Sistem Berbasis Pengetahuan
Komponen SBP
• Basis pengetahuan = kumpulan kalimat dalam sebuah bahasa formal yang merepresentasikan pengetahuan dunia nyata • Inference Engine = Algoritma / Program untuk melakukan penalaran otomatis berdasarkan konten basis pengetahuan
Agent Berbasis Pengetahuan Representasi
Kalimat
entail
Kalimat semantik
semantik
Dunia Fakta
mengikuti
Fakta
Hubungan antara fakta dengan kalimat
Pola Kerja Agent Berbasis Pengetahuan
• Agent harus dapat: – – – – –
Merepresentasikan status, aksi, dll Memasukkan persepsi baru Mengupdate representasi internal Memunculkan properti tersembunyi Memunculkan aksi yang tepat
ES
Conventional SI Problem recognition & fcasibility study
Problem Indentification
Preliminary requirement analysis & knowledge acquisition
User Requrements
Selection of ES tools
S/W Req S
S/W Design
Representation
Knowledge Representati on
Knowledge Acquisition
Rapid Prototyping
Detil Design
Coding
Verification & Validation Testing
Implementation
Integration
Implementation Operation & Maintenance
Operation & Maintenance
Life cycle Development
Representasi Pengetahuan • Peran Representasi Pengetahuan – – – –
Representasi dunia nyata (ontologi) Menentukan Algoritma untuk Inferensi Struktur Data Bahasa Komunikasi
• Ragam Representasi Pengetahuan – Logical: logika proposisi, kalkulus predikat – Prosedural: sekumpulan instruksi if..then – Jaringan: jaringan semantik, graf konseptual, ontologi – Terstruktur: perluasan jaringan, dimana node berupa struktur data yang kompleks, bisa berisi nilai, pointer, prosedur/fungsi (frame, script)
Rule Based : Kalkulus proposisi • • • •
Kalimat KalimatAtomik | KalimatKompleks KalimatAtomik True | False | Simbol Simbol P | Q | R KalimatKompleks Kalimat Kalimat Kalimat Kalimat Kalimat Kalimat Kalimat Kalimat Kalimat tatabahasa formal untuk logika proposisi
Rule Based :Aturan Inferensi 1. Modus Ponen:
,
, not
2. Modus Tolen
Not
1
1. And-Elimination:
2
...
i
n
1 , 2 , ... ,
2. And-Introduction:
1
...
n
i
3. Or-Introduction:
1
2
...
n
4. Double-Negation-Elimination:
5. Unit Resolution: 6. Resolution:
2
n
,
,
Ekivalen dengan
,
Rule Base :Contoh – kalkulus proposisi Hari ini cerah. Jika hari ini mendung maka saya akan tinggal dirumah. Jika saya tinggal dirumah maka akan ada masakan istimewa. Jika saya tinggal di rumah maka kamu bisa berkunjung kerumah dan menikmati masakan istimewa . Jika ada masakan istimewa maka pasti ibu ada dirumah. Jadi jika saya dirumah maka ibu pasti juga ada dirumah Jadi jika Ibu tidak dirumah maka pasti Hari ini Cerah. P: Hari ini Cerah Q: Saya tingggal dir umah R: ada masakan istimewa S : Ibu Ada di Rumah T : Menikmati Masakan Istimewa
Metode Inferensi Rule Based :
Forward dan Backward Chaining • Klausa Horn: Disjungsi satu atau beberapa literal dimana tidak ada atau hanya 1 yang positif • Contoh:
Forward chaining untuk Rule Base
Contoh Forward Chaining
Contoh Forward Chaining
Contoh Forward Chaining
Contoh Forward Chaining
Contoh Forward Chaining
Contoh Forward Chaining
Contoh Forward Chaining
Contoh Forward Chaining
Backward chaining Ide: Inferensi dimulai dari query q dengan mencari rule yang menyebabkan q Menghindari loop: cek jika subgoal baru sudah berada pada stack Menghindari kerja berulang: cek jika subgoal baru 1. Sudah dibuktikan benar, atau 2. Sudah gagal
Contoh Backward Chaining
Contoh Backward Chaining
Kalkulus Predikat • Jika ada pernyataan lain,
