Biểu diễn tri thức và suy diễn

Con người sống trong môi trường có thể nhận thức được thế giới nhờ các giác quan (tai, mắt và các giác quan khác), sử dụng các tri thức tích luỹ được và nhờ khả năng lập luận, suy diễn, con người có thể đưa ra các hành động hợp lý cho công việc mà con người đang làm. Một mục tiêu của Trí tuệ nhân tạo ứng dụng là thiết kế các Agent thông minh (intelligent agent) cũng có khả năng đó như con người. Chúng ta có thể hiểu Agent thông minh là bất cứ cái gì có thể nhận thức được môi trường thông qua các bộ cảm nhận (sensors) và đưa ra hành động hợp lý đáp ứng lại môi trường thông qua bộ phận hành động (effectors). Các robots, các softbot (software robot), các hệ chuyên gia,... là các ví dụ về Agent thông minh. Các Agent thông minh cần phải có tri thức về thế giới hiện thực mới có thể đưa ra các quyết định đúng đắn.

Thành phần trung tâm của agent dựa trên tri thức (knowledge-based agent), còn gọi là hệ dựa trên tri thức (knowledge-based system) hoặc đơn giản là hệ tri thức trong đó chứa cơ sở tri thức (Knowledge Base: viết tắt tiếng Anh: KB; viết tắt tiếng Việt: CSTT).

Cơ sở tri thức là một tập hợp các tri thức được biểu diễn dưới dạng nào đó. Mỗi khi nhận được các thông tin đưa vào, Agent cần có khả năng suy diễn để đưa ra các câu trả lời, đưa ra các hành động hợp lý. Nhiệm vụ này được thực hiện bởi bộ suy diễn-thành phần cơ bản khác của các hệ tri thức. Như vậy, hệ tri thức bao hàm một CSTT và được trang bị một thủ tục suy diễn. Mỗi khi tiếp nhận các sự kiện từ môi trường, thủ tục suy diễn thực hiện quá trình liên kết các sự kiện với các tri thức trong CSTT để rút ra các câu trả lời, hoặc các hành động hợp lý mà Agent cần thực hiện. Khi thiết kế một Agent giải quyết vấn đề nào đó thì CSTT sẽ chứa các tri thức về đối tượng cụ thể đó. Để máy tính có thể sử dụng, xử lý tri thức, cần biểu diễn tri thức dưới dạng thuận tiện. Đó là mục tiêu của biểu diễn tri thức.

Tri thức là một khái niệm trừu tượng. Chúng ta không cố gắng đưa ra một định nghĩa chính xác ở đây mà muốn so sánh nó với hai khái niệm có liên quan là thông tin và dữ liệu. Karan Sing đã phát biểu:”Chúng ta ngập chìm trong thông biển thông tin nhưng lại khát tri thức”.

Trong ngữ cảnh của khoa học máy tính “dữ liệu là nguyên liệu thô để xử lý” là các con số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh… Thông tin là tất cả những gì con người có thể cảm nhận qua các giác quan (chính xác, xem khái niệm Entropy là độ đo thông thông tin, đọ đo về các tin tức mới đối vói một người nào đó). Nếu so về số lượng: dữ liệu nhiều hơn thông tin; thông tin nhiều hơn tri thức. Chúng ta có thể mô tả chúng theo dạng hình chóp.

Người ta thường phân loại tri thức thành các dạng sau:

Tri thức sự kiện

Định nghĩa: Tri thức sự kiện là một khẳng địng về một sự kiện, hiện tượng hay một khái niệm nào đó trong một hoàn cảng không gian hoặc thời gian nhất định.

Tri thức mô tả

Định nghĩa: Tri thức sự kiện là một khẳng địng về một sự kiện, hiện tượng hay một khái niệm nào đó trong một hoàn cảng không gian hoặc thời gian nhất định.

Tri thức thủ tục

Định nghĩa: Tri thức thủ tục là tri thức mô tả cách giải quyết một vấn đề, quy trình xử lý các công việc, lịch trình tiến hành các thao tác … Các dạng của tri thức thủ tục thường dùng là các luật, chiến lược, lịch trình

Tri thức heuristic

Định nghĩa: Tri thức heuristic là tri nông cạn do không đảm bảo hòan tòan chính xác hoặc tối ưu theo một nghĩa nào đó về cách giải quyết vấn đề. Tri thức heuristic thường được coi là một mẹo nhằm dẫn dắt tiến trình lập luận

Ngòai ra người ta còn phân chia ra tri thức mêta: tri thức tham chiếu đến các tri thức khác; tri thức có cấu trúc: tri thức về các quan hệ giữa các khái niệm, quan hệ giữa các đối tượng…

Chuyên gia (Expert).

Nói chung, chuyên gia là là người có đầy đủ kỹ năng, kiến thức sâu (cả về luật và các sự kiện) về một lĩnh vực nào đó; người có thể làm những việc mà người khác ít khả năng làm được.

Hệ chuyên gia

Hệ chuyên gia (đơn giản) là chương trình máy tính có thể thực hiện các công việc, vấn đề trong thuộc lĩnh vực hẹp ở mức tương tự như mộ người chuyên gia [19].

Hầu hết các hệ chuyên gia là các hệ dựa luật. Hiện nay một số các hệ chuyên gia thành công trong các lĩnh vữ: bán hàng, kỹ nghệ , y học và địa chỉ (tìm kiếm mỏ), các hệ điện lực và khai mỏ. Để hiểu rõ bản chất tri thức của chuyên gia, chúng ta quan sát một hệ chuyên gia gồm các thành phần nào.