Απόκτηση και Αναπαράσταση Γνώσης

Μηχανική Γνώσης (Knowledge Engineering) Η Μηχανική Γνώσης μπορεί να εξετασθεί από δύο διαφορετικές απόψεις. Αυτή που εστιάζει στην διαδικασία απόκτησης και αναπαράστασης γνώσης. Αυτή της ανάπτυξης και συντήρησης συστημάτων ΤΝ γενικότερα.

Μηχανική Γνώσης (Knowledge Engineering) Αυτή που εστιάζει στην διαδικασία απόκτησης και αναπαράστασης γνώσης περιλαμβάνει 5 φάσεις –Απόκτηση –Αξιολόγηση –Αναπαράσταση –Εξαγωγή Συμπερασμάτων –Επεξήγηση Συμπερασμάτων.

Η διαδικασία Μηχανικής Γνώσης παρουσιάζεται στο επόμενο διάγραμμα.

Αξιολόγηση Γνώσεων (test cases) Βάση Γνώσεων Αναπαράσταση Γνώσεων Πηγές απόκτησης των Γνώσεων Επεξήγηση Συμπερασμάτων Εξαγωγή Συμπερασμάτων

Επίπεδα Γνώσης Επιφανειακή Γνώση Βαθιά Γνώση

Επιφανειακή Γνώση Εαν δεν έχεις καύσιμο στο αυτοκίνητο τότε το αυτοκίνητο δεν ξεκινάει. Αναπαριστάται με κανόνες εύκολα. Έχει λίγες δυνατότητες χρήσης (γιατί εφαρμόζεται μόνο σε συγκεκριμένες περιπτώσεις) και λίγες δυνατότητες επεξήγησης (γιατι δεν μας λέει γιατι δεν έχει καύσιμο).

Επιφανειακή Γνώση Έχει λίγες δυνατότητες χρήσης (γιατί εφαρμόζεται μόνο σε συγκεκριμένες περιπτώσεις) και λίγες δυνατότητες επεξήγησης (γιατι δεν μας λέει γιατι δεν έχει καύσιμο).

Βαθιά Γνώση Περιγράφει την αιτιατή σχέση και συσχετίσεις των εννοιών που περιγράφουν ένα γνωστικό αντικείμενο. Δηλαδή μπορεί να υποστηρίξει τις απαντήσεις σε ερωτήσεις “Γιατί…;”

Βαθιά Γνώση Περιγράφει τα συναισθήματα, κοινή λογική, αίσθηση, κλπ. Πολύ δύσκολη η καταννόηση και αναπαράσταση της βαθιάς γνώσης. Ίσως να μη γίνει ποτέ δυνατή η αναπαράστασή της. Όμως μπορούμε να αναπαραστήσουμε μια “βαθύτερη” γνώση.

Βαθιά Γνώση Στο παράδειγμα με το αυτοκίνητο, θα πρέπει να ξέρουμε γιατι δεν ξεκινάει. Θα πρέπει να έχουμε μια αναπαράσταση της βαθύτερης γνώσης του συστήματος με όλα τα εμπλεκόμενα υπο-συστήματα και τις συσχετίσεις τους.

Κατηγορίες Γνώσης Περιγραφική (Declarative). Διαδικαστική (Procedural). Μετα-Γνώση (Meta-Knowledge).

Κατηγορίες Γνώσης Περιγραφική (Declarative), περιγράφει γεγονότα τι έννοιες υπάρχουν στο σύστημα που περιγράφουμε και ποιές οι συσχετίσεις τους. Η περιγραφική γνώση θεωρείται επιφανειακή. Παράδειγμα: Υπάρχει μια θετική συσχέτιση μεταξύ οινοποσίας και τροχαίων ατυχημάτων.

Κατηγορίες Γνώσης Διαδικαστική (Procedural), περιγράφει πως δουλεύει το σύστημα, περιγραφές οδηγιών και επεξηγήσεων. Παράδειγμα: Υπολόγισε τη σχέση μεταξύ της τιμής της μετοχής και των κερδών από τη μετοχή. Εάν ο δείκτης αυτός είναι μεγαλύτερος του 12 η επένδυση θεωρείται επικίνδυνη.

