Agentes que RaciocAgentes que Raciocinam Logicamente

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  • 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 um movimento
  • 8. Situação após 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 a: KB |= a • Um procedimento de inferência que gera somente sentenças vinculadas é chamado de são • a é derivado de KB através de i: KB |- a • 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 Compromisso Epistemológico (o que existe no mundo) (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 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: Ù (conjunçao) Ú (disjunção) Þ (implicação) Û (equivalência) Ø (negação)
  • 17. Gramática BNF de Sentenças em Lógica Proposicional Sentença ® SentençaAtômica | SentençaComplexa SentençaAtômica ® Verdadeiro | Falso SentençaComplexa ® (Sentença) |Sentença ConectivoSentença | ØSentença Conectivo ® Ù | Ú | Û | Þ
  • 18. Semântica na Lógica 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 (a Þ b, a) ® b • Eliminação-E (a1 Ù a2 Ù … Ù an) ® ai • Introdução-E (a1, a2, …, an) ® (a1 Ù a2 Ù … Ù an) • Introdução-OU ai ® (a1 Ú a2 Ú … Ú an)
  • 22. Regras de Inferência para a Lógica Proposicional (2) • Eliminação da dupla negação (Ø Ø a) ® a • Resolução unitária (a Ú b, Øb) ® a • Resolução (a Ú b, Øb Ú g) ® a Ú g ou (Øa Þ b, b Þ g) ® Øa Þ g
  • 23. Um agente para o mundo do WUMPUS (1)
  • 24. Um agente para o mundo do WUMPUS (2) • Base de Conhecimentos: – Sentenças: ØS1,1 ØS2,1 S1,2 ØB1,1 B2,1 ØB1,2 – Regras: R1: ØS1,1 Þ ØW1,1 Ù ØW1,2 Ù ØW2,1 R2: ØS2,1 Þ ØW1,1 Ù ØW2,1 Ù ØW2,2 Ù ØW3,1 R3: ØS1,2 Þ ØW1,1 Ù ØW1,2 Ù ØW2,2 Ù ØW1,3 R4: S1,2 Þ W1,3 Ú W1,2 Ú W2,2 Ú W1,1
  • 25. Um Agente Baseado em Conhecimento em Lóg. Prop.