Sử Dụng Mô Hình Đối Tượng Thông Minh Trong Biểu Diễn Tri Thức Và Xây Dựng Chiến Lược Suy Diễn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
________________

BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC
BIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

Đề Tài:
Sử Dụng Mô Hình Đối Tượng Thơng Minh
Trong Biểu Diễn Tri Thức Và
Xây Dựng Chiến Lược Suy Diễn

Học viên thực hiện:
Trần Thanh Quốc Thắng
MSSV: CH1101131
Nguyễn Anh Nhân
MSSV: CH1101114

TP. HCM, 2013


MỤC LỤC
MỤC LỤC..................................................................................................................2
Phần 1: Tổng Quan Về Biểu Diễn Tri Thức.............................................................3
I. Giới thiệu về biểu diễn tri thức...........................................................................3
II. Vai trò của biểu diễn tri thức trong ứng dụng..................................................3
III. Một số phương pháp biểu diễn tri thức...........................................................4
1. Biểu diễn tri thức sử dụng luật dẫn xuất (luật sinh)...........................................4
2. Biểu diễn tri thức sử dụng mạng ngữ nghĩa.......................................................6
3. Biểu diễn tri thức bằng frame............................................................................9
4. Biểu diễn tri thức bằng script..........................................................................10

Phần 2: Mô Hình Đối Tượng Thơng Minh.............................................................13
I. Giới thiệu...........................................................................................................13
II. Mơ hình đối tượng thơng minh.......................................................................13
1. Tổng quan về mơ hình đối tượng thông minh..................................................13
2. Các thành phần của một đối tượng thông minh...............................................14
III. Ngôn ngữ biểu diễn đối tượng thông minh (SOL)........................................17
IV. Ví dụ về cách thiết kế một đối tượng thơng minh..........................................20
1. Mơ hình hệ thống phân tích tài chính..............................................................20
2. Các đặc tính của đối tượng thơng minh...........................................................21
V. Kết luận............................................................................................................23
Tài liệu tham khảo...................................................................................................26


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG

Phần 1: Tổng Quan Về Biểu Diễn Tri Thức
I. Giới thiệu về biểu diễn tri thức
Mặc dù biểu diễn tri thức là một trung tâm và là một trong số các khái niệm
quen thuộc trong trí tuệ nhân tạo, câu hỏi cơ bản nhất về nó – biểu diễn tri thức là gì?
Hiếm khi chúng ta có được câu trả lời trực tiếp. Rất nhiều bài báo đã hưởng ứng cho
một hoặc một loạt các biểu diễn, các bài báo khác đã lập luận cho các thuộc tính khác
nhau cần phải có một loại biểu diễn, trong khi vẫn còn những người khác đã tập trung
vào các thuộc tính là quan trọng đối với các khái niệm biểu diễn tri thức
Trong bài tiểu luận này, chúng tôi quay trở lại vấn đề cơ bản để giải quyết các
câu hỏi trực tiếp. Chúng tôi tin rằng câu trả lời có thể được hiểu trong năm vai trò
quan trọng và khác biệt rõ rệt của biểu diễn tri thức, mỗi nơi khác nhau và tại những
thời điểm nhu cầu mâu thuẫn nhau về các thuộc tính một đại diện cần phải có.
Chúng tơi khuyến khích rằng việc ghi nhớ năm vai trò này cho chúng ta một cái
nhìn hữu ích, nó làm sáng tỏ một số tranh chấp lâu đời và có thể tiếp thêm sinh lực

cho cả nghiên cứu và thực hành trong lĩnh vực này.

II. Vai trò của biểu diễn tri thức trong ứng dụng
Chúng tơi cho rằng khái niệm tốt nhất có thể được hiểu thơng qua 5 vai trị khác
nhau
• Một biểu diễn tri thức (KR) về cơ bản là một người thay thế, thay thế cho bản
thân sự vật, được sử dụng để cho phép một tổ chức để xác định hệ quả của suy nghĩ
hơn là hành động, nghĩa là, theo lý luận về thế giới chứ không phải là hành động
trong đó.
• Nó là một tập hợp các cam kết bản thể học, nghĩa là, một câu trả lời cho câu
hỏi: tôi nên suy nghĩ về thế giới theo khía cạnh nào ?
• Đó là một lý thuyết rời rạc của lý luận thông minh, thể hiện về ba thành phần:
(i) quan niệm cơ bản của biểu diễn của lý luận thông minh, (ii) tập hợp các suy luận
được thừa nhận và (iii) thiết lập các kết luận nó khuyến cáo.
• Nó là một phương tiện để tính tốn thực dụng hiệu quả, tức là, mơi trường tính
tốn mà suy nghĩ được thực hiện. Một trong những đóng góp hiệu quả này thực tế
được cung cấp bởi các hướng dẫn cơ quan đại diện cung cấp cho tổ chức thông tin để
tạo điều kiện thuận lợi cho việc đưa ra những kết luận đề nghị.
MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

