Construcción de una Base de Conocimiento

1. Construcción de una Base de Conocimiento Inteligencia Artificial I FNI SISTEMAS

2. Construcción de una Base de Conocimiento • Introducción • Características de las BC • Ingeniería del Conocimiento • La ingeniería del conocimiento contra la programación • Ontología general

3. Introducción • La lógica de primer orden es una excelente herramienta para representar el conocimiento, pero no dice qué expresar ni qué vocabulario utilizar. • Ingeniería de conocimiento es el proceso mediante el cual se construye una base de conocimiento.

4. Ingeniero de Conocimiento • Realiza investigaciones de un dominio en particular y crea una representación formal de los objetos y relaciones del dominio. • Adquisición de conocimiento: entrevistar a los verdaderos expertos de campo. • Ingeniería ontológica: procedimiento para representar el tiempo, cambios, objetos, sustancias, hechos, acciones, dinero, medidas, etc.

5. Características de las BC • Expresiva • Concisa • Inequívoca • Independiente del contexto • Eficiente • Clara • Correcta

6. Características de las BC • Bien definidas todas las relaciones de verdadera importancia (suprimir las irrelevantes) • Eficiencia: • Separar base de conocimiento de procedimiento de inferencia. • Creador de la BC se ocupa del contenido. • Hechos reutilizables

7. Usuarios de una BC • Usuarios humanos • Procedimientos de inferencia • Error común: los predicados que tienen sentido para una lector humano no tienen valor en sí mismos para los procedimientos de inferencia

8. Ingeniería del Conocimiento • Requisitos para el ingeniero de conocimiento • Comprender el dominio • para representar objetos y relaciones • Manejar el lenguaje de representación • Conocimiento amplio de la implantación • facilitar desarrollo de la BC y la integración del trabajo • Armar consultas que den un tiempo razonable

9. Ingeniería del Conocimiento • Método para crear una BC • Defina acerca de qué va a hablar • Escoja un vocabulario para predicados, funciones y constantes • Codifique todo el conocimiento general relativo al dominio • Codifique una descripción de un caso específico del problema • Haga consultas al procedimiento de inferencia y obtenga conclusiones

10. 1) Defina acerca de qué va a tratar • Que su conocimiento del dominio sea suficiente para poder definir de qué objetos y hechos es necesario hablar, y cuáles habrá que ignorar

11. 2) Escoja un vocabulario para predicados, funciones y ctes • Traduzca los conceptos importantes del dominio a nombres del nivel de lógica. • Cree un vocabulario; que se conoce como ontología del dominio (lista informal de los conceptos del dominio). • Para definir qué tipo de cosas existen, aunque no definen sus propiedades ni sus interrelaciones.

12. 3) Codifique todo el conocimiento general • Axiomas. • Se elaboran con cuidado • Metas: • Se arman los términos para que los humanos estén de acuerdo con su interpretación. • Ofrecen condiciones que permitan la ejecución de procedimientos de inferencias para deducir automáticamente conclusiones de la base de datos.

13. 3) Codifique todo el conocimiento general • Una vez obtenidos los axiomas, ya se creó la base de conocimientos. • Las aseveraciones de los lenguajes de programación tienden a depender del contexto. • Las oraciones lógicas tienden a ser más autónomas.

14. 4) Codifique una descripción de un caso específico • Son ejemplos muy dependientes de la ontología para probar la base de conocimiento

15. 5) Haga consultas al procedimiento de inferencia • El procedimiento de inferencia opera sobre los axiomas y los hechos concretos del problema para deducir los hechos que nos interesa conocer.

