Grundlagen der Künstlichen Intelligenz

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Gliederung
Ö Einleitung
Grundlagen der
Künstlichen Intelligenz
Ö Die Wumpus Welt
Ö Aussagenlogik
Ö Inferenz
Logikbasierte Agenten
Ö Zusammenfassung
18.11.2005
AOT
Brijnesh J Jain
[email protected]
Agententechnologien in
betrieblichen Anwendungen
und der Telekommunikation
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
Einleitung
Einleitung
Denken Menschen logisch?
Denken Menschen logisch?
Ö Selektionsaufgabe nach Watson (1966):
t Gegeben sind 4 Karten, von denen jede auf der einen Seite mit einem
Buchstaben, auf der anderen Seite mit einer Zahl beschriftet ist.
Ö Antwort:
Ö Beispiel:
E
K
4
Ö Aufgabe:
t Welche Karten müssen für die Überprüfung der Regel umgedreht werden?
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
© B.J. Jain
Ziel dieser VL:
t Agenten, die Wissen repräsentieren und neues Wissen schlussfolgern können
Ö Regel:
t Wenn auf der einen Seite der Karte ein Vokal steht, dann steht auf der anderen
Seite eine gerade Zahl.
AOT
2
t Menschen, so scheint es, wissen Dinge über die Umwelt und können daraus
neues Wissen folgern und „intelligente“ Aktionen ableiten
Ö
7
© B.J. Jain
3
Einleitung
Ö Zentrale Konzepte:
t Maschinengerechte Repräsentation von Wissen
t Formale Mechanismen für Schlussfolgern (reasoning)
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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4
© B.J. Jain
6
Gliederung
Realisierung der Konzepte
Ö Einleitung
Ö Logikbasierte Agenten
Ö Die Wumpus Welt
t Agenten, deren Wissensbasis und Mechanismen zum Schlussfolgern auf
Formalismen der Logik beruhen
Ö Logik ist eine formale Sprache, um Wissen zu repräsentieren, mit dem Ziel
bestimmte Schlussfolgerungen ziehen zu können.
Ö Konzepte dieser Vorlesung
Ö Aussagenlogik
Ö Inferenz
Ö Zusammenfassung
t Aussagenlogik als formale Sprache für die Wissensrepräsentation
t Resolutionsmethode als Mechanismus zum logischen Schlussfolgern
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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5
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
1
Die Wumpus Welt
Die Wumpus Welt
Ö Entwickelt von Gregory Yob (1975) als Computerspiel
Ziel: Agent soll Feld mit Gold finden!
Fallgrube:
• Ist zugig (breeze)
Wumpus:
• Stinkt (stench)
Ö Später adaptiert von Michael Genesereth als Testbettumgebung
für logikbasierte Agenten
Ö Diskutiert in Russell & Norvig als motivierendes Beispiel für
Konzepte der Aussagenlogik und Inferenzmechanismen
Gold :
• Glitzert (glitter)
Ö Hier: Abgespeckte Version, um Konzepten der Aussagenlogik
und Inferenzmechanismen zu illustrieren
Wumpus Welt:
Agent:
• sucht Gold
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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7
AOT
• 4x4 Brett ≙ Höhle
• Felder (i, j) ≙ Räume
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
Wumpus Welt
Wumpus Welt
Ö Umgebung:
Ö Wahrnehmung des Agenten:
t Wind (‚B‘, breeze)
t Gestank (‚S‘, stench)
t Glitzern (‚G‘, glitter)
t 4x4 Gitter
t Nachbarfelder eines Feldes
t oben, unten, links, rechts
t Agent und Wumpus im gleichen Feld
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10
t d.h. oben, unten, links, rechts
t Agent fällt in Fallgrube
t Bem.:
t Nachbarfelder von Wumpus stinken
t Aktionen, die aus dem Brett
herausführen würden sind
wirkungslos
t Nachbarfelder von Grube winden
t Feld von Gold glitzert
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
8
Ö Aktionen:
t Gehe zum Nachbarfeld
t Wumpus verspeist Agenten
t Agent und Fallgrube im gleichen Feld
AOT
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© B.J. Jain
9
Die Wumpus Welt
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
Die Wumpus Welt
Exploration
ÖZiel:
Agent soll das Feld mit Gold in jeder
denkbaren Wumpus Welt finden.
t
S
W! G!
