Representação de Conhecimento
na Máquina
Representações e Mapeamentos

Dois tipos de entidades:
 Fatos
verdades em algum mundo relevante
 Coisas que queremos representar

 Representações

dos fatos
em algum formalismo escolhido

Frases em linguagem natural
 “Malhado

cachorro(Malhado)
 “Todos
 Vx:
 Fato

os cachorros tem rabo”
cachorro(x) ----> tem-rabo(x)
que pode ser gerado
tem-rabo(Malhado)
 Frase

é um cachorro”
que pode ser gerada
“Malhado tem rabo”

Problema: Mapeamentos muitos para
muitos
 “Todos
os cachorros tem rabos”
 “Todo cachorro tem um rabo”
Importância da Representação Interna

Problema do Tabuleiro de Damas Mutilado
Considere um tabuleiro de damas normal do qual duas
casas, em cantos opostos, foram removidas. A tarefa é
cobrir exatamente todas as casas restantes com peças
de dominó (cada uma cobre duas casas). Não é
permitida a superposição de peças de dominó, ou seja,
uma peça não pode ser colocada sobre outra nem além
dos limites do tabuleiro mutilado.

Será que isso pode ser feito?
Propriedades de um Sistema de Representação de
Conhecimento

adequação representacional
 capacidade
de representar todos os tipos de
conhecimento necessários naquele domínio

adequação inferencial
 inferir
a partir de conhecimentos antigos
gerando novos conhecimentos

eficácia inferencial
 focalizar
atenção dos mecanismos de inferência
nas direções mais promissoras

eficácia aquisitiva
 capacidade
de adquirir facilmente
novas informações
Representação de Conhecimento
combinação de estruturas de dados e
procedimentos interpretativos, que se
usados de maneira adequada levam um
agente a ter um comportamento “culto”
 conhecimento cresce ou se acumula

 algo

novo deve ser relacionado com o velho
conhecimentos estão interligados
conhecimento não é estático
 quando algo não é conhecido o sistema tem
que ser capaz de raciocinar

 Quanto
é representado?
 Quanto é deduzido?

Não existe um melhor tipo de representação,
que independa do contexto, do
conhecimento e do uso
Tipos de Conhecimento

conhecimento sobre objetos
a
neve é branca
 pássaros tem asas

conhecimento sobre eventos
 vai

chover amanhã
conhecimento tipo bom-senso
 todo
mundo gosta de cerveja gelada

conhecimento sobre
 objetivos
/ motivação / causalidade
 tempo / ação
conhecimento sobre processo
 conhecimento sobre conhecimento

 meta-conhecimento

conhecimento sobre crenças
o
que pode ou não ser verdadeiro
Uso do Conhecimento

aquisição
 relacionar

algo novo com algo já conhecido
recuperação
 determinar
qual conhecimento é relevante a um
dado problema

raciocínio
o
que é preciso conhecer a partir do que já é
conhecido
Formas “Conhecidas” de Representação

algoritmos
 linguagens

de programação
axiomático ( 3 000 anos)
 álgebra
 geometria
 lógica
 cálculo
diferencial
Técnicas de Representação

direta ou analógica
 geometria,

lógica
 inferência

mapas
pode ser mecanizada
regras de produção
 se
<condição> então <ação>
Técnicas de representação

procedimentos
 ex.:
procedimento de análise sintática ( a
gramática não é explícita)
rede semântica
 frames
 scripts
 representações de propósito especial

Representação Direta ou Analógica

representação de propriedades e relações
entre partes das propriedades
 mapas,
geometria, jogos de tabuleiro,
diagramas, música

a estrutura da representação dá informação
sobre a estrutura do que está sendo
representado
 homomorfismo
General Space Planner
Geometric Theorem Prover
Vantagens e Desvantages da
Representação Analógica

Vantagens
 não
precisa ser bi-dimensional
 lista
de números representando tamanhos
 alguns
fatos podem ser diretamente observados
 tende a eliminar ambiguidades
 uma
declaração pode ter diferentes interpretações

Desvantagens
 certas
inferências são mais difíceis

o que se faz quando a informação não está
presente?
 Adicionar
uma nova cidade X em um mapa
 localização
direta
 X é equidistante das cidades Y e Z ?
Lógica
está ligada com pensamento e raciocínio
 usada para representar relações e estruturas
dedutivas
 a idéia básica é que uma determinada
declaração pde ser verdadeira ou falsa
 o poder da representação lógica está no
processo de encadeamento

Lógica de Predicados

Marcos era homem
 homem(Marcos)

Marcos nasceu em Pompéia
 pompeano(Marcos)

Todos que nasceram em Pompéia eram
romanos
 Vx
: pompeano(x) --> romano(x)

César era um soberano
 soberano(César)

Todos os romanos eram leais a César ou
então odiavam-no
 Vx
: romano(x) --> leal-a(x,César) V odeia(x,
César)
 Vx : romano(x) --> [(leal-a(x,César) V
odeia(x, César)) ^ -- (leal-a(x,César) ^
(odeia(x,César))]

Todo mundo é leal a alguém
 Vx

y : leal-a(x,y)
As pessoas só tentam assassinar soberanos
aos quais não são leais
 Vx
: V y : pessoa(x) ^ soberano(y) ^ tentaassassinar(x,y) --> -- leal-a(x,y)

Marcos tentou assassinar César
 tenta-assassinar(Marcos,
César)
“Marcos era leal a César ?”
 Todos os homens são pessoas

 Vx
: homem(x) --> pessoa(x)
Vantagens e Desvantagens da
Repres. Lógica

Vantagens
é
uma maneira natural de representação
 é flexível
 é precisa
 é modular

Desvantagens
 difícil
separar representação do uso
 sistema tende a ficar vagaroso a medida que o número
de fatos aumenta

explosão combinatória