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Linguaggio naturale Mondo Rappresentazione del mondo conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Parlare del mondo Mondo della Vita Linguaggi di.

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Presentazione sul tema: "Linguaggio naturale Mondo Rappresentazione del mondo conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Parlare del mondo Mondo della Vita Linguaggi di."— Transcript della presentazione:

1 Linguaggio naturale Mondo Rappresentazione del mondo conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Parlare del mondo Mondo della Vita Linguaggi di programmazione Modelli computazionali Macchina Mondo della computazione

2 Linguaggi di programmazione Modelli computazionali Linguaggio naturale MondoMacchina Rappresentazione del mondo conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Parlare del mondo Mondo della VitaMondo della computazione Turing ALGORITMO DATI Struttura dati Strumenti per scrivere algoritmi Programmazione classica

3 Linguaggi di programmazione Modelli computazionali Linguaggio naturale MondoMacchina Rappresentazione del mondo conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Parlare del mondo Mondo della VitaMondo della computazione Turing ALGORITMO DATI Struttura dati Programmazione classica I dati strutturati sono saldati agli algoritmi procedurale

4 Linguaggi di programmazione Modelli computazionali Linguaggio naturale MondoMacchina Rappresentazione del mondo Rappresentazione della conoscenza conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Linguaggi formali Parlare del mondo Modelli concettuali Metodi inferenziali Mondo della VitaMondo della computazione

5 Linguaggi di programmazione Modelli computazionali Linguaggio naturale MondoMacchina Rappresentazione del mondo Rappresentazione della conoscenza conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Linguaggi formali Parlare del mondo Mondo della VitaMondo della computazione Turing Modelli concettuali Metodi inferenziali PROBLEM SOLVING METHOD DATI CONOSCENZA Programmazione AI

6 Linguaggi di programmazione Modelli computazionali Linguaggio naturale MondoMacchina Rappresentazione del mondo Rappresentazione della conoscenza conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Linguaggi formali Parlare del mondo Mondo della VitaMondo della computazione Turing Modelli concettuali Metodi inferenziali PROBLEM SOLVING METHOD DATI CONOSCENZA Strumenti per scrivere algoritmi Programmazione AI La conoscenza è separata dagli algoritmi dichiarativo

7 Linguaggi di programmazione Modelli computazionali Linguaggio naturale MondoMacchina Rappresentazione del mondo Rappresentazione della conoscenza conoscenza Modelli mentali percezioni Ragionamento Linguaggi formali Parlare del mondo Mondo della VitaMondo della computazione Turing Modelli concettuali Metodi inferenziali ALGORITMO DATI Struttura dati PROBLEM SOLVING METHOD DATI CONOSCENZA Strumenti per scrivere algoritmi Programmazione classica Programmazione AI I dati strutturati sono saldati agli algoritmi La conoscenza è separata dagli algoritmi procedurale dichiarativo

8 La conoscenza e i suoi modelli Limplementazione delle rappresentazioni Linguaggio naturale e rappresentazioni visive Linguaggi formali e di programmazione

9 IL MODELLO CLASSICO Teleologia, la forma della perfezione

10 In unaccezione larga, i modelli sono spesso usati nella vita quotidiana. Ad esempio, quando diciamo che una persona o un animale è di un certo tipo esprimiamo un modello del comportamento che è nella nostra mente e che consente di prevedere il comportamento di una persona in una certa situazione.

11 Un altro esempio di modello è un modello verbale, nel quale il comportamento di un sistema in differenti condizioni è descritto a parole; ad esempio un modello verbale descrittivo del comportamento elettorale di un sistema democratico è: se il governo esprime una politica dannosa per i cittadini allora aumentano i voti per i partiti di opposizione.

12 Vi sono anche i modelli fisici. Esempi sono i modelli in scala ridotta di unopera artistica o architettonica, oppure i prototipi che sono realizzati per effettuare dei test di resistenza meccanica o aerodinamica.

13 Tipicamente il modello matematico di un sistema consiste in unequazione differenziale che stabilisce una relazione tra le variabili dingresso e le variabili duscita di un sistema. La descrizione di un sistema in termini di ingressi ed uscite è detta descrizione ingresso uscita. Il legame matematico consente di determinare le uscite a partire dagli ingressi e quindi di studiare la dinamica o il comportamento di un sistema in un certo ambiente. IL MODELLO MATEMATICO Un modello di un sistema esprime la conoscenza di un fenomeno e come tale consente di rispondere a domande sul sistema senza la necessità di compiere un esperimento. Esso costituisce quindi un potente mezzo di previsione e descrizione del comportamento di un sistema.