Bem.: Es gibt unlösbare Konfigurationen
t
S
ÖGegeben:
Agent hat Wissensbasis (WB)
t
B
P!
P!
B
B
B
P!
B
A
4
B
G
3
Agent
Safe
Breeze
Glitter
S = Stench
P = Pit
W = Wumpus
t Regeln der Wumpus Welt
t Wahrnehmung
=
=
=
=
2
ÖFrage:
t
Wie soll ein Agent in der Wumpus Welt
folgern und handeln?
1
A
1
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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11
AOT
2
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
3
4
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12
2
Wumpus Welt
S
W! G!
S
B
P!
P!
B
B
B
P!
B
Exploration
A
4
B
G
3
2
A
1
AOT
B
S
B
P!
P!
B
B
2
3
B
P!
B
© B.J. Jain
2
B
1
AOT
2
=
=
=
=
S
B
P!
P!
B
B
B
P!
B
3
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1
S
S
2
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
B
P!
P!
B
B
B
=
=
=
=
Agent
Safe
Breeze
Glitter
14
P!
B
A
3
B
G
W!
A
S
=
=
=
=
S
S
B
P!
P!
B
B
B
P!
B
P?
B
2
P?
3
4
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16
Exploration
A
4
3
2
B
G
W!
A
=
=
=
=
Agent
Safe
Breeze
Glitter
S = Stench
P = Pit
W = Wumpus
S
B
1
AOT
Agent
Safe
Breeze
Glitter
S = Stench
P = Pit
W = Wumpus
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
W! G!
4
17
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4
1
© B.J. Jain
4
Wumpus Welt
P!
3
3
Exploration
2
S = Stench
P = Pit
W = Wumpus
S
B
2
Wumpus Welt
W! G!
Agent
Safe
Breeze
Glitter
P?
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
AOT
15
B
G
W!
1
B
A
=
=
=
=
S = Stench
P = Pit
W = Wumpus
P?
1
A
A
2
4
4
2
AOT
Agent
Safe
Breeze
Glitter
Exploration
3
B
B
G
3
1
Wumpus Welt
S
P!
P?
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
W! G!
B
S = Stench
P = Pit
W = Wumpus
W?P?
1
B
AOT
13
B
G
W?
A
B
A
4
1
A
4
S
P!
4
Exploration
3
S
B
P!
Exploration
1
Wumpus Welt
S
S
W! G!
P?
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
W! G!
Agent
Safe
Breeze
Glitter
S = Stench
P = Pit
W = Wumpus
P?
1
=
=
=
=
Wumpus Welt
2
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
P!
3
4
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18
3
Wumpus Welt
Exploration
Die Wumpus Welt
Was und die Wumpus Welt zeigt
S
W! G!
S
B
P!
P!
B
B
B
P!
B
A
4
3
B
G
W!
2
A
B
1
AOT
Agent
Safe
Breeze
Glitter
S = Stench
P = Pit
W = Wumpus
S
1
=
=
=
=
2
Ö
Intelligente Agenten benötigen
t Wissensbasis (WB)
t Inferenzmechansimus
um rationale Entscheidungen zu treffen
Ö
Wissensbasis
t Regeln der Wumpus Welt
t Wahrnehmungen
Ö
Inferenzmechanismus
t Logisches Schließen: Wann immer der Agent aus der WB eine Schlussfolgerung zieht,
so ist die Schlussfolgerung korrekt, wenn die WB korrekt ist
P!
3
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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Logikbasierte Agenten = Wissensbasis + Inferenzmechanismus
Ö
4
19
Die Wumpus Welt
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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20
© B.J. Jain
22
Gliederung
Ö Einleitung
Ö Problem:
t Wie können wir
Ö Die Wumpus Welt
t die Wissensbasis
t den Inferenzmechanismus
Ö Aussagenlogik
von Agenten (maschinengerecht) formalisieren?