3


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
• Nó là một phương tiện biểu hiện của con người, nghĩa là, một ngôn ngữ mà
chúng ta diễn đạt về thế giới.
Hiểu biết về vai trò và thừa nhận sự đa dạng của biểu diễn tri thức có những kết
quả rất hữu ích. Thứ nhất, từng vai trị được u cầu có một cái gì đó hơi khác nhau
trong cùng một biểu diễn, mỗi vai trị sẽ bắt nguồn cho những thuộc tính thú vị và

khác biệt mà mỗi biểu diễn tri thức phải có.
Thứ hai, chúng tơi tin rằng vai trị cung cấp một khn khổ hữu ích để mơ tả
một loạt các biểu diễn. Chúng tôi đề nghị cơ bản "tư duy" của biểu diễn tri thức có thể
được nắm bắt bằng sự hiểu cách đánh giá mỗi vai trò, và cho thấy điểm tương đồng
và khác biệt cần thiết.
Thứ ba, chúng tôi tin rằng một số bất đồng trước đây về biểu diễn tri thức là hữu
ích khi tất cả các vai trị được đưa ra xem xét thích hợp. Chúng tôi chứng minh điều
này bằng cách xem xét lại và mổ xẻ các đối số đầu liên quan đến frame và logic.
Cuối cùng, chúng tôi tin rằng xem xét biểu diễn tri thức theo cách này sẽ có kết
quả cho cả nghiên cứu và thực hành. Đối với nghiên cứu, quan điểm này cung cấp
một câu trả lời trực tiếp cho một câu hỏi có ý nghĩa cơ bản trong lĩnh vực này. Nó
cũng cho thấy việc áp dụng một quan điểm rộng rãi về những gì quan trọng về biểu
diễn tri thức, và nó làm cho các trường hợp đó một phần đáng kể của các nỗ lực đại
diện thu giữ và đại diện cho sự phong phú của thế giới tự nhiên - đang nhận được
quan tâm đầy đủ. Chúng tơi tin rằng điểm này cũng có thể cải thiện thực hành bằng
cách nhắc nhở những nhà nghiên cứu về nguồn cảm hứng là những nguồn quan trọng
của quyền lực cho một loạt các biểu diễn tri thức.

III. Một số phương pháp biểu diễn tri thức
1. Biểu diễn tri thức sử dụng luật dẫn xuất (luật sinh)
Phương pháp biểu diễn tri thức bằng luật sinh được phát minh bởi Newell và
Simon trong lúc hai ông đang cố gắng xây dựng một hệ giải bài toán tổng quát. Đây là
một kiểu biểu diễn tri thức có cấu trúc. Ý tưởng cơ bản là tri thức có thể được cấu trúc
bằng một cặp điều kiện – hành động : "NẾU điều kiện xảy ra THÌ hành động sẽ được
thi hành". Chẳng hạn : NẾU đèn giao thông là đỏ THÌ bạn khơng được đi thẳng, NẾU
máy tính đã mở mà khơng khởi động được THÌ kiểm tra nguồn điện, …

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

4

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Ngày nay, các luật sinh đã trở nên phổ biến và được áp dụng rộng rãi trong
nhiều hệ thống trí tuệ nhân tạo khác nhau. Luật sinh có thể là một cơng cụ mơ tả để
giải quyết các vấn đề thực tế thay cho các kiểu phân tích vấn đề truyền thống. Trong
trường hợp này, các luật được dùng như là những chỉ dẫn (tuy có thể khơng hồn
chỉnh) nhưng rất hữu ích để trợ giúp cho các quyết định trong quá trình tìm kiếm, từ
đó làm giảm khơng gian tìm kiếm. Một ví dụ khác là luật sinh có thể được dùng để
bắt chước hành vi của những chuyên gia. Theo cách này, luật sinh không chỉ đơn
thuần là một kiểu biểu diễn tri thức trong máy tính mà là một kiểu biễu diễn các hành
vi của con người.
Một cách tổng quát luật sinh có dạng như sau :
P1 ∧ P2 ∧ ... ∧ Pn → Q
Tùy vào các vấn đề đang quan tâm mà luật sinh có những ngữ nghĩa hay cấu tạo khác
nhau :
Trong logic vị từ : P1, P2, ..., Pn, Q là những biểu thức logic.
Trong ngôn ngữ lập trình, mỗi một luật sinh là một câu lệnh.
IF (P1 AND P2 AND .. AND Pn) THEN Q.
Trong lý thuyết hiểu ngôn ngữ tự nhiên, mỗi luật sinh là một phép dịch :
ONE → một.
TWO → hai.
JANUARY → tháng một
Để biễu diễn một tập luật sinh, người ta thường phải chỉ rõ hai thành phần chính sau :
(1) Tập các sự kiện F(Facts)
F = { f1, f2, ... fn }

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

5


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
(2) Tập các quy tắc R (Rules) áp dụng trên các sự kiện dạng như sau :
f1 ∧ f2 ∧ ... ∧ fi → q
Trong đó, các fi , q đều thuộc F
Ví dụ : Cho 1 cơ sở tri thức được xác định như sau :
Các sự kiện : A, B, C, D, E, F, G, H, K
Tập các quy tắc hay luật sinh (rule)
R1 : A → E
R2 : B → D
R3 : H → A
R4 : E ∧ G → C
R5 : E ∧ K → B
R6 : D ∧ E ∧ K → C
R7 : G ∧ K ∧ F → A
2. Biểu diễn tri thức sử dụng mạng ngữ nghĩa
Mạng ngữ nghĩa là một phương pháp biểu diễn tri thức đầu tiên và cũng là
phương pháp dễ hiểu nhất đối với chúng ta. Phương pháp này sẽ biểu diễn tri thức
dưới dạng một đồ thị, trong đó đỉnh là các đối tượng (khái niệm) còn các cung cho
biết mối quan hệ giữa các đối tượng (khái niệm) này.
Chẳng hạn : giữa các khái niệm chích chịe, chim, hót, cánh, tổ có một số mối
quan hệ như sau :
Chích chịe là một lồi chim.
Chim biết hót
Chim có cánh

