Representasi Pengetahuan

Pengetahuan dan Penalaran

Representasi pengetahuan adalah hal penting dalam intelijensia buatan. Di sini kita akan membahas dua mathematical tools untuk merepresentasikan pengetahuan, yaitu propositional logic (logika proposisi) dan first order logic (kalkulus predikat).

 

Gambar 3.4.1 A generic knowledge-based agents.

Gambar 3.4.2 Hubungan antara sentence dan fatcs yang disediakan oleh semantik bahasa.

Tabel 3.4.1 Pembagian formal language

Propositional Logic (Propositional Calculus)

 

Gambar 3.4.3 A BNF (Backus-Naur Form) Grammar of sentences inProportional Logic

Gambar 3.4.4 Aturan inferensi dalam Logika Proposisi.

First-Order Logic (Predicat Logic / Predicat Calculus)

1.    Objects: sesuatu dengan identitas individual (people, houses, colors, …)
2.    Properties: sifat yang membedakannya dari object yang lain (red, circle, …)
3.    Relations: hubungan antar object (brother of, bigger than, part of, ...)
4.    Functions: relation yang mempunyai satu nilai (father of, best friend, …)

Contoh: One plus two equals three.

Gambar 3.4.5 The Syntax of First-Order Logic (with equality) in BNF (Backus-Naur Form)

Konsep Dasar Representasi Pengetahuan
Representasi Pengetahuan berdasarkan LOGIKA
Proportional Logic (Zero Order Logic)
Predicate Logic (First Order Logic)

Representasi Pengetahuan berdasarkan RULES
Pengetahuan Prosedural vs Deklaratif
Logic Programming
Production Rules
Forward dan Backward Reasoning Matching

Forward and Backward Chaining

Gambar 3.4.6 Algoritma Inferensi Forward-Chaining.

Semua sentence yang dapat diinferensi dari sentence p dimasukkan ke KB. Jika p baru, pertimbangkan setiap implikasi yang mempunyai premise yang sesuai dengan p. Untuk setiap implikasi seperti itu, jika semua premise yang tersisa berada dalam KB, maka simpulkan conclusion Jika premise dapat dicocokkan dengan beberapa cara

Representasi Pengetahuan Berdasarkan Slot and Filler Structures

Semantic Nets
Semantic Nets (Jaringan Semantik)
Terdapat relasi yang penting untuk inferensi, seperti isa dan instance.

 

Dalam Kalkulus Predikat dinyatakan (Binary predicate):

isa(Person, Mammal)
instance(Pee-Wee-Reese, Person)
team(Pee-Wee-Reese, Brooklyn-Dodgers)
uniform-color(Pee-Wee-Reese, Blue)
Dapat dilakukan Inheritance untuk menurunkan relasi tambahan:
Has-part(Pee-Wee-Reese, Nose)

Representasi Nonbinary Predicate
Jaringan Semantik untuk menggambarkan aspek dari kejadian tertentu.
Sebagai contoh: “John gave the book to Mary”.

 Frames
Frames System
Kumpulan atribut (slot) dan nilai atribut yang mendeskripsikan suatu entitas.
Nilai slot dapat berupa:

1. Identifikasi frame
2. relasi dengan frame lain (slotnya: isa, instance)
3. batasan nilai4.    nilai
4. default nilai (dapat diubah)
5. prosedur untuk mendapatkan nilai
6. prosedur yang dibangkitkan data (Data Driven): prosedur yang harus dilakukan jika
7. nilai diubah, misalnya: periksa konsistensi.
8. kosong: untuk ditelusuri pada subclass-nya

Jenis Frame: Kelas dan Contoh (Instance)
Atribut Kelas:
1. Atribut tentang kelas itu sendiri.
2. Atribut yang harus diturunkan pada setiap elemen dalam himpunan.

(a) A Frame-Based Knowledge Base                            (b) Translation into FOL

Scripts
Merupakan representasi struktur yang mendeskripsikan aliran kejadian dalam konteks tertentu. Dimaksudkan untuk mengorganisasikan CD dalam situasi tertentu.

Komponen:
1. Entry condition : kondisi awal
2. Result : kondisi akhir
3. Props : yang harus ada
4. Roles : aksi yang dibangun tiap individu
5. Track : variasi spesifik pada pola yang lebih umum
6. Scenes : potongan-potongan “adegan” dalam Script

Keuntungan:
1. Mampu memprediksi event yang tidak disebutkan secara eksplisit.
2. Menyediakan cara pembangunan interpretasi tunggal dari sekumpulan observasi.
3. Mampu memfokuskan perhatian pada event yang “tidak biasa”.

Contoh 1:
John pergi ke restaurant kemarin malam. Dia memesan steak. Saat membayar, dia
menyadari uangnya kurang. Dia cepat pulang, karena hujan mulai turun.
Question: Apakah John makan malam?
(Dijawab dengan mengaktifkan Script restaurant)
Dari soal, urutan kejadian normal, sehingga pasti script restaurant berjalan normal, jadi John pasti melewati tahap makan.

Contoh 2:
Susan makan siang di luar. Dia duduk di meja dan memanggil pelayan. Pelayan
memberikan menu dan Susan memesan hamburger.
Question: Mengapa pelayan memberikan menu?
Script mengandung dua jawaban:
- karena Susan meminta (backward)
- agar Susan dapat menentukan apa yang ingin dimakannya (Forward)

Contoh 3:
John pergi ke restaurant. Dia ditunjukkan mejanya. John memesan steak ukuran besar.
Dia duduk dan menunggu lama. John marah dan pergi.

Conceptual Dependency (CD)

Merupakan Strong Slot-and-Filler structure karena menambahkan gagasan khusus tentang: apa tipe objek dan relasi yang diijinkan.
CD : Teori untuk merepresentasikan pengetahuan tentang kejadian yang terkandung dalam kalimat bahasa natural. Dengan catatan: menggambarkan penalaran kalimat dan tidak bergantung bahasa apa.

Contoh: I gave the man a book.

Dalam CD, representasi aksi dibangun dari himpunan aksi primitif, yaitu:

Terdapat 4 katagori konseptual primitif yang dapat dibangun, yaitu:
•    ACTS : aksi
•    PPs : objek / gambaran prosedur
•    AAs : peubah aksi (pendukung aksi)
•    PAs : peubah PPs (pendukung gambaran)

Tenses:

 

CD tidak bisa membedakan yang alurnya sama. Misalnya : give, take, steal, donate. CD cocok untuk kalimat yang sederhana. Untuk primitif tingkat tinggi CD merepotkan.
Misal: “John bet Sam $50 that the Mets would win the World Series”