Ö Inferenz
Ö Idee:
Ö Zusammenfassung
t Mit Formalismus der Logik
t Aussagenlogik zur Repräsentation von Wissen
t Resolutionsmethode als Inferenzmechanismus
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
© B.J. Jain
21
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
Aussagenlogik
Aussagenlogik
Ö Aussagenlogik befasst sich mit der …
Ö Komponenten
t logischen Bewertung von Aussagen.
t Syntax
t Verknüpfung von Aussagen
t definiert die wohlgeformten (zulässigen) Formeln der Sprache
Ö Beispiel:
t bedeutungsleere Zeichenfolge
t Aussage 1 ist wahr:
t Semantik
t Wumpus ist in Feld (3,1)
t definiert Bedeutung wohlgeformter Formeln in einer gegebenen „Welt“
t Aussage 2 ist falsch:
t Bedeutung einer Formel ist ihr Wahrheitsgehalt (true, false)
t Gold glitzert in Feld (3,3) [false]
t Verknüpfung ist falsch:
t Eine „Welt“ kann als reale Umgebung des Agenten aufgefasst werden
t Wumpus ist in Feld (3,1)
und
t Gold glitzert in Feld (3,3)
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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23
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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24
4
Aussagenlogik
Syntax
Aussagenlogik
Ö Aussagenlogische Formeln (wohlgeformt)
1. Konstanten ⊤ und ⊥ sind Formeln
2. Aussagesymbole sind Formeln
3. Mit  und  sind folgende Ausdrücke auch Formeln:
Ö Vokabular
t Konstantensymbole: ⊤ (wahr) und ⊥ (falsch)
t Aussagensymbole: p, q, r, s, … ∈ A
t
t
t
t
t
t Junktoren:
Junktor Name
AOT
Intuitive Bedeutung

Negation

Konjunktion „und“

Disjunktion
„oder“

Implikation
„wenn – dann“

Äquivalenz
„genau dann, wenn“
„nicht“
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
4.
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Semantik
t z.B. induktiv in Form von Wahrheitstabellen (siehe nächste Folie)
© B.J. Jain
27
Beispiel: Wissensbasis
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Semantik
Wahrheitstabelle
t Seien  und  Formeln. Dann gilt:
Ö Semantik der Aussagenlogik
t Erweiterung der Interpretation I auf die Menge F aller wohlgeformten Formeln
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
Aussagenlogik
Ö Semantik von ´Symbolen
t Interpretation I: A ∪ {⊤, ⊥ } {0, 1}
t Weist jedem Aussagesymbol aus A einen Wahrheitswert zu
t Weist ⊤ den Wahrheitswert 1 und ⊥ den Wert 0 zu
Aussagenlogik
Alle Formeln werden nach 1.-3. gebildet.
AOT
25
Ö Semantik
t Legt fest wie man einer Formel  eine Bedeutung zuweisen kann
t Bedeutung von  ist ein Wahrheitswert 1 (true) oder 0 (false)
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz





Ö Präzedenzen:
t Präzedenzen (hier) in Reihenfolge , , , , 
t Zusätzliche Klammerungen machen Formeln trotzdem lesbarer
Aussagenlogik
AOT
Syntax
t
t
AOT







1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
Eine Interpretation kann man als abstrakte Beschreibung der „möglichen Welt“ sehen
Sie gibt an, welche Aussagen in dieser „Welt“ erfüllt sind und welche nicht erfüllt sind
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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Aussagenlogik
28
Beispiel: Wissensbasis
Wissensbasis für reduzierte Wumpus Welt (Startzustand)
Ö Ziel:
t Konstruktion einer Wissensbasis für reduzierte Wumpus Welt
Ö Einschränkung:
t Betrachte nur Fallgrube und Zugluft
t Ignoriere Wumpus, Gestank, Gold und Geglitzer
Ö Ein Raum windet gdw. im Nachbarfeld eine Grube ist
t 1 : b[1,1]  (p[1,2]  p[2,1])
t 2 : b[1,2]  (p[1,1]  p[1,3]  p[2,2])
t …
t 16: b[4,4]  (p[4,3]  p[3,4])
Ö Keine Fallgrube im Raum (1,1)
t 17: p[1,1]
Ö Vokabular (Aussagensymbole): Für alle i, j gelte
t p[i,j] ist wahr, wenn im Raum (i,j) eine Fallgrube ist; sonst falsch
t b[i,j] ist wahr, wenn im Raum (i,j) Zugluft ist; sonst falsch.
