Rappresentazione della Conoscenza

Presentazione sul tema: "Rappresentazione della Conoscenza"— Transcript della presentazione:

1 Rappresentazione della Conoscenza sartori@disco.unimib.it

2 Ingegneria della Conoscenza: un Processo di Trasferimento...This transfer and transformation of problem solving expertise from a knowledge source to a program is the heart of the expert-system development process [Hayes-Roth, Waterman, 1983] Fino ai primi anni 80 lo sviluppo di un KBS è visto come un processo di trasferimento di conoscenza umana allinterno di una base della conoscenza computerizzata Questo trasferimento è basato sullassunzione che la conoscenza necessaria esiste e deve solo essere raccolta e codificata La conoscenza è ottenuta tramite interviste agli esperti riguardo il modo in cui essi risolvono un compito specifico, codificata in regole (IF...THEN) e implementata attraverso linguaggi come LISP o PROLOG Un interprete delle regole esegue il programma

3 Crisi dellapproccio (1) The formalism of production rules did not support an adequate representation of different types of knowledge [Clancey, 1983] MYCIN Knowledge Base Conoscenza strategica (relativa allordine in cui gli obiettivi devono essere raggiunti) Specific-Domain Knowledge (relativa alla rappresentazione del problema) Più tipi di conoscenza = Maintenance Complessa e Costosa

4 Crisi dellapproccio (2) Utile per lo sviluppo di KBS di piccole dimensioni (prototipi) Non adatto alla realizzazione di basi della conoscenza vaste, affidabili e manutenibili Lassunzione secondo cui lacquisizione della conoscenza è una semplice raccolta di conoscenze già esistenti si rivela errata La conoscenza tacita (che rimane inespressa senza luso di adeguate tecniche) è fondamentale Si passa perciò a considerare lingegneria della consocenza come unattività di modellazione della conoscenza piuttosto che di trasferimento

5 Ingegneria della Conoscenza: un processo di modellazione Sviluppare un KBS significa realizzare un modello computazionale con lobiettivo di raggiungere una capacità di risoluzione dei problemi comparabile con un esperto umano Lesperto è in grado di articolare consciamente alcuni aspetti del proprio modo di ragionare......ma tende a trascurare una significativa parte della conoscenza che proviene dalle esperienze sul campo Questa conoscenza non è direttamente accessibile, ma deve essere estratta e formalizzata attraverso luso di tecniche di elicitazione (lezioni scorse) e subito rappresentata in un modello dinamico Lingegneria della conoscenza diventa quindi la disciplina in grado di modellare il processo di costruzione della conoscenza e rendere tale modello computazionale [Clancey, 1989 – Marik, 1990]

6 Conseguenze Come ogni modello, anche il modello di conoscenza è solo unapprossimazione del mondo reale, che può e deve modificarsi nel tempo Per questo, il processo di modellazione è ciclico, dal momento che nuove osservazioni possono condurre a raffinamenti, modifiche parziali o totali del modello realizzato Il processo di modellazione dipende dallinterpretazione soggettiva dellingegnere della conoscenza rispetto al problema da affrontare, quindi esso è tipicamente soggetto a errore e deve essere opportunamente valutato Dal precedente punto, scende che il modello di conoscenza deve essere costruito in modo da poter essere facilmente rivisto

7 Rappresentazione della Conoscenza Area dellIngegneria della conoscenza che si occupa dello studio di tecniche, metodi e metodologie per la costruzione di modelli della conoscenza affidabili La rappresentazione della conoscenza parte da dove finisce lacquisizione della conoscenza Occorre prestare attenzione alla natura della conoscenza che si deve modellare in un KBS

8 Conoscenza: entità omogenea o eterogenea? Supponete di dover realizzare un sistema basato sulla conoscenza per il supporto agli esperti coinvolti nella progettazione e produzione di biciclette da corsa. Quanti tipi di conoscenze diversi siete almeno in grado di individuare ? Un pò di tempo per pensarci...

9 Le vostre risposte Conoscenze aerodinamica (telaio, ruote); Materiali (composizione materiali chimica); Ciclista (posizione di guida); Regolamenti; Conoscenza meccaniche (integrazione parti); Destinazione della bicicletta (tracciato); Manutenibilità; Ergonomia; Economia;

10 Le risposte dellanno scorso Produzione di leghe e fibra di carbonio, gomma (manubrio, sella, telaio), aerodinamica, ergonomia (competizione), fisica dei materiali (studio caratteristiche materiali) Ciclista (esigenze) Assemblaggio Messa a punto (regolazioni freni cambio, tipo di percorso), meccanica Conoscenza medica e fisiologica Marketing (a parita di performance, lestetica)

11 La bicicletta: un prodotto semplice o complesso ? Diversi a seconda della funzione Diversi a seconda del progresso della tecnologia Diversi a seconda del Know how aziendale (processo di produzione)

12 Bicicletta = Prodotto complesso Conoscenze strutturali e funzionali Conoscenze procedurali Conoscenze esperienziali Almeno tre tipi di conoscenza differenti che richiedono strumenti di rappresentazione adeguati

13 Rappresentazione della conoscenza: strumenti a disposizione Conoscenze strutturali e funzionali: ontologie (corso di Aspetti Epistemologici dellInformatica, II semestre) Conoscenze procedurali: reti di influenza, reti di petri e reti SA Conoscenze esperienziali: regole di produzione, task structures e casi