Las redes semánticas intentan trasladar esa afirmación a un formalismo Una red semántica será un grafo donde:



Documentos relacionados
Redes Semánticas. Redes semánticas. Limitaciones de las redes semánticas. Notas

Representación del Conocimiento Otros formalismos. Licenciatura en Ciencias de la Computación. Introducción a la Inteligencia Artificial.

Maestría en Ingeniería

Ontologías. Javier Béjar cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/ / 16

Representación del conocimiento

Representación del conocimiento. Métodos estructurados: Redes Semánticas

Introducción a Protégé

MÉTODOS ESTRUCTURADOS

Introducción a la Orientación a Objetos

Inteligencia Artificial (EC5)

Representación del Conocimiento Otros formalismos

INTRODUCCION A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Inteligencia Artificial

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Nacional de Tucumán Mg. Ing. Gustavo E. Juárez

Ontologías. Inteligencia Artificial. Curso 2018/2019. Inteligencia Artificial (CS-GEI-FIB cbea) Ontologías Curso 2018/ / 27

Sistemas Expertos Unidad 2. Prof. Francklin Rivas Echeverría Universidad de Los Andes Laboratorio de Sistemas Inteligentes

Curso de Java POO: Programación orientada a objetos

Representación de Conocimientos

Ontología de alto nivel

Análisis y Diseño de Sistemas

RESUMEN DE LAS DIAPOSITIVAS DE BASE DE DATOS 1

PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS EN C++

Métodos de Inteligencia Artificial

! Fundamentos de la POO. ! Comportamiento y estado. ! Clases y objetos en Java

Modelo Relacional. El modelo relacional...1 El modelo entidad relación (que vimos ayer) es un modelo conceptual que sirve

Gestion y Modelación de Datos Diseño de BD - Modelo Entidad Relación

Modelado Estructural F E B R E R O,

UNIDAD 4 IMPLEMENTACION DE PROPIEDADES DE LOS OBJETOS JAVA

Representación del conocimiento. Métodos estructurados: Marcos

Elementos Diagramas de Clases Clase:

Ontologías ECSDI. Curso 2017/2018. ECSDI (CS-FIB-UPC cbea) Ontologías Curso 2017/ / 28

Tema 3: Representación del conocimiento estructurado

Satisfacción de restricciones. Representación 1. Algoritmos. Notas. Componentes del estado:

Representación del conocimiento en Sistemas de Marcos. Herencia simple sin excepciones Herencia simple con excepciones Facets

UNIDAD 2: INTRODUCCION AL PARADIGMA ORIENTADO A OBJETOS. MODELADO DE OBJETOS USANDO DIAGRAMA DE CLASES

Programación orientada a objetos I

Sistemas de produción. Sistemas de Producción. El motor de inferencias. Notas

CLASE 9 -HERENCIA Y POLIMORFISMO

Sistemas de Producción

Desde hace algún tiempo los problemas más recurrentes con los que se enfrenta la industria

Construcción de un modelo conceptual para gramáticas formales y máquinas abstractas con ontologías usando Protégé

Programación orientada a Objetos (POO) La POO está compuesta por una serie de elementos que se detallan a continuación.

LÓGICA DE PROGRAMACIÓN

Modelado Entidad-Relación

Unidad 2. Elementos Intermedios del Lenguaje

Ontologias. 2 Marcelo A. Soria Maestria en Data Mining. DC-FCEN

UAA-DSE Programación 2 / C++ Eduardo Serna-Pérez

Edwin Andrés Cubillos Vega

! Qué es la POO?! Un paradigma de programación. ! No hay paradigmas mejores ni peores! Todos tienen sus ventajas e inconvenientes

Bases de Datos OTROS ASPECTOS MODELO E-R

UML Unifield Modeling Languaje

PROGRAMACIÓN ORIETADA A OBJETOS

Visión de Alto Nivel. Dr. Luis Enrique Sucar INAOE. ccc.inaoep.mx/~esucar Sesión 5 Representación y Reconocimiento

Universidad Nacional del Santa E.A.P. Sistemas e Informática Microcomputación III

Procesamiento de documentos XML.

