1
Biểu diễn Tri thức và Suy luận (KRR)
PolyU COMP5511Bài giảng 4
00:44

GIỚI THIỆU

Chào mừng bạn đến với Bài học 4: Biểu diễn Tri thức và Suy luận (KRR). Trong mô-đun này, chúng ta giải quyết thách thức cơ bản của Trí tuệ Nhân tạo: cách mô hình hóa thế giới một cách tượng trưng. Máy móc không chỉ lưu trữ dữ liệu là đủ; nó phải suy luận về nó. Chúng ta sẽ khám phá cách các hệ thống AI biểu diễn thông tin một cách logic để thực hiện suy luận, vượt ra ngoài việc khớp mẫu đơn giản.

PHẦN 1: Nền tảng Lịch sử

Chúng ta sẽ đi qua cảnh quan kỹ thuật từ Logic Mệnh đề và Logic Vị từ bậc nhất đến các cấu trúc cứng nhắc nhưng mạnh mẽ của Hệ chuyên gia. Các hệ thống này đã cung cấp những cỗ máy "tư duy" đầu tiên có khả năng suy luận logic.

PHẦN 2: Hội tụ Hiện đại

Cuối cùng, chúng ta đến với công nghệ tiên tiến của AI hiện đại, xem xét Biểu đồ Tri thức và AI Thần kinh-Tượng trưng. Lĩnh vực mới nổi này nhằm mục đích kết hợp khả năng giải thích nghiêm ngặt của logic với khả năng học tập thích ứng của mạng nơ-ron.

Cảnh báo Ngữ cảnh
Không giống như mạng nơ-ron hoạt động như "hộp đen", KRR tập trung vào mô hình "hộp trắng" nơi đường dẫn suy luận rõ ràng, có thể xác minh và diễn giải được.
Ví dụ Cú pháp Logic Tượng trưng
1
Sự kiện: Cha mẹ( Alice, Bob )
2
Sự kiện: Cha mẹ( Bob, Charlie )
3
Quy tắc: ∀x, y, z ( Cha mẹ(x, y) ∧Cha mẹ(y, z) →Ông bà(x, z))
4
Suy luận: Ông bà( Alice, Charlie )
Nghiên cứu tình huống: Chẩn đoán Y khoa
Đọc tình huống dưới đây và trả lời các câu hỏi.
Các hệ thống AI ban đầu như MYCIN sử dụng KRR để chẩn đoán nhiễm trùng máu. Không giống như ML hiện đại đoán dựa trên thống kê, MYCIN sử dụng hơn 600 quy tắc có nguồn gốc từ các bác sĩ.
C1
1. Tại sao khả năng giải thích lại quan trọng đối với một hệ thống KRR y tế so với bộ phân loại ảnh thông thường?
Trả lời:
Trong y học, bác sĩ yêu cầu một đường dẫn có thể kiểm chứng (chuỗi các quy tắc đã sử dụng) để tin tưởng vào chẩn đoán. Một dự đoán 'hộp đen' là không thể chấp nhận được đối với các quyết định quan trọng. KRR cung cấp đường dẫn suy luận rõ ràng này.
C2
2. Hệ thống xử lý một quy tắc như "Nếu sốt cao, THÌ có khả năng nhiễm trùng" như thế nào?
Trả lời:
Quy tắc này được biểu diễn bằng ký hiệu (ví dụ: HighFever→LikelyInfection). Công cụ Suy luận kiểm tra xem sự kiện HighFever có đúng trong hồ sơ bệnh nhân hay không; nếu có, nó khẳng định LikelyInfection như một kết luận mới.
C3
3. Xác định các hạn chế của việc mã hóa thủ công các quy tắc này (Nút thắt Cổ chai Thu nhận Tri thức).
Trả lời:
Hạn chế chính là Nút thắt Cổ chai Thu nhận Tri thức: sự khó khăn và thời gian cần thiết để các chuyên gia con người diễn đạt tất cả kiến thức của họ thành các quy tắc rõ ràng, tường minh. Tri thức thế giới thực thường mơ hồ và quá lớn để mã hóa thủ công.