Agentes que Raciocinam Logicamente. Prof. Júlio Cesar Nievola PPGIA PUC-PR

Transcrição

1 Agentes que Raciocinam Logicamente Prof. Júlio Cesar Nievola PPGIA PUC-PR

2 Um agente baseado em conhecimento Componente central: a base de conhecimentos (KB ou BC) A BC é um conjunto de representações de fatos acerca do mundo Cada representação individual é uma sentença As sentenças são expressas em uma linguagem de representação do conhecimento

3 Um agente genérico baseado em conhecimento function KB-AGENT( percept) returns an action static: KB, a knowledge base t, a counter, initially 0, indicating time TELL(KB,MAKE-PERCEPT-SENTENCE( percept, t)) action ASK(KB,MAKE-ACTION-QUERY(t)) TELL(KB,MAKE-ACTION-SENTENCE(action, t)) t t +1 return action

4 Níveis de descrição de um agente baseado em conhecimento Nível de conhecimento ou epistemológico: nível abstrato. Ex.: A ponte Golden Gate liga São Francisco e Marin County Nível lógico: conhecimento codificado em sentenças. Ex.: liga(pontegg,sf,marin) Nível de implementação: é o nível executado na arquitetura de agentes. Ex.: lista de strings, tabela indexada etc.

5 Construção de um agente baseado em conhecimentos É possível construir um agente baseado em conhecimento informando-o do que ele precisa saber. Abordagem declarativa: o agente recebe o conhecimento na forma de sentenças em uma linguagem de representação Aprendizagem: constrói-se um mecanismo de aprendizagem sobre as percepções

6 O mundo do WUMPUS

7 Situação inicial e após s um movimento

8 Situação após s o terceiro e o quinto movimentos

9 Representação do conhecimento Permite expressar o conhecimento em uma maneira compreensível pelo computador É definida por dois aspectos: Sintaxe: descreve as formas corretas de se construir uma sentença Semântica: realiza o mapeamento entre as sentenças e os fatos do mundo considerado, indicando a crença de um agente na sentença

10 Conexão entre sentenças e fatos

11 Nomenclatura A partir de sentenças verdadeiras a vinculação gera somente sentenças verdadeiras KB vincula α: KB = α Um procedimento de inferência que gera somente sentenças vinculadas é chamado de são α é derivado de KB através de i: KB - α Um procedimento de inferência é completo se ele pode gerar uma prova para qualquer sentença que for vinculada

12 Inferência Uma sentença é valida (ou tautologia ou uma sentença analítica) sse ela é verdadeira em todas as interpretações em todos os mundos possíveis Uma sentença é satisfatível sse há pelo menos uma interpretação para a qual ela é verdadeira, caso contrário ela é insatisfatível.

13 Lógica Uma lógica consiste dos elementos: Um sistema formal para descrever condições: Sintaxe: descreve como criar sentenças corretas Semântica: estabelece as restrições sistemáticas na forma como as sentenças se relacionam com o mundo Um sistema de prova: um conjunto de regras para deduzir as vinculações a partir de um conjunto de sentenças

14 Lógica Proposicional Na Lógica Proposicional símbolos representam fatos e podem ser ligados por conectivos booleanos Compromisso ontológica tem a ver com a natureza da realidade Compromisso epistemológico se refere aos possíveis estados de conhecimento que um agente pode ter

15 Linguagens Formais Linguagem Compromisso Ontológico (o que existe no mundo) Compromisso Epistemológico (o que um agente acredita) Lógica Proposicional Fatos V/F/desconhecido Lógica de Primeira Ordem Fatos, objetos, relações V/F/desconhecido Lógica Temporal Fatos, objetos, relações, tempo V/F/desconhecido Teoria das Probabilidades Fatos Grau de crença 0 1 Lógica Difusa Grau de verdade Grau de crença 0 1

16 Sintaxe da Lógica L Proposicional As constantes lógicas verdadeiro e falso são, em si mesmas, sentenças Um símbolo proposicional, como P é, em si mesmo, uma sentença Parênteses em torno de uma sentença produzem uma sentença Uma sentença pode ser formada pela combinação de sentenças mais simples através dos conectivos: (conjunçao) (disjunção) (implicação) (equivalência) (negação)

17 Gramática BNF de Sentenças em Lógica Proposicional Sentença SentençaAtômica SentençaComplexa SentençaAtômica Verdadeiro Falso SentençaComplexa (Sentença) Conectivo Sentença ConectivoSentença Sentença

18 Semântica na Lógica L Proposicional A sentença verdadeira sempre tem como sua interpretação a forma como o mundo é A sentença falsa sempre tem como sua interpretação a forma como o mundo não é Tabela-verdade

19 Entrada de dados x sensores

20 Modelos

21 Regras de Inferência para a Lógica Proposicional (1) Modus Ponens Eliminação-E (αβ, α) β (α 1 α 2 α n ) α i Introdução-E (α 1, α 2,, α n ) (α 1 α 2 α n ) Introdução-OU α i (α 1 α 2 α n )

22 Regras de Inferência para a Lógica Proposicional (2) Eliminação da dupla negação Resolução unitária Resolução ( α) α (α β, β) α (α β, β γ) α γ ou ( αβ, βγ) αγ

23 Um agente para o mundo do WUMPUS (1)

24 Um agente para o mundo do WUMPUS (2) Base de Conhecimentos: Sentenças: S 1,1 S 2,1 S 1,2 B 1,1 B 2,1 B 1,2 Regras: R 1 : S 1,1 W 1,1 W 1,2 W 2,1 R 2 : S 2,1 W 1,1 W 2,1 W 2,2 W 3,1 R 3 : S 1,2 W 1,1 W 1,2 W 2,2 W 1,3 R 4 : S 1,2 W 1,3 W 1,2 W 2,2 W 1,1

25 Um Agente Baseado em Conhecimento em Lóg. L Prop.