MƠN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

6


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Chim sống trong tổ
Các mối quan hệ này sẽ được biểu diễn trực quan bằng một đồ thị như sau :

Hình 1.1 Các mối quan hệ trong mạng ngữ nghĩa
Do mạng ngữ nghĩa là một loại đồ thị cho nên nó thừa hưởng được tất cả những
mặt mạnh của công cụ này. Nghĩa là ta có thể dùng những thuật tốn của đồ thị trên
mạng ngữ nghĩa như thuật tốn tìm liên thơng, tìm đường đi ngắn nhất,… để thực
hiện các cơ chế suy luận. Điểm đặc biệt của mạng ngữ nghĩa so với đồ thị thơng
thường chính là việc gán một ý nghĩa (có, làm, là, biết, ...) cho các cung. Trong đồ thị
tiêu chuẩn, việc có một cung nối giữa hai đỉnh chỉ cho biết có sự liên hệ giữa hai đỉnh
đó và tất cả các cung trong đồ thị đều biểu diễn cho cùng một loại liên hệ. Trong
mạng ngữ nghĩa, cung nối giữa hai đỉnh còn cho biết giữa hai khái niệm tương ứng có
sự liên hệ như thế nào. Việc gán ngữ nghĩa vào các cung của đồ thị đã giúp giảm bớt
được số lượng đồ thị cần phải dùng để biễu diễn các mối liên hệ giữa các khái niệm.
Chẳng hạn như trong ví dụ trên, nếu sử dụng đồ thị thông thường, ta phải dùng đến 4
loại đồ thị cho 4 mối liên hệ : một đồ thị để biểu diễn mối liên hệ "là", một đồ thị cho
mối liên hệ "làm", một cho "biết" và một cho "có".
Một điểm khá thú vị của mạng ngữ nghĩa là tính kế thừa. Bởi vì ngay từ trong
khái niệm, mạng ngữ nghĩa đã hàm ý sự phân cấp (như các mối liên hệ "là") nên có
nhiều đỉnh trong mạng mặc nhiên sẽ có những thuộc tính của những đỉnh khác. Chẳng
hạn theo mạng ngữ nghĩa ở trên, ta có thể dễ dàng trả lời "có" cho câu hỏi : "Chích
chịe có làm tổ khơng?". Ta có thể khẳng định được điều này vì đỉnh "chích chịe" có
liên kết "là" với đỉnh "chim" và đỉnh "chim" lại liên kết "biết" với đỉnh "làm tổ" nên
suy ra đỉnh "chích chịe" cũng có liên kết loại "biết" với đỉnh "làm tổ". (Nếu để ý, bạn

sẽ nhận ra được kiểu "suy luận" mà ta vừa thực hiện bắt nguồn từ thuật toán "loang"
hay "tìm liên thơng" trên đồ thị!). Chính đặc tính kế thừa của mạng ngữ nghĩa đã cho

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

7


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
phép ta có thể thực hiện được rất nhiều phép suy diễn từ những thơng tin sẵn có trên
mạng.
Tuy mạng ngữ nghĩa là một kiểu biểu diễn trực quan đối với con người nhưng
khi đưa vào máy tính, các đối tượng và mối liên hệ giữa chúng thường được biểu diễn
dưới dạng những phát biểu động từ (như vị từ). Hơn nữa, các thao tác tìm kiếm trên
mạng ngữ nghĩa thường khó khăn (đặc biệt đối với những mạng có kích thước lớn).
Do đó, mơ hình mạng ngữ nghĩa được dùng chủ yếu để phân tích vấn đề. Sau đó, nó
sẽ được chuyển đổi sang dạng luật hoặc frame để thi hành hoặc mạng ngữ nghĩa sẽ
được dùng kết hợp với một số phương pháp biểu diễn khác.
Ưu điểm và nhược điểm của mạng ngữ nghĩa
Ưu điểm
Mạng ngữ nghĩa rất linh động, ta có thể dễ dàng thêm vào mạng các đỉnh hoặc
cung mới để bổ sung các tri thức cần thiết.
Mạng ngữ nghĩa có tính trực quan cao nên rất dễ hiểu.
Mạng ngữ nghĩa cho phép các đỉnh có thể thừa kế các tính chất từ các đỉnh
khác thơng qua các cung loại "là", từ đó, có thể tạo ra các liên kết "ngầm" giữa những
đỉnh khơng có liên kết trực tiếp với nhau.
Mạng ngữ nghĩa hoạt động khá tự nhiên theo cách thức con người ghi nhận
thông tin.
Nhược điểm:

Cho đến nay, vẫn chưa có một chuẩn nào quy định các giới hạn cho các đỉnh và
cung của mạng. Nghĩa là bạn có thể gán ghép bất kỳ khái niệm nào cho đỉnh hoặc
cung!
Tính thừa kế (vốn là một ưu điểm) trên mạng sẽ có thể dẫn đến nguy cơ mâu
thuẫn trong tri thức. Chẳng hạn, nếu bổ sung thêm nút "Gà" vào mạng như hình sau
thì ta có thể kết luận rằng "Gà" biết "bay"!. Sở dĩ có điều này là vì có sự khơng rõ
ràng trong ngữ nghĩa gán cho một nút của mạng. Bạn đọc có thể phản đối quan điểm
vì cho rằng, việc sinh ra mâu thuẫn là do ta thiết kế mạng dở chứ không phải do
khuyết điểm của mạng!. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng, tính thừa kế sinh ra rất nhiều mối
liên "ngầm" nên khả năng nảy sinh ra một mối liên hệ không hợp lệ là rất lớn!

