Chủ nhiệm Bộ môn Phan Nguyên Hải ĐỀ CƯƠng chi tiết bài giảNG

+ Đọc trước: Chương 3, Tài liệu 1

+ Bài tập về nhà: Bài 1 - 5, Chương 2, Tài Liệu 1.

Bài giảng 3: Các tác tử lập luận suy diễn
Chương III Các tác tử lập luận suy diễn

Tiết thứ: 10 – 15 Tuần thứ: 4, 5

• 
  Các kiến trúc tác tử
  
• 
  Các tác tử lập luận suy diễn
  
• 
  Lập trình hướng tác tử
  
• 
  Các tác tử lập kế hoạch
  

I. Các kiến trúc tác tử

1.1 Khái quát về các kiến trúc tác tử

- Một tác tử là một hệ tính toán có khả năng hoạt động độc lập và linh hoạt…

- Các vấn để một người cần giải quyết để xây dựng các hệ thống dựa trên tác tử…

- Có ba loại kiến trúc tác tử

+ biểu tượng/logic

+ phản ứng

+ lai ghép

- Chúng ta muốn xây dựng các tác tử có các thuộc tính độc lập, phản ứng, chủ động, và khả năng xã hội như đã đề cập.

- Đây là lĩnh vực của các kiến trúc tác tử

- Maes định nghĩa một kiến trúc tác tử là:

‘Một phương pháp cụ thể để xây dựng các tác tử xác định tác tử có thể được phân rã thành việc xây dựng một tập các module thành phần như thế nào và các module phải được xây dựng để tương tác với nhau như thế nào. Tâp tất cả các module và tương tác giữa chúng là câu trả lời cho câu hỏi dữ liệu thụ cảm và trạng thái nội tại hiện thời của tác tử xác định các hành động và trạng thái nội tại tương lại của tác tử như thế nào. Một kiến trúc bao gồm các kỹ thuật và các thuật toán hỗ trợ phương pháp này’

- Kaelbling xem kiến trúc tác tử là:

‘Một tập cụ thể các module phần mềm hoặc phần cứng, thường được thiết kế bởi các khối với các mũi tên chỉ ra dữ liệu và luồng điều khiển trong các model. Một quan điểm trừu tượng hơn của một kiến trúc là một phương pháp khái quát để thiết kế các phân hoạch module cho các nhiệm vụ cụ thể’.

- Vao giai đoạn đầu (1956-1985), hầu hết tất cả tác tử được thiết kế trong trí tuệ nhân tạo là các tác tử lập luận dựa vào ký hiệu (lập luận logic)

- Biểu diễn thuần túy nhất của tác tử đề xuất các tác tử sử dụng lập luận logic rõ để quyết định điều cần làm.

- Các vấn đề với lập luận dựa vào ký hiệu dẫn đến một phản ứng chống lại phương pháp này – được gọi là phòng trào các tác tử phản ưng, từ 1985 tới nay

- Từ năm 1990 tới nay, môt số thay thế được đề xuất: các kiến trúc lai ghép cố găng kết hợp điểm tốt nhất của các kiến trúc lập luận và phản ứng.

1.2 Các tác tử lập luận dựa vào ký hiệu

- Cách tiếp cận cố điển đề xây dựng các tác tử là xem chúng như một loại hệ tri thức đặc biệt, và sử dụng tất cả các phương pháp liên quan (chưa đáng tin) của các hệ thống này.

- Mô hình này được biên là AI dựa vào ký hiệu

- Ta định nghĩa một tác tử thảo luận hay một kiến trúc tác tử là kiến trúc mà

+ bao gồm một mô hình của thế giới dựa trên ký hiệu được biểu diễn rõ ràng.

+ đưa ra quyết định (ví dụ như hành động nào được thực hiện) dựa vào lập luận theo ký hiệu

- Nếu chúng ta muốn xây dựng một tác tử theo cách này, có hai vấn đề chính cần giải quyết là:

+ Vấn đề truyền tính trạng: đó là diễn dịch thế giới thực thành một mô tả có ký hiệu phù hợp và chính xác, đúng thời gian để mô tả đó là có ích…trong việc học, hiểu tiếng nói, hoặc quan sát.

+ Các vấn đề lập luận/biểu diễn

Đó là cách biểu diễn thông tin dạng ký hiệu đối với các thực thể và tiến trình phức tạp trong thế giới thưc và làm thế nào để các tác tử lập luận với thông tin này đúng thời gian để các kết quả là hữu ích…biểu diễn tri thức, lập luận tự động, lập kế hoạch tự động.

- Hầu hết các nhà nghiên cứu chấp nhận rằng không vấn đề nào ở đâu đó là gần được giải quyết

- Vấn để cơ bản phụ thuộc vào độ phức tạp của các thuật toán thao tác với ký hiệu: nhiều thuật toán thao tác với ký hiệu và dựa trên các thuật toán tìm kiếm rất khó làm.

- Bởi vì những vấn đề này, một số nhà nghiên cứu đã tìm kiếm các kỹ thuật thay thế cho việc xây dựng các tác tử; chúng ta xem xét những kỹ thuật này sau.

II. Các tác tử lập luận suy diễn

2.1 Khái quát về các tác tử lập luận suy diễn

- Làm thể nào để một tác tử có thể quyết định điều cần làm sử dụng chứng minh định lý?

- Ý tưởng cơ bản là sử dụng logic để mã hóa một lý thuyết, phát biểu hành động tốt nhất được thực hiện trong một tình huống cho trước.

- Giả sử

+ r là lý thuyết (thông thường là một tập luật)

+ D là cơ sở dữ liệu logic mô tả phát hiểu hiện thời về thế giới

+ Ac là tập các hành động tác tử có thể thực hiện

+ D_rf nghĩa là f có thể được chứng minh từ D sử dụng r

- Thuật toán

/* cố gắng tìm một hành động được quy định rõ */

for each a Î Ac do

if D _r Do(a) then

return a

end-if

/* cố gằng tìm một hành động không bị loại trừ */

for each a Î Ac do

if D ̸_r ØDo(a) then

return a

end-if

return null /* không tìm thấy hành động nào */

2.2 Vacuum World

- Ví dụ The Vacuum World: Mục tiêu là để robot dọn sạch bẩn