Representação de Conhecimento na Máquina

Representações e Mapeamentos Dois tipos de entidades: Fatos verdades em algum mundo relevante Coisas que queremos representar Representações dos fatos em algum formalismo escolhido

Frases em linguagem natural “Malhado é um cachorro” cachorro(Malhado) “Todos os cachorros tem rabo” Vx: cachorro(x) ----> tem-rabo(x) Fato que pode ser gerado tem-rabo(Malhado) Frase que pode ser gerada “Malhado tem rabo”

Problema: Mapeamentos muitos para muitos “Todos os cachorros tem rabos” “Todo cachorro tem um rabo”

Importância da Representação Interna Problema do Tabuleiro de Damas Mutilado Considere um tabuleiro de damas normal do qual duas casas, em cantos opostos, foram removidas. A tarefa é cobrir exatamente todas as casas restantes com peças de dominó (cada uma cobre duas casas). Não é permitida a superposição de peças de dominó, ou seja, uma peça não pode ser colocada sobre outra nem além dos limites do tabuleiro mutilado. Será que isso pode ser feito?

Propriedades de um Sistema de Representação de Conhecimento adequação representacional capacidade de representar todos os tipos de conhecimento necessários naquele domínio adequação inferencial inferir a partir de conhecimentos antigos gerando novos conhecimentos

eficácia inferencial eficácia aquisitiva focalizar atenção dos mecanismos de inferência nas direções mais promissoras eficácia aquisitiva capacidade de adquirir facilmente novas informações

Representação de Conhecimento combinação de estruturas de dados e procedimentos interpretativos, que se usados de maneira adequada levam um agente a ter um comportamento “culto” conhecimento cresce ou se acumula algo novo deve ser relacionado com o velho conhecimentos estão interligados

conhecimento não é estático quando algo não é conhecido o sistema tem que ser capaz de raciocinar Quanto é representado? Quanto é deduzido? Não existe um melhor tipo de representação, que independa do contexto, do conhecimento e do uso

Tipos de Conhecimento conhecimento sobre objetos a neve é branca pássaros tem asas conhecimento sobre eventos vai chover amanhã conhecimento tipo bom-senso todo mundo gosta de cerveja gelada

conhecimento sobre processo conhecimento sobre conhecimento objetivos / motivação / causalidade tempo / ação conhecimento sobre processo conhecimento sobre conhecimento meta-conhecimento conhecimento sobre crenças o que pode ou não ser verdadeiro

Uso do Conhecimento aquisição recuperação raciocínio relacionar algo novo com algo já conhecido recuperação determinar qual conhecimento é relevante a um dado problema raciocínio o que é preciso conhecer a partir do que já é conhecido

Formas “Conhecidas” de Representação algoritmos linguagens de programação axiomático ( 3 000 anos) álgebra geometria lógica cálculo diferencial

Técnicas de Representação direta ou analógica geometria, mapas lógica inferência pode ser mecanizada regras de produção se <condição> então <ação>

Técnicas de representação procedimentos ex.: procedimento de análise sintática ( a gramática não é explícita) rede semântica frames scripts representações de propósito especial

Representação Direta ou Analógica representação de propriedades e relações entre partes das propriedades mapas, geometria, jogos de tabuleiro, diagramas, música a estrutura da representação dá informação sobre a estrutura do que está sendo representado homomorfismo

General Space Planner

Geometric Theorem Prover

Vantagens e Desvantages da Representação Analógica não precisa ser bi-dimensional lista de números representando tamanhos alguns fatos podem ser diretamente observados tende a eliminar ambiguidades uma declaração pode ter diferentes interpretações

Desvantagens certas inferências são mais difíceis

o que se faz quando a informação não está presente? Adicionar uma nova cidade X em um mapa localização direta X é equidistante das cidades Y e Z ?

Lógica está ligada com pensamento e raciocínio usada para representar relações e estruturas dedutivas a idéia básica é que uma determinada declaração pde ser verdadeira ou falsa o poder da representação lógica está no processo de encadeamento

Lógica de Predicados Marcos era homem Marcos nasceu em Pompéia pompeano(Marcos) Todos que nasceram em Pompéia eram romanos Vx : pompeano(x) --> romano(x)

Todos os romanos eram leais a César ou então odiavam-no César era um soberano soberano(César) Todos os romanos eram leais a César ou então odiavam-no Vx : romano(x) --> leal-a(x,César) V odeia(x, César) Vx : romano(x) --> [(leal-a(x,César) V odeia(x, César)) ^ -- (leal-a(x,César) ^ (odeia(x,César))]

Todo mundo é leal a alguém Vx y : leal-a(x,y) As pessoas só tentam assassinar soberanos aos quais não são leais Vx : V y : pessoa(x) ^ soberano(y) ^ tenta-assassinar(x,y) --> -- leal-a(x,y) Marcos tentou assassinar César tenta-assassinar(Marcos, César)

“Marcos era leal a César ?” Todos os homens são pessoas Vx : homem(x) --> pessoa(x)

Vantagens e Desvantagens da Repres. Lógica é uma maneira natural de representação é flexível é precisa é modular Desvantagens difícil separar representação do uso sistema tende a ficar vagaroso a medida que o número de fatos aumenta explosão combinatória