Introducción a OOP. Programación Orientada a Objeto

El Modelo Relacional. Carlos A. Olarte BDI

Curso de Java POO: Programación orientada a objetos

Tema 10: Interfaces. Índice

Centro Asociado Palma de Mallorca. Antonio Rivero Cuesta

UML: Diagrama de Clases

Guía práctica de estudio 08: Polimorfismo

Unidad Didáctica 5: Introducción a la Programación Orientada a Objetos

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE LERDO. ALUMNO: JUAN ESQUIVEL VAQUERA. ENSAYO: Modelo entidad-relación. PROFESOR: RICARDO BUSTAMANTE.

Unidad 2. Bases de Datos Relacionales

Introducción a Java. Fernando Cerezal López. 24 Noviembre 2005

Técnicas de representación y razonamiento

3.3 Representaciones Estructuradas

Ing. Bruno López Takeyas. Relaciones

INTELIGENCIA ARTIFICIAL II

Contenido. 1 Qué es un diagrama de clase? 2 Elementos de un diagrama de clase. 3 Clase, atributo, método y visibilidad. 4 Agregación y composición

Conjuntos y relaciones

Apellidos:... Nombre:...

Representacions Estructuradas e Híbridos

Modelo Entidad Relacion Extendido

Capítulo 3. Tecnología de Agentes Inteligentes y la

TEMA 3 (parte 3). Representación del Conocimiento

4. DIAGRAMAS DE INTERACCIÓN INTRODUCCIÓN DIAGRAMAS DE SECUENCIA Objetos Mensajes

CC BASES DE DATOS OTOÑO Clase 12: Datos Semiestructurados: Grafos. Aidan Hogan

CLA. Diagramas de clases en Métrica V3

Tema 1. Introducción a la Programación Orientada a Objetos

Tema 1. Introducción a UML C H R I STO PHER E X P Ó S I TO I Z Q U I ERDO A I R A M E X P Ó S I TO M Á R Q UEZ I S R A E L LÓ P EZ P L ATA M A R Í A

Capítulo 2. El Modelo Entidad- Relación (E-R)

Modelos de datos. Colección de herramientas conceptuales para describir

Guía práctica de estudio 04: Tipos de clase

Centro Asociado Palma de Mallorca. Antonio Rivero Cuesta

Tema 4: Redes semánticas y marcos

Capítulos 2 y 5: Modelación con UML y Modelo Objeto

Tema 2. Casos de Uso C H R I STO PHER E X P Ó S I TO I Z Q U I ERDO A I R A M E X P Ó S I TO M Á R Q UEZ I S R A E L LÓ P EZ P L ATA M A R Í A B E L

Capítulo 6. Relaciones. Continuar

DED Diagramas de Estructura Lógica de Datos. Universidad de Oviedo Departamento de Informática

Redes Semánticas. IIMAS Inteligencia Artificial. Alumno: Vicente Iván Sánchez Carmona Profesora: Dr. Ana Lilia Laureano

Modelo de Datos. Los primeros conceptos que debemos conocer : datos, base datos,

UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEOS NUEVA ESPARTA-SUCRE COMISIÓN DE CURRICULA PROGRAMA ANALÍTICO DE LA ASIGNATURA

Modelo Conceptual Modelo Entidad - Relación

Transcripción:

Redes Semánticas Redes semánticas La lógica como lenguaje de representación tiene dificultades prácticas Son necesarios mecanismos mas intuitivos y fáciles de usar La psicología cognitiva afirma: La representación y recuperación del conocimiento se realiza a partir de sus relaciones Las redes semánticas intentan trasladar esa afirmación a un formalismo Una red semántica será un grafo donde: Los nodos representarán conceptos Los arcos (dirigidos) representarán relaciones entre conceptos cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 1 / 18

Redes Semánticas Redes semánticas Representan un conjunto restringido de la lógica de predicados Permiten representar de manera declarativa los elementos de un dominio Se pueden establecer mecanismos de razonamiento específicos que permiten responder a preguntas sobre la representación Están relacionados dos conceptos? Qué relaciona dos conceptos? Cual es el concepto mas cercano que relaciona dos conceptos? Si definimos una semántica más rica sobre las relaciones se pueden responder preguntas mas complejas Taxonomías entre conceptos (clase/subclase/instancia) Generalizaciones/Especializaciones Ejemplos que conocéis: Diagramas ER, UML cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 2 / 18