14 h q i (t) Esempio: Modello matematico di un sistema idraulico Il serbatoio in figura è caratterizzato dalla portata dingresso q i e dallaltezza del battente idrico h che rappresenta la variabile duscita. Assumendo un serbatoio di sezione costante A, il volume di liquido risulta: V=Ah. Per la legge di conservazione della massa (legge di continuità) si ha che

15 Procedurale e Dichiarativo Prendi due numeri A e B Dividi A per B E memorizza il resto C C è zero? Sostituisci A con B e B con C Ferma il calcolo e Stampa la risposta I dati strutturati sono saldati agli algoritmi La conoscenza è separata dagli algoritmi Aspetto inferenziale: il Calcolo logico Procedure Rappresentazione della conoscenza Aspetto modellistico Ragionamento Logica R. il Mondo Come fare quello che si deve fare Cosa so del mondo Conoscenza R. La conoscenza sul Mondo Come è il mondo Reti semantiche Grafi concettuali (sulla base di ciò che so essere vero nel mondo) Problem solving

16 Le reti semantiche costituiscono una classe di sistemi di rappresentazione tipici dellIA, basati sullidea generale di utilizzare come strumento di rappresentazione un grafo, in cui ad ogni nodo è associata unentità concettuale di qualche tipo ( ad esempio concetto, il significato di un enunciato, o il significato di un elemento lessicale) Le relazioni di tipo logico o associativo fra entità concettuali diverse sono rappresentate mediante gli archi che connettono i nodi I tipi di nodi e di archi che è possibile utilizzare, la loro interpretazione, le regole sintattiche che permettono di comporli in una rete, ed i meccanismi di inferenza che sono definiti sulle reti variano notevolemente nei molteplici sistemi di rappresentazione che sono stati via via elaborati Rappresentazione della conoscenza

17 Nascono dentro lo studio per il trattamento formale del linguaggio naturale Possono essere viste come evoluzione orizzontale di alberi Lidea di fondo è che il significato di un concetto derivi dalle relazioni che lo collegano ad altri concetti Evoluzione degli alberi Le Reti semantiche

18 Il "significato" di un concetto e' l'insieme di tutti i nodi che possono essere raggiunti a partire dal nodo che la rappresenta La rete semantica asserisce il fatto intuitivo che la definizione di un oggetto non può fare a meno della definizione degli oggetti con cui e' in relazione e, in ultima analisi, del contesto in cui l'oggetto e' situato Rappresentare enti e relazioni

19 Tavoli, tovaglie e posate Rappresentare il mondo Una tavola imbandita si compone di vari oggetti... QUALI??? Apparecchiare dichiarativamente Prima questione: Come è fatto il mondo in cui si apparecchiano tavoli? Questione ontologica Apparecchiare proceduralmente Scrivere un insieme di istruzioni definite sugli oggetti del dominio, e da eseguire per realizzare lobiettivo di apparecchiare Prendi il piatto piano e spostalo in quella certa posizione del tavolo Prendi il bicchiere e mettilo in certe coordinate del tavolo Fai… … END

20 Tavoli, tovaglie e posate Il mondo formalizzato in una rete semantica Apparecchiare dichiarativamente

21 Il mondo formalizzato in una rete semantica Tavoli, tovaglie e posate Apparecchiare dichiarativamente

22 Tavoli, tovaglie e posate Il mondo formalizzato in una rete semantica Apparecchiare dichiarativamente

23 Il problema: Apparecchiare Quali sono le conoscenze indispensabili per poter apparecchiare?

24 Le conoscenze per risolvere il problema Il piatto piano è appoggiato (z) sul piatto fondo La forchetta normale è alla sinistra (x) del piatto La forchetta da pesce è alla sinistra (x) del piatto Il coltello normale è alla destra (x) del piatto La tovaglia è appoggiata (z) sul tavolo Le posate sono appoggiate (z) sulla tovaglia Il coltello da pesce è alla destra (x) del coltello normale Il cucchiaio normale è alla destra (x) del coltello da pesce Il tovagliolo è alla destra (x) del cucchiaio normale Il piattino per il pane è sopra (y) la forchetta normale La forchetta da dolce è alla destra (x) del piattino per il pane ed è sopra (y) il piatto Il cucchiaio da dolce è sopra (y) la forchetta da dolce Il bicchiere da acqua è alla destra (x) della forchetta da dolce ed è sopra (y) il coltello normale Il bicchiere da vino rosso è alla destra (x) del bicchiere da acqua Il bicchiere da vino bianco è alla destra (x) del bicchiere da vino rosso Il modello in linguaggio naturale