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

8


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Hầu như không thể biển diễn các tri thức dạng thủ tục bằng mạng ngữ nghĩa vì
các khái niệm về thời gian và trình tự không được thể hiện tường minh trên mạng ngữ
nghĩa.
3. Biểu diễn tri thức bằng frame
Frame là một cấu trúc dữ liệu chứa đựng tất cả những tri thức liên quan đến một
đối tượng cụ thể nào đó. Frames có liên hệ chặt chẽ đến khái niệm hướng đối tượng
(thực ra frame là nguồn gốc của lập trình hướng đối tượng). Ngược lại với các
phương pháp biểu diễn tri thức đã được đề cập đến, frame "đóng gói" tồn bộ một đối
tượng, tình huống hoặc cả một vấn đề phức tạp thành một thực thể duy nhất có cấu
trúc. Một frame bao hàm trong nó một khối lượng tương đối lớn tri thức về một đối
tượng, sự kiện, vị trí, tình huống hoặc những yếu tố khác. Do đó, frame có thể giúp ta
mơ tả khá chi tiết một đối tượng.

Dưới một khía cạnh nào đó, người ta có thể xem phương pháp biểu diễn tri thức
bằng frame chính là nguồn gốc của ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng. Ý tưởng của
phương pháp này là "thay vì bắt người dùng sử dụng các công cụ phụ như dao mở để
đồ hộp, ngày nay các hãng sản xuất đồ hộp thường gắn kèm các nắp mở đồ hộp ngay
bên trên vỏ lon. Như vậy, người dùng sẽ không bao giờ phải lo lắng đến việc tìm một
thiết bị để mở đồ hộp nữa!". Cũng vậy, ý tưởng chính của frame (hay của phương
pháp lập trình hướng đối tượng) là khi biểu diễn một tri thức, ta sẽ "gắn kèm" những
thao tác thường gặp trên tri thức này. Chẳng hạn như khi mơ tả khái niệm về hình chữ
nhật, ta sẽ gắn kèm cách tính chu vi, diện tích.
Frame thường được dùng để biểu diễn những tri thức "chuẩn" hoặc những tri
thức được xây dựng dựa trên những kinh nghiệm hoặc các đặc điểm đã được hiểu biết
cặn kẽ. Bộ não của con người chúng ta vẫn luôn "lưu trữ" rất nhiều các tri thức chung
mà khi cần, chúng ta có thể "lấy ra" để vận dụng nó trong những vấn đề cần phải giải
quyết. Frame là một cơng cụ thích hợp để biểu diễn những kiểu tri thức này.
Mỗi một frame mô tả một đối tượng (object). Một frame bao gồm 2 thành phần
cơ bản là slot và facet. Một slot là một thuộc tính đặc tả đối tượng được biểu diễn bởi
frame. Ví dụ : trong frame mơ tả xe hơi, có hai slot là trọng lượng và loại máy.
Mỗi slot có thể chứa một hoặc nhiều facet. Các facet (đôi lúc được gọi là slot
"con") đặc tả một số thông tin hoặc thủ tục liên quan đến thuộc tính được mơ tả bởi
slot. Facet có nhiều loại khác nhau, sau đây là một số facet thường gặp.
MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

9


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Value (giá trị) : cho biết giá trị của thuộc tính đó (như xanh, đỏ, tím vàng nếu
slot là màu xe).
Default (giá trị mặc định) : hệ thống sẽ tự động sử dụng giá trị trong facet này

nếu slot là rỗng (nghĩa là chẳng có đặc tả nào!). Chẳng hạn trong frame về xe, xét slot
về số lượng bánh. Slot này sẽ có giá trị 4. Nghĩa là, mặc định một chiếc xe hơi sẽ có 4
bánh!
Range (miền giá trị) : (tương tự như kiểu biến), cho biết giá trị slot có thể nhận
những loại giá trị gì (như số nguyên, số thực, chữ cái, ...)
If added : mô tả một hành động sẽ được thi hành khi một giá trị trong slot được
thêm vào (hoặc được hiệu chỉnh). Thủ tục thường được viết dưới dạng một script.
If needed : được sử dụng khi slot khơng có giá trị nào. Facet mơ tả một hàm để
tính ra giá trị của slot.
4. Biểu diễn tri thức bằng script
Script là một cách biểu diễn tri thức tương tự như frame nhưng thay vì đặc tả
một đối tượng, nó mơ tả một chuỗi các sự kiện. Để mô tả chuỗi sự kiện, script sử
dụng một dãy các slot chứa thông tin về các con người, đối tượng và hành động liên
quan đến sự kiện đó.
Tuy cấu trúc của các script là rất khác nhau tùy theo bài tốn, nhưng nhìn chung
một script thường bao gồm các thành phần sau :
Điều kiện vào (entry condition): mô tả những tình huống hoặc điều kiện cần
được thỏa mãn trước khi các sự kiện trong script có thể diễn ra.
Role (diễn viên): là những con người có liên quan trong script.
Prop (tác tố): là tất cả những đối tượng được sử dụng trong các chuỗi sự kiện sẽ
diễn ra.
Scene(Tình huống) : là chuỗi sự kiện thực sự diễn ra.
Result (Kết quả) : trạng thái của các Role sau khi script đã thi hành xong.
Track (phiên bản) : mô tả một biến thể (hoặc trường hợp đặc biệt) có thể xảy ra
trong đoạn script.
Sau đây là một ví dụ tiêu biểu cho script. Ví dụ này là một biến thể của ví dụ nổi
tiếng về nhà hàng bán thức ăn nhanh (các nhà hàng bán gà rán mà ta thường gặp trong
các siêu thị!) thường được sử dụng để minh họa cách biểu diễn tri thức bằng script
trong cách sách nói về trí tuệ nhân tạo. Đi ăn trong một nhà hàng là một tình huống
MƠN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

