1
การแทนความรู้และการให้เหตุผล (KRR)
PolyU COMP5511เอกสารบรรยาย 4
00:44

บทนำ

ยินดีต้อนรับสู่ บทเรียนที่ 4: การแทนความรู้และการให้เหตุผล (KRR). ในโมดูลนี้ เราจะกล่าวถึงความท้าทายพื้นฐานของปัญญาประดิษฐ์: วิธีการจำลองโลกในเชิงสัญลักษณ์ เครื่องจักรไม่เพียงพอที่จะเก็บข้อมูลเท่านั้น มันจะต้อง ให้เหตุผลเกี่ยวกับเรื่องนี้ เราจะสำรวจว่าระบบ AI แทนข้อมูลเชิงตรรกะเพื่อทำการอนุมานได้อย่างไร ซึ่งก้าวข้ามการจับคู่รูปแบบอย่างง่าย

ส่วนที่ 1: รากฐานทางประวัติศาสตร์

เราจะเดินทางผ่านภูมิทัศน์ทางเทคนิคตั้งแต่ ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ และ ตรรกศาสตร์อันดับหนึ่ง ไปจนถึงโครงสร้างที่แข็งแกร่งแต่ทรงพลังของ ระบบผู้เชี่ยวชาญ. ระบบเหล่านี้เป็น "เครื่องจักรคิด" ชุดแรกที่สามารถทำการอนุมานเชิงตรรกะได้

ส่วนที่ 2: การบรรจบกันสมัยใหม่

สุดท้าย เรามาถึงจุดสุดยอดของ AI สมัยใหม่ โดยพิจารณา กราฟความรู้ และ ปัญญาประดิษฐ์แบบประสาทเชิงสัญลักษณ์. สาขาที่เกิดขึ้นใหม่นี้มีเป้าหมายเพื่อผสานความสามารถในการอธิบายที่เข้มงวดของตรรกะเข้ากับความสามารถในการเรียนรู้ที่ปรับเปลี่ยนได้ของโครงข่ายประสาทเทียม

การแจ้งเตือนบริบท
ต่างจากโครงข่ายประสาทเทียมที่ทำงานเหมือน "กล่องดำ" KRR เน้นที่ โมเดลกล่องขาว ซึ่งเส้นทางการให้เหตุผลมีความชัดเจน ตรวจสอบได้ และตีความได้
ตัวอย่างไวยากรณ์ตรรกะเชิงสัญลักษณ์
1
ข้อเท็จจริง: Parent( Alice, Bob )
2
ข้อเท็จจริง: Parent( Bob, Charlie )
3
กฎ: x, y, z ( Parent(x, y) Parent(y, z) Grandparent(x, z))
4
การอนุมาน: Grandparent( Alice, Charlie )
กรณีศึกษา: ผู้เชี่ยวชาญด้านการวินิจฉัยทางการแพทย์
อ่านสถานการณ์ด้านล่างและตอบคำถาม
ระบบ AI ยุคแรก เช่น MYCIN ใช้ KRR ในการวินิจฉัยการติดเชื้อในกระแสเลือด ต่างจาก ML สมัยใหม่ที่คาดเดาตามสถิติ MYCIN ใช้กฎมากกว่า 600 ข้อที่ได้มาจากแพทย์
คำถาม 1
1. เหตุใด ความสามารถในการอธิบาย จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบ KRR ทางการแพทย์ เมื่อเทียบกับตัวจำแนกรูปภาพทั่วไป?
คำตอบ:
ในทางการแพทย์ แพทย์ต้องการเส้นทางที่ตรวจสอบได้ (ห่วงโซ่ของกฎที่ใช้) เพื่อไว้วางใจการวินิจฉัย การทำนายแบบ 'กล่องดำ' ไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับการตัดสินใจที่สำคัญ KRR ให้เส้นทางการให้เหตุผลที่ชัดเจนนี้
คำถาม 2
2. ระบบจัดการกับกฎเช่น "หากมีไข้สูง ให้สันนิษฐานว่ามีการติดเชื้อ" อย่างไร?
คำตอบ:
กฎนี้แสดงในเชิงสัญลักษณ์ (เช่น HighFeverLikelyInfection). กลไกการอนุมานตรวจสอบว่าข้อเท็จจริง HighFever เป็นจริงในบันทึกของผู้ป่วยหรือไม่ หากเป็นจริง จะยืนยัน LikelyInfection เป็นข้อสรุปใหม่
คำถาม 3
3. ระบุข้อจำกัดของการเข้ารหัสกฎเหล่านี้ด้วยตนเอง (คอขวดในการได้มาซึ่งความรู้)
คำตอบ:
ข้อจำกัดหลักคือ คอขวดในการได้มาซึ่งความรู้: ความยากลำบากและเวลาที่ผู้เชี่ยวชาญต้องใช้ในการถ่ายทอดความรู้ทั้งหมดของตนออกมาเป็นกฎที่เป็นทางการและชัดเจน ความรู้ในโลกแห่งความเป็นจริงมักคลุมเครือและกว้างเกินไปสำหรับการเข้ารหัสด้วยตนเอง