Κατηγορίες Γνώσης Μετα-Γνώση είναι Γνώση για την Γνώση. Αναφέρεται στην γνώση που θα πρέπει να έχουμε αλλά και να αναπαριστούμε (εαν είναι εφικτό) για το πως αποκτούμε, αναπαριστούμε και εκμεταλευόμαστε την γνώση).

Στην Τεχνητή Νοημοσύνη Η γνώση αναπαριστάται με διάφορες μεθόδους.

Μέθοδοι Αναπαράστασης Γνώσης Κανόνες (Rules) Σημασιολογικά Δίκτυα (Semantic Nets) Πλαίσια - Αντικείμενα (Frames - Object Oriented) και άλλες μέθοδοι (Scripts, Fuzzy Logic, Fuzzy Rules, Fuzzy Objects, κλπ.)

Κανόνες (Rules) if then Χρήση if, then, else, and, or, κλπ.

Κανόνες (Rules) κανόνας 1: if then κανόνας 2: if then κανόνας 3: if and if then

Σημασιολογικά Δίκτυα (Semantic Nets)

Σχολείο Άνθρωπος Γυναίκα Θανάσης αγόρι άνδρας Νίκο Άννα Αυτοκίνητο IS_A Παντρεμένος_με Έχει_παιδί πηγαίνει έχει IS_A τροφή χρειάζεται IS_A

Πλαίσια - Αντικείμενα (Frames - Object Oriented)

Τι είναι πλαίσιο; Οτιδήποτε στο σύστημα ή τη γνωστική περιοχή που μελετάμε για το οποίο θέλουμε να γνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά και τη συμπεριφορά του. Τα πλαίσια είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους με συσχετίσεις.

Τι είναι πλαίσιο; Τα πλαίσια είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους με συσχετίσεις. Τα πλαίσια μπορούν να οργανωθούν σε ιεραρχίες.

Κάθε Πλαίσιο έχει Πεδία (slots, attributes) που δηλώνουν τα χαρακτηριστικά του πλαισίου. Κάθε πεδίο έχει και αυτό τα χαρακτηριστικά του…οπως

Χαρακτηριστικά Πεδίων Τιμή Δεδομένη τιμή Εύρος τιμών Διαδικασίες Ένα σημασιολογικό δίκτυο, κανόνες, άλλα πλαίσια, κλπ.

Όνομα Πλαισίου: Μηχανή Κοπής Δέρματος Όνομα Πλαισίου: Δέρμα Πεδία: Βάρος, Διαστάσεις, Ταχύτητα, κλπ Κανόνες: Υπολογισμός Δυναμικότητας IS_A ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙ Πεδία Κανόνες:

Άσκηση: Αναπτύξτε ένα μοντέλο Πλαισίων /και ένα Σημασιολογικό Δίκτυο για την επιχείρηση... Επιχείρηση με 1050 εργαζομένους, $130 εκατ. Ετήσιες πωλήσεις, Κώστας Χαριτομένος ο πρόεδρος. Τα τμήματα είναι λογιστικής, οικονομικών, πληροφοριακών συστημάτων, μάρκετινγκ, παραγωγής, προσωπικού.

...Άσκηση Υπάρχουν 5 γραμμές παραγωγής που παράγουν Η/Υ. Ετήσιος προϋπολογισμός $50000+$12000 Χ τον αριθμό των Η/Υ που παράγονται. Τα υλικά που χρειάζονται είναι σε αξία $6000. Εργάζονται 250 ημέρες το χρόνο. 12 εργαζόμενοι ανά επιβλέπποντα. Υπάρχουν εργαζόμενοι ανά βάρδια, δύο βάρδιες κάθε ημέρα. Υπερωρίες, μερική απασχόληση και τρίτη βάρδια είναι δυνατό να υπάρξουν.