Ö Keine Zugluft im Raum (1,1)
t 18: b[1,1]
Ö WB0 = 1  …  18 = {1 , … , 18 }
AOT
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29
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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30
5
Aussagenlogik
Beispiel: Wissensbasis
Gliederung
Wissensbasis für reduzierte Wumpus Welt (Agent in (1,2))
Ö Einleitung
Ö Wissensbasis aus Startzustand
t WB0 = 1  …  18
Ö Die Wumpus Welt
Ö Zugluft im Raum (1,2)
Ö Inferenz
Ö Aussagenlogik
t 19: b[1,2]
Ö Zusammenfassung
Ö WB1 = 1  …  18  19
= {1 , … , 19 }
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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AOT
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Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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32
Inferenz
Inferenz
Ö Ausgangssituation:
t Agent repräsentiert Wissen in logischen
Formeln. Um festzulegen, wie man
neues Wissen folgern kann, muss formal
ein Folgerungsbegriff definiert werden.
Ö Modell
t Def.: Sei WB eine Menge von Formeln. Eine Interpretation I heißt Modell von
WB, wenn I jeder Formel  aus WB den Wahrheitswert 1 zuweist.
Ö Notationen:
t Ist I Modell von WB, dann sagen wir I erfüllt WB und schreiben I |= WB
Ö Beispiel:
t Wie kann man aus WB0 formal folgern,
dass Feld (1,2) sicher ist?
t Gilt WB = {}, dann schreiben wir I |=  statt I |= {}
Ö Semantische Folgerung
t Def.:  folgt semantisch (WB |= ) aus WB, wenn jedes Modell von WB
auch Modell von  ist.
Ö Eigenschaft des Folgerungsbegriffs:
t Wann immer WB wahr ist, dann sollte
jede aus WB gefolgerte Formel ebenfalls
wahr sein
AOT
t Erfüllt die gewünschte Eigenschaft eines formalen Folgerungsbegriffs
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AOT
33
Inferenz
Beispiel
Ö Ausgangssituation
t Wissensbasis WB1
4
Ö Prüfe semantische Folgerungen
t WB1 |= p[2,1] ?
3
t Feld (2,2) ist sicher?
Ö Inferenzmethode
t Model-Checking
AOT
2
?
?
1
A
A
1
2
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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34
Inferenz
Beispiel
Ö Model-Checking zur Verifikation der Folgerbarkeit  von aus WB1
t Betrachte alle Interpretationen I von b[i,j], p[i,j]
t Werte alle Formeln k von WB1 bzgl. Interpretationen I aus (Wahrheitstafel)
t Werte Formel  bzgl. Interpretationen I aus (Wahrheitstafel)
t Identifiziere Menge M(WB1) und M() der Modelle von WB1 und 
t WB1 |= , wenn M(WB1) ⊆ M()
t Feld (2,1) ist sicher?
t WB1 |= p[2,2] ?
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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B
Ö Ergebnis:
t 3 Interpretationen sind Modelle von WB1
t WB1 |= p[2,1], d.h. p[2,1] ist wahr für jedes Modell von WB1
?
3
35
t Keine Fallgrube in Feld (2,1)
t p[2,2] ist wahr für zwei und falsch für ein Modell von WB1
t p[2,2] folgt nicht aus WB1
t Feld (2,2) ist ein unsicheres Feld
4
AOT
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36
6
Inferenz
Inferenz
Ö Model-Checking ist
Grundlagen
t korrekt
Resolution
Ö Erfüllbarkeit:
t  heißt erfüllbar, wenn es ein Modell I von  gibt
t d.h. es werden nur Formeln abgeleitet, die semantisch aus WB folgen
t vollständig
t  heißt unerfüllbar, wenn  nicht erfüllbar ist
t d.h. es kann jede Formel abgeleitet werden, die semantisch aus WB folgt
Ö Gültigkeit:
t  heißt gültig, wenn  für alle Interpretationen I wahr ist
t exponentiell
t O(2n) Interpretationen für n Symbole
Ö Äquivalenz:
t  und  heißen logisch äquivalent ( ≡ ), wenn für alle I gilt
Ö Alternative:
I |=  gdw. I |= 
t Resolutionsmethode
AOT
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AOT
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Inferenz
Resolution
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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38
Inferenz
Resolution
Informelle Beschreibung der Resolutionsmethode
Ö Ziel:
t Prüfe ob WB |=  gilt
1. Eingabe: Wissensbasis als Menge von Formeln
2. Wiederholte Anwendung einer syntaktische Umformungsregel
a) Generiert in jedem Schritt aus zwei Formeln eine dritte Formel
b) Fügt neu generierte Formel, sofern sie nicht in der Wissensbasis
enthalten ist, als Eingabe für den nächsten Schritt hinzu
3. Terminiert, wenn ein Widerspruch oder keine neue Formel generiert
werden kann, die nicht in der (erweiterten) Wissensbasis ist
Ö Beispiel:
t WB = (p  r)  (q  r) und  = p  q
t WB1 |= p[2,1]
Ö Resolution
t Methode zur Bestimmung der Unerfüllbarkeit einer Formel
Ö Resolutionsregel
t Zeige WB |=  durch Widerspruch: WB   ist unerfüllbar
t Macht Sinn, weil (WB |= ) gdw. (WB  ) unerfüllbar (Beweis?)
