamentos.   •Em scripts, os nós são eventos, e os links entre eles são simplesmente causais: •Isto é, um evento provoca o próximo.   
             • Exemplo do uso de um script
               •    •Contar histórias sobre uma seqüência de eventos; •Responder questões tais como “O que acontece se o bife do freguês estiver queimado?”; •Tomar decisão dada uma seqüência de eventos; •Prever eventos não observados ou relatados. •Scripts são muito similares a frames, são codificados da mesma forma e são, normalmente, considerados como uma sub-classe de frames.   
             • Lógica
               •    • Está ligada com pensamento e raciocínio. •Usada para representar relações e estruturas dedutivas. •A representação lógica é concisa e universalmente conhecida. •A desvantagem é que pode desviar a atenção da representação de conhecimento para lógica matemática.   
               • Lógica de Predicados
                 •    • Marcos era homem –homem(Marcos) • Marcos nasceu em Pompéia –pompeano(Marcos) • Todos que nasceram em Pompéia eram romanos –∀x : pompeano(x) → romano(x)   
                 • Exemplo
                   •    •César era um soberano –soberano(César) • Todos os romanos eram leais a César ou então o odiavam –∀x : romano(x) →  leal-a(x,César)  ∨  odeia(x, César) • Todo mundo é leal a alguém –∀x : ∃y : leal-a(x,y)   
               • Regras
                 •    •Vantagens de usar regras: –Fácil entender, modificar e manter. –Inferências produzidas facilmente. –Bom para conhecimento processual. •Desvantagens de usar regras:   –Conhecimento complexo requer muitas regras.   –Problemas de busca quando houver muitas regras.   
                 • Regra de tomada de decisão humana
                   •    •SE      ENTÃO   –SE   está chovendo   ENTÃO   leve um guarda-chuva  –SE   está chovendo   ENTÃO   a grama está molhada   •Fato: “está chovendo” •Inferência:  “leve um guarda-chuva”  (ação) •Inferência:  “a grama está molhada”  (conclusão)    
     • Léxica
       • *É a forma de verificar  determinado alfabeto 
     • Transparente
     • Rápida
     • Computável
     • Linguagens de RC
       • •Lógica  •Redes semânticas •Frames  •Script •Regras de produção