Ch2 Rep Connaissance

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PlanIntroduction Reprsentation des connaissances Systmes apprentissage Systmes experts Construction dun SBC

A.H.C

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Reprsentation des connaissancesDfinitions Type des connaissances Nature des connaissance Reprsentation relationnelle Reprsentation procdurale Reprsentation objetA.H.C 2

Motivation Leila entra dans le restaurant. Elle commanda du poisson. Elle partit en laissant un large pourboire Leila a mang, Leila est moins riche, Leila sest assise, Leila tait satisfaite, Une certaine dure sest coule, etc ...A.H.C 3

MotivationComment raliser toutes ces infrences ?Un programme ne peut raliser toutes les infrences possibles: explosion combinatoire. On ne peut pas raliser des infrences la demande. Il faut contrler le raisonnement. A.H.C

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Dfinitions de la connaissanceFacult de connatre, manire de comprendre, de percevoir. Connatre: Avoir une ide juste Savoir de faon prcise. Opration active: informations mmorises,utilisation bon escient, structure complexe.A.H.C 5

Dfinitions de la reprsentationAction de rendre sensible quelque chose au moyen dune figure, dun symbole, dun signe.

Lcriture est la reprsentation de la langue parle.Conventions Syntaxique + smantique pour dcrire quelque chose.A.H.C 6

Types de connaissancesConnaissance causale Connaissance dclarative Connaissance procdurale Connaissance stratgiqueA.H.C 7

Connaissance causaleConnaissance utilise pour une infrence considre comme explicative Exemple: ouverture de la porte dont les gonds sont rouills.

A.H.C

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Connaissance dclarativeIndique ce quil faut faire sans prciser comment le faire Exemple: dans le code de la route, on doit se tenir sur le ct droit de la chausse Mais pas comment le faire

A.H.C

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Connaissance procduraleIndique comment faire. Cest un savoir

algorithmiqueLIA favorise la connaissance dclarative

A.H.C

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Connaissance stratgiqueIndique comment utiliser la connaissance du domaine en fonction dun but accomplir

Exemples:Savoir quil est utile de regarder dabord gauche puis droite en traversant une chausse. Savoir que la criminalit est plus leve dans certaines couches de la population

Mta-connaissancesA.H.C 11

direction3: direction3: fhghgvv fhghgvv

Nature des connaissancesConnaissance de dfinitionExemple: Un quadrilatre est un polygoneayant exactement quatre cts Fait certain

Connaissance volutiveExemple: Leila est une lve en II2 Fait certain , valeur de vrit peut A.H.C modifie tre

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Nature des connaissancesConnaissance incertaine, approximativeExemple: Il est probablement vrai que ... Comment grer limprcision

Connaissance vagueExemple: Les jeunes lves sont turbulents Il ny pas deux groupes distincts: turbulents et autres ou jeunes et autresA.H.C 13

Nature des connaissancesConnaissance dexceptionExemple: les oiseaux volent sauf les autruches comment modliser lexception?

MtaphoresExemple: Le roi des animaux suggestion dinformationsA.H.C 14

Nature des connaissancesConnaissance ambiguExemple: avant mme le conseil de classe, leprofesseur de maths savait que trois lves de deuxime anne redoubleraient

savait quil ne pouvait chapper au redoublement. Connaissant le niveau de la classe, il avait jug quil y aurait trois dcisions de redoublement. ambigut au niveau du nombre dlves.A.H.C 15

Connaissant les rsultats des lves x, y, z, il

Nature des connaissancesConnaissance de proximit, continuit, transitivitExemple: Un tas de sable auquel on enlve un grainde sable, reste un tas de sable Si X est voisin de Y et Y est voisin de Z alors X est voisin de Z

Connaissance typiqueExemple: Tous les lphants sont de couleur grise quantificateurs: la A.H.C majorit, gnralement... 16

Nature des connaissancesConnaissance ModaleExemple: Il est possible que Leila croit que New-Yorkest la capitale des Etats Unis

Connaissance spatiale et temporelleExemple: Toute personne est vivante de sanaissance sa mort Information attache aux notions dinstant et de

positionA.H.C 17

Bonne reprsentationPouvoir reprsenter tout ce qui est ncessaire de faon concise et efficace. Etre manipulable pour dduire d autres connaissances. Facilit dajout de connaissances.

utilisation

Problmes lis: reprsentation etA.H.C 18

Diffrentes ReprsentationsAspect RelationnelReprsentation logique Rgles de productions

Aspect Procdural

Reprsentation procdurale Rseaux smantiques, Dpendances conceptuelles, Frames, scnariosA.H.C 19

Aspect Objet

Reprsentation logiqueLogique classiquelogique des propositions (ordre 0) logique des prdicats (ordre 1)

Logique non classiquelogique logique logique logique modale floue temporelle des dfauts

A.H.C

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Logique des propositionsSyntaxeConstantes logiques: vrai, faux, Variables propositionnelles: p, q, ... Connecteurs: , , , , et les ( ) Exemple: ( p ( q r) ) s

Smantiqueles faits sont rfrs par les variables propositionnelles (Tunis est la capitale de la Tunisie) Notion de table de vrit. A.H.C 21 Interprtation.