Redes Semánticas Limitaciones de las redes semánticas Se han desarrollado muchos formalismos distintos con diferentes capacidades, no siempre hay un modelo de razonamiento completo tras ellos Se mezclan elementos que tienen diferentes niveles de abstracción Conceptos/instancias/valores Relaciones/propiedades Es necesaria una estructuración mas adecuada de la información Es necesario dotar de una base teórica al modelo de razonamiento cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 3 / 18

Son redes semánticas estructuradas Un Frame es una colección de atributos y la descripción de sus características Las relaciones conectan los frames entre si Hay una división explícita entre relación y atributo Relaciones y atributos tienen a su vez una estructura que permite describir su semántica Son lenguajes de por ejemplo: Diagramas ER, UML cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 4 / 18

- Razonamiento El mecanismo de razonamiento sobre la parte declarativa esta basado en la lógica de descripción (Description Logic) (también es el fundamento de la orientación a objetos) Inclusión entre conceptos (relaciones de especialización/generalización) Herencia de valores y atributos Relaciones conjuntistas (unión, intersección, pertenencia, transitividad) Los pueden añadir a la parte declarativa una procedimental Funciones y métodos que reducen el coste de la inferencia cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 5 / 18

Elementos de los Un frame representa un concepto Esta dividido en una parte declarativa (atributos) y una procedimental (métodos) La parte declarativa permite describir la semántica del concepto (características) La parte procedimental permite definir como obtener información o hacer cálculos sobre sus características o las relaciones que pueda tener con otros frames Un frame se describirá mediante su nombre y la lista de atributos y métodos que posee cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 6 / 18

Elementos de los - Descripción de un frame: Frame <nombre> slot <nombre-slot> 1 slot <nombre-slot> 1... slot <nombre-slot> 1 métodos 2 acción <nombre-método> (parámetros) [H/noH]... función <nombre-método> (parámetros) devuelve <tipo> [H/noH] 1 Cada slot puede ir acompañado de modificadores respecto a la definición global del slot 2 Las acciones/funciones que describen los métodos usan la variable F como referencia implícita al frame o instancia de frame en el que se activa el método, y por ello no se ha de pasar como parámetro cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 7 / 18

Elementos de los - Relaciones Las relaciones permiten conectar conceptos (frames) Una relación poseerá una descripción que establecerá su semántica, sus características y su funcionamiento Las relaciones serán la base del mecanismo de inferencia: la herencia de propiedades Dividiremos las relaciones en dos clases: Taxonómicas: es-un (clase/subclase), instancia-de (instancia/clase) De usuario: El resto de relaciones cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 8 / 18

Elementos de los - Slots Los slots describen las características del frame Poseen un conjunto de características (facets) que permiten establecer su semántica Dominio, rango, cardinalidad, valor por omisión,... Permiten definir procedimientos de manera que se realicen cálculos bajo ciertos eventos (demons) Los demons pueden ser: If-needed (al consultar el slot) if-added (al asignar valor al slot), if-removed (al borrar el valor) if-modified (al modificar el valor) Los demons no poseen parámetros Podemos declarar como afecta a los slots el mecanismo de herencia cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 9 / 18

Elementos de los - Slots Descripción de un slot (atributo): Slot <nombre> ++ dominio (lista de frames) ++ rango <tipo-simple> ++ cardinalidad (1 o N) valor (valor o lista de valores) demons <tipo-demon> accion <nombre-accion> / función<nombre-funcion> devuelve <tipo>* herencia (por rels. taxonómicas: SI/NO; por rels. usuario: SI/NO) Los facets (propiedades) marcados con ++ son obligatorios en toda descripción de slot Las acciones/funciones asociadas a los demons de los slots no tienen parámetros. Usan la variable F como referencia implícita al frame al cual pertenece el slot que activa el demon Los demons de tipo if-needed solo pueden estar asociados a funciones Por defecto la herencia por rels. taxonómicas = SI, y por rels. usuario = NO Para acceder al valor de un slot usaremos la sintaxis <nombre-frame>.<nombre-slot>. Esta expresión será un valor o una lista dependiendo de la cardinalidad del slot. cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 10 / 18