10


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
thường gặp trong cuộc sống với những điều kiện vào, diễn viên, tác tố, hồn cảnh, kết
quả khá "chuẩn". Và qua script ở ví dụ, bạn sẽ thấy phương pháp này có thể được
dùng để mơ tả chính xác những tình huống diễn ra hàng ngày của những nhà hàng bán
thức ăn nhanh. Các tình huống là những đoạn script con trong đoạn script chính để
mơ tả những tình huống nhỏ trong tồn bộ q trình. Lưu ý rằng trong đoạn script này
có tình huống tùy chọn trong đó mơ tả việc khách hàng mua thức ăn về thay vì vào
nhà hàng ăn.
Script "nhà hàng"
Phiên bản : Nhà hàng bán thức ăn nhanh.
Diễn viên : Khách hàng
Người phục vụ.
Tác tố :

Bàn phục vụ.

Chỗ ngồi.
Khay đựng thức ăn
Thức ăn
Tiền
Các loại gia vị như muối, tương, ớt, tiêu, ...
Điều kiện vào :
Khách hàng đói
Khách hàng có đủ tiền để trả.
Tình huống 1 : Vào nhà hàng

Khách hàng đậu xe vào bãi đậu xe.
Khách hàng bước vào nhà hàng.
Khách hàng xếp hàng trước bàn phục vụ.
Khách hàng đọc thực đơn trên tường và quyết định sẽ kêu món ăn gì.
Tình huống 2: Kêu món ăn.
Khách hàng kêu món ăn với người phục vụ (đang đứng ở quầy phục vụ)
Người phục vụ đặt thức ăn lên khay và đưa hóa đơn tính tiền cho khách.
Khách hàng trả tiền cho người phục vụ.
Tình huống 3: Khách hàng dùng món ăn
Khách hàng lấy thêm các gia vị
Khách hàng cầm khay đến một bàn cịn trống.
MƠN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

11


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Khách hàng ăn thức ăn.
Tình huống 3A (tùy chọn) : Khách hàng mua thức ăn đem về
Khách hàng mang thức ăn về nhà.
Tình huống 4 : Ra về
Khách hàng thu dọn bàn
Khách hàng bỏ rác (thức ăn thừa, xương, mảng vụn, ...) vào thùng rác.
Khách hàng ra khỏi nhà hàng.
Khách hàng lái xe đi.
Kết quả :
Khách hàng khơng cịn đói.
Khách hàng cịn ít tiền hơn ban đầu.
Khách hàng vui vẻ *

Khách hàng bực mình *
Khách hàng quá no.
* Tùy chọn.
Script rất hữu dụng trong việc dự đốn điều gì sẽ xảy đến trong những tình
huống xác định. Thậm chí trong những tình huống chưa diễn ra, script cịn cho phép
máy tính dự đốn được việc gì sẽ xảy ra và xảy ra đối với ai và vào thời điểm nào.
Nếu máy tính kích hoạt một script, người dùng có thể đặt câu hỏi và hệ thống có thể
suy ra được những câu trả lời chính xác mà khơng cần người dùng cung cấp thêm
nhiều thơng tin (trong một số trường hợp có thể khơng cần thêm thơng tin). Do đó,
cũng giống như frame, script là một dạng biểu diễn tri thức tương đối hữu dụng vì nó
cho phép ta mơ tả chính xác những tình huống "chuẩn" mà con người vẫn thực hiện
mỗi ngày hoặc đã nắm bắt chính xác.
Để cài đặt script trong máy tính, bạn phải tìm cách lưu trữ các tri thức dưới dạng
hình thức. LISP là ngơn ngữ lập trình phù hợp nhất để làm điều này. Sau khi đã cài
đặt xong script, bạn (người dùng) có thể đặt câu hỏi về những con người hoặc điều
kiện có liên quan trong script. Hệ thống sau đó sẽ tiến hành thao tác tìm kiếm hoặc
thao tác so mẫu để tìm câu trả lời. Chẳng hạn bạn có thể đặt câu hỏi "Khách hàng làm
gì trước tiên?". Hệ thống sẽ tìm thấy câu trả lời trong scene 1 và đưa ra đáp án "Đậu
xe và bước vào nhà hàng".

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

12


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG

Phần 2: Mơ Hình Đối Tượng Thơng Minh
I. Giới thiệu

Phần 2 sẽ trình bày việc sử dụng mơ hình đối tượng thơng minh việc thiết kế các
hệ thống cơ sở tri thức phức tạp, đồng thời thảo luận về tiềm năng của mơ hình này ở
khía cạnh các chiến lược suy diễn và các kỹ thuật phát triển cho những hệ thống cơ sở
tri thức. Phần này cũng sẽ trình bày một ngơn ngữ lập trình với tên gọi Smart Object
Language (SOL) cho việc biểu diễn mơ hình trên và đưa ra một ví dụ về việc sử dụng
mơ hình đối tượng thơng minh trong một hệ thống tài chính. Cuối cùng là phần kết
luận, đồng thời đưa ra một số phương hướng cho việc nghiên cứu, phát triển và mở
rộng mơ hình đối tượng thơng minh.