25 Le relazioni tra gli enti rappresentati nella rete semantica

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28 Grafi concettuali: uno strumento per parlare del mondo rappresentato in una rete semantica

29 Informalmente, un grafo concettuale è una struttura di concetti e di relazioni tra concetti, dove ogni arco collega alcune relazioni concettuali r a qualche concetto c. In un grafo concettuale, le scatole sono chiamate concetti, e i circoli sono chiamati relazioni concettuali A C B [A](B) [C]. Grafi concettuali

30 Un grafo concettuale g è un grafo bipartito caratterizzato da due tipi di nodi chiamati rispettivamente, concetti e relazioni concettuali. Ogni arco a di g deve collegare una relazione concettuale r in g ad un concetto c in g. Larco a è detto appartenente alla relazione r e attaccato al concetto c. Ma larco a non appartiene a c. Il grafo concettuale g può avere concetti non collegati ad alcuna relazione concettuale; ma ogni arco che appartiene a ciascuna relazione concettuale in g deve essere collegato ad uno e solo un concetto in g. a g r c Definizione

31 Ogni concetto è caratterizzato da un tipo t e da un referente r Il tipo è normalmente scritto sul lato sinistro di un concetto, mentre il referente sul lato destro, ed i due campi sono separati da due punti. Consideriamo il seguente grafo concettuale, che rappresenta lenunciato John sta andando a Boston [Persona: John] (Agente) [andare] (dest) [Città: Boston] Campo del Tipo e campo del Referente

32 Questo grafo contiene tre concetti: [Person: John], [andare] e [Città: Boston] Due relazioni concettuali: (Agente) collega [andare] allagente John, e (dest) collega [andare] alla destinazione Boston. Ogni arco del grafo concettuale collega un concetto ed una relazione concettuale; non sono possibili archi che colleghino concetti a concetti o relazioni a relazioni. [Persona: John] (Agente) [andare] (dest) [Città: Boston] Quali enti quali relazioni

33 Un gatto è seduto sullo zerbino Il gatto è seduto sullo zerbino

34 Quali enti quali relazioni Una scimmia sta mangiando una noce con un cucchiaio ricavato dal guscio della noce

35 Quali enti quali relazioni Una scimmia sta mangiando una noce con un cucchiaio ricavato dal guscio della noce

36 Grafi e ontologia

37 Grafi concettuali: formalizzare il modello Il piatto piano è appoggiato (z) sul piatto fondo La forchetta normale è alla sinistra (x) del piatto La tovaglia è appoggiata (z) sul tavolo Le posate sono appoggiate (z) sulla tovaglia

38 La forchetta da pesce è alla sinistra (x) del piatto Il coltello normale è alla destra (x) del piatto Il coltello da pesce è alla destra (x) del coltello normale Il cucchiaio normale è alla destra (x) del coltello da pesce

39 Il tovagliolo è alla destra (x) del cucchiaio normale Il piattino per il pane è sopra (y) la forchetta normale La forchetta da dolce è alla destra (x) del piattino per il pane ed è sopra (y) il piatto Il cucchiaio da dolce è sopra (y) la forchetta da dolce

40 Il bicchiere da acqua è alla destra (x) della forchetta da dolce ed è sopra (y) il coltello normale Il bicchiere da vino rosso è alla destra (x) del bicchiere da acqua Il bicchiere da vino bianco è alla destra (x) del bicchiere da vino rosso

41 Esempio di tema desame Usando appropriate relazioni concettuali e facendo attenzione a tipizzare solo quando necessario, tradurre in un grafo concettuale la seguente frase: Matteo, ragazzo vivace, correndo in corridoio, inciampa nello skate regalatogli dal fratello Giovanni e da lui stesso lì abbandonato. La madre di Matteo e Giovanni si chiama Maria.

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