Logique des propositionsInfrenceModus ponens Et-limination Et-introduction x , ( x y) y x1 x2 xn x1 x1 , x2 , , xn x1 x2 xn

Ou-introduction x1 x1 x2 xn Elimination double ngation ( x) x Rsolution unitaire (x y) y x Rsolution (x y) ( y z) (x z)A.H.C 22

Logique des propositionsAvantages

syntaxe et smantique simples.Limites

Exemple: sur B C et bouger B: Comment faire le lien entre les deux objets B?

Il nest pas possible dexprimer des relationsentre symboles, pas de variables.A.H.C 23

Logique des prdicatsSyntaxeTermes: constantes, variables, fonctions Connecteurs: , , , , Quantificateurs: universelle (), existentielle () Formules atomiques (Atomes): prdicats sur des termes

A.H.C

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Logique des prdicatsSyntaxe Formules bien formes: atomes (A, B, ), AB, AB, AB, AB, A, (x A), (x A)

Exemple: FGI135 est un avion: Avion(FG135) Tous les avions volent: x avion(x)Vole(x)A.H.C 25

Logique des prdicatsSmantique: Constantes de lunivers + Interprtation des fonctions et des prdicats Thorie du domaine:Axiomes, thormes

Exemple pre(X,Y) mre(Y,Z) grand-pre(X,Z)

A.H.C

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Logique des prdicatsInfrencesElimination du quantificateur universel

x, aime(x,glace) aime(Leila, glace) {x / Leila}Elimination du quantificateur existentiel

x, frapper(x,Hager) frapper(Leila, Hager)introduction dun quantificateur existentiel

aime(Leila, glace) x, aime(x,glace)A.H.C 27

Logique des prdicatsInfrencesModus PonensP, (P Q) Q

Modus Tollens Q , (P Q) P

A.H.C

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Logique des prdicatsRsolutionSubstitution, InstantiationHomme(x) sinstancie en Homme(a) par la substitution ={x/a}

UnificationHomme(x) et Homme(Socrate) sunifient en Homme(Socrate).

Rsolution[Robinson 65]{Homme(Socrate)} {Homme(x), Mortel(x)} Mortel(Socrate) ={x/Socrate}A.H.C 29

Logique des prdicatsDduction par rfutation{C1,,Cn} C

{C1,,Cn} { C} (clause vide)

Exemple{Homme(Socrate)} {Homme(x), Mortel(x)} {Mortel(Socrate)}

A.H.C

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Logique classiqueAvantagesUn moyen naturel d exprimer certaines notions [Mc Carthy, Filman]. Se fonde sur de bases thoriques solides. Raisonnement exact, donnes compltes. Logique modulaire. Langage PrologA.H.C 31

Logique classiqueLimitesRigidit du formalisme Ne permet pas d exprimer des apprciations nuances. Ne permet pas de prendre des dcisions dans le cas dinformations manquantes.

Autres logiquesA.H.C 32

Logique ModaleLogique althique [Lewis dbut du sicle] Possibilit Ncessit

Logique de croyance[J. Hintikka 63] Compatible avec mes connaissances Savoir A.H.C 33

Logique modaleLes logiques modales permettent denrichir le langage de la logique classique du premier ordre en introduisant des notions de possibilit/ncessit (logique althique) ou de croyance.

A.H.C

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Logique modale : IntroductionLe logicien anglais Lewis sest intress aux notions de ncessit et de possibilit travers un des problmes intuitifs li la logique classique : A ( A B) : Si A est faux, je peux dduire nimporte quoi de A . A ( B A) : Si A est vrai alors A se dduit de nimporte quoi .A.H.C 35

Logique modale : introduction Lewis proposa au dbut du sicle une nouvelle implication, dite implication stricte not >.

A.H.C

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Logique modale : introductionIl dfinit la notion de possibilit logique quil note et posa par dfinition: (A > B) =def (A B) Il est impossible que A soit vrai et B faux lorsque A implique strictement B .

A.H.C

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Logique modale : introductionIl dfinit galement la notion duale de ncessit note par: A =def A A est ncessaire si non A est impossible .

A.H.C

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Logique modaleLogique althique : On appelle logique althique toute logique dont les modes sont la possibilit et la

ncessit.On appelle modalit toute suite doprateurs , , (Exple : ) .A.H.C 39

Logique modale : logique althiqueLe langage est construit comme celui du calcul propositionnel en y adjoignant la rgle: Si A est une formule alors A et

A

sont des formules.

A.H.C

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Logique modaleLogique de la croyance :

But : Reprsenter la notion de connaissanceet de croyance [J. Hintikka 1963]

A.H.C

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Logique modale:

logique de la croyance

Les oprateurs modaux rencontrs prennent une autre signification. Ainsi, devient Savoir et devient Compatible avec mes connaissances .A.H.C 42

Logique modale:E