II. Mơ hình đối tượng thơng minh
1. Tổng quan về mơ hình đối tượng thơng minh
Mơ hình đối tượng thông minh cung cấp các cơ chế cho việc biểu diễn tri thức
và các chiến lược đa suy diễn. Trọng tâm của mơ hình này là ở khái niệm đối tượng
thông minh. Một đối tượng thông minh là một thành phần được thiết kế nhằm kết hợp
một kiểu đối tượng ở mức cao với một luật dựa trên ngôn ngữ ở mức thấp. Việc xây
dựng khái niệm về đối tượng thơng minh dựa trên tiêu chí là nhằm hỗ trợ cho việc
phát các hệ thống cơ sở tri thức lớn, phức tạp. Các tiêu chí này là: cung cấp khả năng
tái sử dụng tri thức, khả năng phân mãnh và đóng gói khơng gian tri thức, hỗ trợ chiến
lược đa suy diễn.
Mơ hình đối tượng thơng minh hướng tới mục tiêu làm cho các hệ thống cơ sở
tri thức có khả năng biểu diễn phong phú và xây dựng các khái niệm, định nghĩa rõ
ràng. Các đối tượng thông minh là một công cụ để xây dựng hệ thống, trong đó các
tiến trình suy diễn là một phần của một thiết kế lớn hơn.
Nội dung trọng tâm của mô hình này là dựa trên việc phân chia tri thức thành 2
thành phần: phần miền (domain component) và phần ứng dụng (application
component).

 Phần miền là phần tri thức mà có khả năng được sử dụng lại, sử dụng
nhiều lần và phổ biến cho một lớp vấn đề hay một lớp mơi trường. Một ví
dụ, theo định nghĩa trên, phần miền có thể biểu diễn cho hoạt động và

kiến trúc chung của tất cả các nhà máy điện hạt nhân dựa trên phương
MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

13


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
thức chung được đưa ra bởi Ủy Ban Quản Lý Hạt Nhân, hay phần miền
cũng có thể là những dây chuyền lắp ráp sử dụng một quy trình làm việc
chung.

 Phần ứng dụng trong một hệ thống cơ sở tri thức là phần tri thức riêng,
phần tri thức đặc thù cho một thực thể của lớp, ví dụ là phần tri thức đặc
trưng của một trang web.

Hình 2.1 Phần miền và phần ứng dụng của một hệ thống cơ sở tri thức
Việc phân chia một môi trường thành phần miền, phần ứng dụng và sự tương tác
giữa các thành phần này được minh họa trong hình 2.1. Đối tượng thơng minh chính
là kiến trúc cơ bản biểu diễn các phần, các kết nối, là những khái niệm mà chúng ta
mong muốn nắm bắt và suy ra những phần tham khảo liên quan đến chúng.
Các đối tượng thơng minh có một cấu trúc nội bộ dùng để phân vùng tri thức
chứa bên trong chúng, xác định các tương tác, các đặc điểm hành vi của một hệ thống
các đối tượng.
2. Các thành phần của một đối tượng thơng minh

MƠN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

14

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG

Hình 2.2 Các thành phần của một đối tượng thông minh
Một đối tượng thông minh có bốn thành phần chính được trình bày như trong
hình 2.2
Trong mỗi thành phần, tri thức về cấu trúc hệ thống hoặc hành vi của hệ thống
được diễn đạt bởi một ngôn ngữ luật cơ sở (rule-based language) được suy ra bởi
động cơ suy diễn. Bất cứ ngôn ngữ nào nếu muốn hiện thực mơ hình này sẽ phải thêm
vào các câu lệnh cho phép chuyển đổi các chiến lược suy diễn hay các khai báo để chỉ
ra một chiến lược suy diễn cụ thể khả thi ứng với một đối tượng thông minh cụ thể.
Miền phương thức (Methods) của một đối tượng thông minh chứa cả hai loại
tri thức: tri thức phần miền và tri thức phần ứng dụng của đối tượng. Miền phương
thức xử lý và tạo ra tri thức cho cả phần miền và phần chi tiết. Luật cơ sở khi được
phân mãnh (là một điều tự nhiên trong suốt quá trình giải quyết vấn đề sử dụng đối
tượng thông minh) sẽ cho hiệu quả cao hơn khi khơng được tách biệt vì chỉ một số tập
luật được tham khảo thường xuyên ở những mức thấp hơn trong hệ thống phân cấp.
Hiệu quả này đã được vận dụng trong môi trường hệ chuyên gia của IBM (IBM’s
Expert System Environment) và hiệu quả của nó đã được chứng minh.
Miền thuộc tính (Attributes) của một đối tượng thơng minh chứa đặc điểm mô
tả của đối tượng bao gồm các ràng buộc toàn vẹn, các heuristics, các luật thu được,
các phương thức khởi tạo.