t wird in Schritt 2a) als syntaktische Umformungsregel angewendet
Ö Widerspruch
t tritt auf, wenn eine unerfüllbare Formel generiert wird
AOT
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AOT
39
Inferenz
Resolution
Ö Resolutionsregel I:
© B.J. Jain
40
Inferenz
Resolution
Grundlagen
(p  r)  (q  r) |= p  q
Formel 1
Formel 2
Ö Literale:
Aus Formeln 1 & 2
generierte Formel 3
t Beispiel: p, p, q, q, r, r, …
t Disjunktion von Literalen
t Beispiel: (p  q  r), (p  q), (p  q)
t (p  r)  (q  r) ist eine Konjunktion von Disjunktionen
Ö Konjunktive Normalform (KNF):
t r ist in beiden Disjunktionen komplementär
t Konjunktion von Klauseln
t Beispiel: (p  r)  (q  r)
t Problem: In der Form nur selten anwendbar
t Ziel: Verallgemeinerung der Resolutionsregel I
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
t Symbole oder negierte Symbole
Ö Klausel:
Ö Beobachtung:
t Modell für (p  r)  (q  r) ist auch Modell für p  q
AOT
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41
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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42
7
Inferenz
Resolution
Ö Satz: Jede Formel kann in eine äquivalente Formel in KNF
umgeformt werden.
1.
Eliminiere „“ mit Hilfe von
t    ≡ (  )  (  )
2. Eliminiere „“ mit Hilfe von
t    ≡   
Ö Es existiert ein konstruktiver Beweis
3.
Ziehe „“ nach innen mit Hilfe von
t () ≡ 
t (  ) ≡    (De Morgan)
t (  ) ≡    (De Morgan)
4. Löse verschachtelte „“ und „“ Verknüpfungen auf mit Hilfe von
t   (  ) ≡ (  )  (  ) (Distributionsgesetz 1)
t   (  ) ≡ (  )  (  ) (Distributionsgesetz 2)
Ö Hier: Nur Konstruktionsregeln + Beispiel
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
Resolution
Ö Regeln zur Umformung in KNF
Grundlagen (Forts.): Konjunktive Normalform
AOT
Inferenz
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AOT
43
Inferenz
Resolution
Ö Beispiel: Transformation von p  (q  r) in KNF
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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44
Inferenz
Resolution
Ö Resolutionsregel II:
t Seien L1, …, Ln und L*1,…, L*m Literale mit L = Li = L*j für
ein i mit 1 ≤ i ≤ n und ein j mit 1 ≤ j ≤ m. Dann gilt:
1. Eliminiere „“
t (p  (q  r) )  ((q  r)  p)
2. Eliminiere „“
(L1 … Li-1  L  Li+1 …  Ln )  (L*1 … L*j-1  L  L*j+1 …  L*n )
t (p  (q  r))  ((q  r)  p)
|=
3. Ziehe „“ nach innen
(L1 … Li-1  Li+1 …  Ln )  (L*1 … L*i-1  L*i+1 …  L*n )
t (p  q  r)  ((q  r)  p)
4. Löse verschachtelte „“ und „“ Verknüpfungen auf
t (p  q  r)  (q  p)  (r  p)
Resolvente
Ö KNF: (p  q  r)  (q  p)  (r  p)
AOT
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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AOT
45
Inferenz
Resolution
Idee des Resolutionsbeweises: Was nützt uns die Resolutionsregel?