16. La ingeniería del conocimiento contra la programación-1

17. La ingeniería del conocimiento contra la programación-2 • La ventaja de la ingeniería de conocimiento es que implica menos trabajo

18. Ontología general • Organizada en base a los subtemas • Categorías • Medidas • Objetos compuestos • Tiempo, espacio y cambio • Hechos y procesos • Objetos físicos • Sustancias • Objetos mentales y creencias

19. Categorías • Categorías, clases, grupos. • Son miembros de una categoría todos los objetos que comparten entre sí ciertas propiedades. • Sirven para organizar y simplificar la base de conocimientos a través de la herencia. • Es necesario ser capaces de establecer relaciones entre categorías que no sean subclases unas de otras. • Disjuntas: no tienen ningún miembro en común • Fragmentación: descomposición exhaustiva disjunta

20. Medidas • Los objetos poseen peso, masa, costo. • Es muy fácil representar medidas cuantitativas combinando una función de unidades con un número. • Las medidas que no tienen una escala de valores bien definida. Por ej: postres, delicia, poemas, belleza; a ninguna de estas cualidades se le puede asignar un número. • El aspecto más importante de las medidas no reside en el valor numérico sino que las medidas permiten ordenación. • Entonces es posible comparar las medidas cualitativas mediante operadores como >.

21. Objetos compuestos • Idea de que un objeto puede ser parte de otro, relación partede (transitiva y reflexiva). • Todo objeto que esté formado por partes es un objeto compuesto. • Las categorías de los objetos compuestos se caracterízan mediante la estructura, es decir por sus partes y como se relacionan entre sí. • Si encuentra una estrutura general de categorías de objetos obtiene un esquema o guión.

22. Tiempo, espacio y cambio • Representación del cambio mediante eventos. • Para poder incorporar acciones y hechos que distinta duración pero que se producen simultáneamente. • Un evento se considera como un trozo de este universo y tiene cobertura tanto espacial como temporal. • Los intervalos son secciones temporales completas del universo.

23. Tiempo, espacio y cambio • Nuestra concepción de un universo particular consta de una dimensión espacial y una temporal. • Dimensión espacial: abarca todos los objetos. • Dimensión temporal: se extiende a través del tiempo.

24. Hechos y procesos • Lugares • Clases especiales de porciones espacio-temporales. Se puede considerar que un lugar es una pieza de espacio constante que se prolonga en el tiempo. • Procesos • Los eventos que tratamos hasta ahora son discretos, tienen una estructura definida. Tienen inicio, un punto medio y un final. • A veces necesitamos expresar que un proceso se realizó durante cierto intervalo. Los eventos líquidos sirven para describir invariabilidad contínua, generalmente se conocen como estados.

25. Hechos y procesos • Momentos, intervalos y acciones • Se pueden relacionar por medio de: • Después • Antes • Sobrepone • Durante • Inicio • Termina

26. Objetos • Los objetos físicos se caracterízan generalmente a través de las categorías. • Los objetos fluidos es aquello que cambia a través de las situaciones. Ej:presidente()

27. Sustancias • El mundo real se puede considerar constituído por objetos primitivos (partículas) y por los objetos compuestos contruídos con estas partículas. • Sin embargo hay una parte de la realidad que no se puede individualizar, son conocidos como materia o sustancia. • Diferencia entre sustancias y cosas: Cualquier parte de un objeto-sustancia es también un objeto-sustancia (ej:manteca). • Los lingüistas establecen la diferencia entre sustantivos contables y no contables (agua, manteca, energía)

28. Sustancias • Clase de objetos que se definen con propiedades intrínsecas son sustancia o sustantivos no contables. • Clase que incorpore cualquier propiedad extrínsecas son sustantivos contables.

29. Objetos mentales y creencias • En los dominios donde hay varios agentes es importante que un agente pueda razonar sobre los procesos mentales de los otros agentes. • De lo que él desconoce y de los procedimientos de inferencia.

30. Conocimiento y acción • El conocimiento es útil sólo si permite al agente realizar una acción no emprendida anteriormente, o si permite al agente escoger una acción mejor que la originalmente elegida. • Las acciones tienen condiciones previas de conocimiento y también efectos del conocimiento. Ej: la acción de marcar el número de teléfono de alguien, la condición previa consiste en saber el número, el efecto de la acción de llamar a información telefónica a veces equivale a saber el número.