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

15


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Miền giao diện (Interface) chỉ ra cách thức để các đối tượng thông minh giao
tiếp với nhau. Tất cả các phương thức giao tiếp từ đối tượng này tới đối tượng khác,
bao gồm cả bất kỳ thuộc tính nào của các đối tượng khác được tham khảo bởi các
phương thức trong đối tượng đều phải được định nghĩa. Giao diện cũng là phương
pháp chủ yếu của thực thi đóng gói; khơng có bất cứ phương thức hay thuộc tính nào
có thể được tham khảo từ bên ngồi nếu nó khơng được chỉ ra ở đây.
Miền phức tạp nhất của một đối tượng thông minh là miền giám sát (Monitor).
Các siêu luật (Meta rules) điều khiển các chiến lược suy diễn, được biểu diễn theo
ngôn ngữ mô tả luật (rule-based language) tương tự như cách thức định nghĩa cho
miền thuộc tính và miền giao diện. Miền phương thức cũng có thể chia sẽ ngơn ngữ
này như biểu diễn tri thức của nó hoặc cải tiến thay thế cho phù hợp hơn. Siêu điều
khiển có thể được thực hiện bằng cách thay đổi động cơ suy diễn của hệ thống cho
phù hợp với một chu kỳ suy luận truyền thống khép kín. Mặc dù chi tiết hiện thực có
thể thay đổi tùy vào ngơn ngữ được sử dụng để biểu diễn mơ hình nhưng nội dung
chính là tương tự như cách thức hiện thực một ngắt trong hệ điều hành: động cơ suy
diễn sẽ ngắt thể hiện của miền phương thức ở những điểm trong chu kỳ suy diễn và
chuyển điều khiển cho miền quan sát. Miền quan sát sau đó có thể xem xét các kết
quả trung gian, sau đó kiểm tra và tự động thiết lập lại các chiến lược suy diễn. Để có
thể hiện thực được các kiểu cấu trúc động và thay đổi luồng điều khiển, một việc rất
cần thiết trong các hệ thống biểu diễn tri thức phức tạp, các cấu trúc điều khiển nội
dùng để chỉ ra luồng thực thi của động cơ suy diễn phải có khả năng được truy cập và
chỉnh sữa bằng ngôn ngữ luật. Trong ngôn ngữ đối tượng thông minh (SOL), một
ngôn ngữ mô tả luật là một thể hiện đơn giản của mơ hình, cấu trúc này chỉ là một
ngăn xếp với một vài tham số điều khiển. SOL sẽ được mô tả trong phần kế tiếp.
Trong một hệ thống đối tượng thông minh đã được module hóa một cách đúng
đắn, siêu luật khá linh động. Ban đầu được hình thành để cho phép các bộ luật khác
nhau có thể dùng chung và các đối tượng mới có thể được tự động sinh ra theo những
điều kiện ngoại lệ trong hệ thống, khả năng của miền quan sát là cực kỳ mạnh mẽ cho
việc biểu diễn bất kỳ thay đổi chủ yếu nào trong hành vi của hệ thống. Nó cũng cho

phép quan sát, ghi lại các bước thực hiện và hành vi của hệ thống. Các chiến lược suy
diễn và các cách thức suy diễn được khởi tạo dưới sự điều khiển của chương trình.

MƠN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

16


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Việc phân chia nội bộ các đối tượng thông minh là một cố gắng nhằm điều
khiển sự phức tạp không thể tránh được trong những mơi trường lớn và có nhiều hoạt
động đa dạng. Một đối tượng thông minh không chỉ đơn giản là một nhóm khái niệm
của các yếu tố tri thức, mặc dù nó phục vụ cho chức năng cần thiết đó; cấu trúc cung
cấp tri thức tiềm ẩn đồng thời đơn giản hóa việc biểu diễn và cung cấp sự hỗ trợ cho
lập trình viện trong việc lập trình với những khai báo nghiêm ngặt trong những ngơn
ngữ lập trình truyền thống. Sự phức tạp của siêu điều khiển và chiến lược đa suy diễn
được điều khiển nhờ vào đặc tính ẩn của đối tượng. Biểu diễn khái niệm là rõ ràng
hơn khi được bao bọc trong kiểu đối tượng và việc sử dụng lại cũng có thể xem như là
một ưu điểm phụ. Cấu trúc hình thức cũng giúp cho việc hiện thực động cơ suy diễn
có khả năng hiệu quả hơn.

III. Ngôn ngữ biểu diễn đối tượng thông minh (SOL)
SOL là một ngôn ngữ dùng để biểu diễn ngôn ngữ mô tả luật trong việc hiện
thực kiểu dữ liệu của những đối tượng thông minh. Phần này sẽ sử dụng SOL để trình
bày cách thức biểu diễn một mơ hình đối tượng thơng minh, tuy nhiên sẽ khơng trình
bày một cách chi tiết, thay vào đó sẽ trình bày tổng quan về một hệ thống SOL.
Theo như cách định nghĩa về kiến trúc của một đối tượng thông minh, SOL đưa
ra cách thức trình bày cho các miền của một đối tượng thơng minh: miền phương
thức, miền thuộc tính, miền giao diện và miền quan sát như trong hình 2.3