Ada batuan di Mars berwarna putih atau Semua batuan di Mars berwarna putih • maka pernyataan di atas tidak dapat dibentuk menjadi skema kalimat proposisi. • Hal ini disebabkan karena pernyataan tersebut mengandung kuantisasi dari objek. • Oleh karena itu dibutuhkan bahasa baru yang mengenal adanya konsep objek dan relasi antar objek, yaitu menggunakan Predikat. 10 Februari 2013
23
Kalkulus Predikat
10 Februari 2013
24
Kuantifikasi Universal
10 Februari 2013
25
Contoh 1. Setiap mahasiswa yang rajin belajar atau beruntung maka akan lulus ujian untuk semua mata kuliah. Mahasiswa yang beruntung akan mendapatkan lottre. Ali mahasiswa rajin belajar. Dina mahasiswa beruntung. Apakah Dina lulus mata kuliah intelegensia buatan Rajin(X) : X adalah mahasiswa yang rajin Beruntung(X) : X adalah mhsw yang beruntung Lulus(X,Y) : X lulus matakuliah Y Lottre(X) : X mendapatkan lottre Matakuliah(X) ; X adalah mata kuliah
Jaringan Semantik Konsep:
canary can sing, is yellow
is-a
bird can fly, has wings
ostrich
animal has skin
is-a
is-a
runs fast, cannot fly, is tall
salmon is-a
fish has fins
lays eggs; swims upstream, is pink
is-a
Jaringan Semantik prop
animal is-a
has-wings
is-a
prop
bird can-fly
has-skin
fish
prop
has-fins
prop is-a
can-sings
prop
canary
prop
is-yellow
Jaringan Semantik untuk gambar hal 5, tanpa ostrich dan salmon
Link pada Jaringan Semantik Link utama pada jaringan semantik: – Is-a: merepresentasikan hubungan inklusi sebuah objek pada objek lain – Has-part: sebuah objek digambarkan dengan objek lain
– Instance: antara tipe dan token
Domain specific relation – Has-color, lays, triggers, dll
Contoh (1) Game
Is_a
Spurs
Fixture 5
Away_team
3-1
Score Home_team Norwich
score (Norwich, Spurs, 3 – 1)
Contoh (2) “John gave Mary the book” Gave
Book
Action Agent
John
Event 1
Patient
Mary
Instance Object
Book_69
III. Frame • Sebuah frame terdiri dari sekumpulan slot. Setiap slot dapat berisi sebuah fakta, sebuah pointer ke sebuah slot pada frame lain, sebuah rule untuk mengetahui sebuah nilai pada sebuah slot, atau sebuah prosedur untuk menghitung nilai Frame Name
Slot # 1
Value #1
Slot # 2
Value #2
Slot # 3
Value #3
Slot # 4
Value #4
Contoh (1) • Frame digunakan untuk merepresentasikan pengetahuan tentang objek tertentu atau kejadian (event)
• Perbaikan dari jaringan semantik karena struktur simpul lebih baik
subset legs
Animals 2
flight
Yes
lays eggs
Yes
Contoh (2) Representasi Instansiasi
Birds
Penguin
subset Legs
flight
2 Yes
Animal
subset flight
No
Opus
subset
member
vitality
Yes
flight
No
likes
Bill
Contoh (3) Pocketing the fifty pounds made Chris happy Action Frame Move_Object Primitive Agent
Chris
Object
£50 Note
Destination Pocket
State-Change Frame Object
Chris’s_Mood
Destination
Happy
Result
IV. Graf Konseptual • Graf konseptual terdiri dari simpul konsep dan simpul relasi • Simpul konsep merepresentasikan entitas, atribut, status, dan kejadian
• Simpul relasi menunjukkan bagaimana konsep-konsep berinterkoneksi • Konsep c1……cn terhubung dengan relasi konseptual untuk membentuk graf konseptual U • N-adic: relasi konseptual yang memiliki n busur
Contoh Mary gave John the boring book authored by Tom & Jerry ① ② ③
Konseptual graf untuk frasa ①:
Person: Mary
agent
Person: John
recipient
give
Contoh Graf konseptual untuk frasa ②: book
boring
Graf konseptual untuk frasa ③: person: Tom
book
author person: Jerry
Penamaan Simpul Cat: Tom
Colour
brown
Cat: #999
Colour
black
Cat: *
Colour
brown
Cat: #999
Name
Sylvester
Name
Sugar Pie
Name
Squidgy Bod
Relasi dengan Proposisi contoh:
Tom believes that Jane likes pizza person: Tom
experiencer
believe
object
person: Jane
proposisi
agent
likes
pizza
object