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
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46
Inferenz
Resolution
Ö Resolutionsmethode für WB |= 
Ö Beobachtung:
t Es sei  = K1  …  Kn eine Formel in KNF mit Klauseln Ki und L ein
Literal. Gibt es Klauseln Kr = L und Ks = L, dann ist  unerfüllbar.
t Es kann nicht gleichzeitig L und L gelten
t Damit ist K1 … L … L … Kn erst recht unerfüllbar
t Resolution mit L und L liefert als Resolvente die leere Klausel ●
1.
Transformiere WB   in KNF; Sei M die KNF.
2.
Wiederhole folgende Schritte
a) Wähle zwei Klauseln K und K* aus M, für die die Resolutionsregel
anwendbar ist
b) Erzeuge eine Resolvente R von K und K* durch Anwendung der
Resolutionsregel
c) Füge Klausel R in M hinzu, falls nicht vorhanden
Ö Folgerung:
bis einer der folgenden Fälle eintritt
t Fall 1: Die leere Klausel ● wird hergeleitet
t Versuche aus WB   die leere Klausel ● abzuleiten
t Fall 2: Es können keine neuen Resolventen mehr gebildet werden
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AOT
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8
Inferenz
Resolution
Ö Ergebnis der Resolutionsmethode
t Fall 1: Die leere Klausel ● taucht als Resolvente auf. Folglich gilt:
WB   unerfüllbar und damit WB |= 
t Fall 2: Die leere Klausel ● taucht nicht als Resolvente auf. Dann gilt:
WB   erfüllbar und damit WB |≠ 
Ö Eigenschaften der Resolutionsmethode
t korrekt
t d.h. es werden nur Formeln abgeleitet, die semantisch aus WB folgen
t vollständig
t d.h. es kann jede Formel abgeleitet werden, die semantisch aus WB folgt
t Findet Beweise,
Inferenz
Beispiel
Ö Ausgangssituation
t Wissensbasis WB1
4
Ö Prüfe semantische Folgerungen
t WB1 |= p[2,1] ?
t Feld (2,1) ist sicher?
3
Ö Inferenzmethode
t Resolution
2
?
?
1
A
A
1
2
Ö Relevante Wissensbasis
t 1 : b[1,1]  (p[1,2]  p[2,1])
t 18: b[1,1]
t WB1 = 1  18
t d.h. Sequenz von Inferenzregeln, die aus WB eine Formel ableiten
AOT
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AOT
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Resolution
Beispiel
Ö Ziel:
t Prüfe: WB1 |= p[2,1] mit Resolution
3
4
50
Beispiel
1. Resolution:
b[1,1]  p[1,2]  p[2,1]
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p[1,2]  b[1,1]
p[2,1] b[1,1]
b[1,1]
p[2,1]
……
t Ergebnis: (Klauselmenge: Konjunktionen als Kommata)
M={
(b[1,1]  p[1,2]  p[2,1]),
(p[1,2]  b[1,1]),
(p[2,1] b[1,1]),
b[1,1],
p[2,1]
}
t Siehe auch Folie #46 ´
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?
Resolution
Ö Lösung
1. Transformiere WB1  p[2,1] in KNF
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B
…
…
…
…
b[1,1]
1. Wähle Klauseln (p[2,1] b[1,1]) und p[2,1]
2. Resolutionsregel liefert: b[1,1]
3. Setze M = M ∪ {b[1,1] }
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Gliederung
•
Ergebnis:
t WB1  p[2,1] ist unerfüllbar
4. Wähle Klauseln b[1,1] und b[1,1]
t Es folgt p[2,1] aus WB1
5. Resolutionsregel liefert leere Klausel
t Feld (2,1) ist sicher
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Zusammenfassung & Ausblick
Ö Einleitung
Ö Zusammenfassung
Ö Die Wumpus Welt
t Intelligente Agenten benötigen eine Wissensbasis und einen
Inferenzmechanismus um rationale Entscheidungen treffen zu können
Ö Aussagenlogik
t Repräsentation der Wissensbasis durch Formeln der Aussagen-logik
t Resolutionsmethode basierend auf KNF als Inferenzmechanis-mus
Ö Inferenz
Ö Ausblick
Ö Zusammenfassung
t Aussagenlogik sehr ausdruckschwach
t Nächste Vorlesung: Prädikatenlogik der ersten Stufe
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9
Anhang:
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Äquivalente Formeln
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10
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