Elementos de los - Métodos Métodos: son acciones o funciones que permiten obtener información sobre el frame Estos métodos pueden invocarse desde frames abstractos (clases) o frames concretos (instancias) Pueden ser heredables (permitimos invocarlos en los descendientes) no heredables (exclusivos del frame) Pueden ser invocados con parámetros cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 11 / 18

Elementos de los - Relaciones Relaciones: permiten conectar los frames entre si para expresar su relación Se define su semántica mediante un conjunto de propiedades: Dominio, rango, cardinalidad, inversa, transitividad, composición,... Se pueden establecer mecanismos procedimentales (demons) que tienen efecto ante ciertos eventos: If-added: Si establecemos la relación entre instancias If-removed: Si eliminamos la relación entre instancias Establecemos el comportamiento de la relación respecto al mecanismo de herencia (que slots permite heredar). Dado que las relaciones se definen bidireccionales, los slots se heredan en el sentido que corresponda (del frame en el que esta definido al que lo debe heredar) cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 12 / 18

Elementos de los - Relaciones Relación <nombre> ++ dominio (lista de frames) ++ rango (lista de frames) ++ cardinalidad (1 o N) ++ inversa <nombre> (cardinalidad: 1 o N) transitiva SI/NO [por defecto es NO] compuesta NO/<descripción de la composición> [por defecto es NO] demons (<tipo-demon> acción <nombre-acción> herencia (lista de slots) [por defecto es lista vacía] Los descriptores marcados con ++ son obligatorios en toda descripción de relación Las acciones asociadas a los demons de las relaciones no tienen parámetros. Usan las variables D y R como referencia implícita al frame origen y destino, respectivamente, de la conexión que se está intentando añadir o eliminar entre los dos frames. cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 13 / 18

Elementos de los - Programación La expresión <nombre-frame>.<nombre-relación> nos dará el frame (si la cardinalidad es 1) o la lista de frames (si la cardinalidad es N) con los cuales esta conectado a través de la relación <nombre-relación> Para consultar la cardinalidad se pude usar una funcion predefinida card(<nombre-frame>.<nombre-relación>) Relaciones predefinidas: relación es-un (inversa: tiene-por-subclase) transitiva SI relación instancia-de (inversa: tiene-por-instancia) composición: instancia-de es-un cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 14 / 18

Elementos de los - Programación Funciones booleanas predefinidas slot?(<frame>) Nos dice si <frame> posee este slot o no (activando la herencia si hace falta) relación?(<frame>) Nos dice si <frame> esta conectado con algún otro frame a través de la relación indicada por la función relación?(<frame-o>,<frame-d>) Nos dice si existe una conexión entre <frame-o> y <frame-d> etiquetada con la relación indicada por la función cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 15 / 18

Herencia La herencia es el mecanismo básico de deducción en los frames Permite obtener en un frame el valor o valores de un atributo o su definición a través de otro frame con el que está relacionado En el caso de las relaciones taxonómicas la herencia se da por omisión (se hereda la definición de los slots) En el resto de las relaciones se ha de establecer de manera explícita (se hereda el valor de los slots) Dado un frame es posible que la representación permita heredar un valor o definicion a través de múltiples relaciones o frames (Herencia múltiple) cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 16 / 18

Herencia múltiple Representacion del conocimiento La herencia múltiple tiene sentido dependiendo de la semántica del slot heredado Ave Vuela=si es un es un Gallina Vuela=no Ave Doméstica instancia de instancia de Gertrudis El algoritmo de distancia inferencial permite establecer cual es el frame del que se ha de heredar cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 17 / 18

Algoritmo de distancia inferencial 1 Buscar el conjunto de frames que permiten heredar el valor del slot Candidatos 2 Eliminar de Candidatos todo frame que sea padre de otro de la lista 3 Si el número de candidatos es: 1 0 No se puede heredar el slot 2 1 Ese es el valor que buscamos 3 > 1 Problema de herencia múltiple si la cardinalidad del slot no es N 4 En ocasiones un problema de herencia múltiple podría solucionarse por métodos procedimentales (demons) cbea (LSI-FIB-UPC) Inteligencia Artificial Curso 2006/2007 18 / 18