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

17


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG

Hình 2.3 Ngơn ngữ mô tả đối tượng thông minh
Miền giao diện quy định một cách rõ ràng cụ thể phương thức liên lạc giữa một
đối tượng thơng minh và những miền cịn lại trong hệ thống bao gồm: cách thức
nhập/xuất dữ liệu, các trạng thái, các phương thức. Tính đóng gói đầy đủ là bắt buộc.
Chỉ cho phép thao tác lên bản sao của dữ liệu nhập vào. Dữ liệu và các trạng thái chỉ
có thể được thay đổi bởi các phương thức được định nghĩa bên trong đối tượng. Dữ
liệu và các trạng thái của một đối tượng thông minh phải được đưa vào bên trong đối
tượng và được đưa ra bởi chính đối tượng đó.
Miền thuộc tính cho phép chỉ ra các kiểu, dữ liệu và các trạng thái. Những kiểu
dữ liệu phức tạp hay kiểu cấu trúc có thể được tạo ra từ những kiểu dữ liệu cơ bản của
SOL như kiểu số nguyên, kiểu số thực, kiểu ký tự, kiểu chuỗi, kiểu Boolean và kiểu
liệt kê. Miền thuộc tính cũng chứa nhiều tri thức hoạt động của hệ thống được hiện
thực như là các điều kiện.
Miền phương thức của một đối tượng thông minh chứa tri thức liên quan đến
một khái niệm cụ thể của thế giới thực. Tri thức được trình bày dưới dạng:
if điều kiện then hành động
Một điều kiện là một biểu thức Boolean tùy ý có dữ liệu là bất kỳ dữ liệu nào
được định nghĩa trong đối tượng hoặc được nhập vào thông qua phần giao diện. Các
MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

18

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
hành động có thể là bất kỳ: hành động read, add, increment….(được định nghĩa sẵn
trong SOL) hoặc cũng có thể tham chiếu tới một phương thức được định nghĩa trong
đối tượng hay được đưa vào bên trong đối tượng.
Miền giám sát có hai phần luật: những luật cố định (Fixed Rules) và những luật
biến đổi (Variables Rules). Phần luật cố định của phần giám sát là một tập luật được
kế thừa bởi tất cả các đối tượng và xác định luồng suy luận ngẫu nhiên của hệ thống.
Phần luật cố định được thiết kế dựa theo luồng xử lý bình thường trong lĩnh vực mơ
hình hóa. Thơng thường, các luật cố định sẽ khơng thay đổi trong quá trình phát triển
hệ thống. Tuy nhiên để cho hoạt động của chúng được dễ hiểu và được ghi đè, chúng
cũng được cho phép thay đổi bởi các kỹ sư phát triển hệ thống. Các luật kế thừa thơng
thường trong lập trình hướng đối tượng cũng được áp dụng trong những hệ thống đối
tượng thông minh, và nếu phần luật biến đổi của một lớp cha của các đối tượng chứa
những luật đĩnh nghĩa lại các luật cố định thì những luật ghi đè sẽ được kế thừa bởi tất
cả các lớp bên dưới lớp cha. Các lớp khác nhau của một lớp cha có thể có những luật
biến đổi đã được chỉnh sữa và tạo thành hệ thống phân cấp kế thừa.
Cả hai phần luật biến đổi và luật cố định của thành phần giám sát chứa những
luật có chung dạng với những luật của thành phần phương thức. Phần luật biến đổi có
thể rỗng. Có một tập các hành động đặc biệt (start, resume) và những từ khóa dùng
trong việc giám sát liên lạc (suspend, method, done) được dành riêng cho các luật
giám sát. Cách xây dựng này cho phép điều khiển qua lại giữa các thành phần trong
đối tượng thông minh và giữa các đối tượng với nhau, thêm vào đó là việc cho phép
thực thi bất kỳ hành động nào được cho phép trong miền phương thức. Cách thức sử
dụng các từ khóa của SOL để hiện thực một chiến lược suy diễn sẽ được minh họa
trong phần kế tiếp.

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

19


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG

IV. Ví dụ về cách thiết kế một đối tượng thơng minh
1. Mơ hình hệ thống phân tích tài chính

Hình 2.4 Kiến trúc của một cơ sở tri thức về tài chính
Hình 2.4 minh họa kiến trúc của một hệ thống hỗ trợ phân tích tài chính. Thiết
kế này được xây dựng dựa trên một biến thể của phương pháp Wirfs-Brock. Việc tiếp
cận đối tượng thông minh trong hệ thống cơ sở tri thức được minh họa trong ví dụ
này. Hệ thống sẽ đánh giá tình hình tài chính của cơng ty và hỗ trợ đưa ra các đề nghị
để cải thiện các chỉ số bất lợi nếu cần thiết. Các chỉ số công nghiệp trung bình được
sử dụng như là tiêu chuẩn cho việc đánh giá năng suất. Hệ thống này đã được xây
dựng trước đó bởi một trong những tác giả bằng cách sử dụng một hệ chuyên gia.
Kiến trúc của một hệ thống đối tượng thông minh là khác hẳn so với các hệ thống
trước đó ở chỗ tri thức được phân thành một số hạng mục chính, mỗi hạng mục tri
thức được nhúng vào trong một đối tượng thông minh, như trong hình 2.4. Mối quan
hệ tiềm ẩn và rõ ràng được định nghĩa trong phần giao diện của các đối tượng tạo ra
một mạng lưới cấu trúc. Về mặt lý thuyết, từng đối tượng thơng minh, do có tính
đóng gói, có thể hỗ trợ hầu hết các biểu diễn tri thức và cơ chế suy diễn. Tuy nhiên,
để đơn giản ví dụ này, ta chỉ tập trung vào việc biểu diễn tri thức luật và chiến lược
suy diễn tiến và lùi.
Nhìn vào mơ hình phân cấp của hệ thống hỗ trợ phân tích tài chính trong hình
2.4, ở mức cao nhất của mơ hình là đối tượng thơng minh với tên gọi mức phân tích
vĩ mơ (Macro level analysis Smart Object), nó là tri thức dùng trong việc đánh giá
tình hình tài chính của cơng ty như là: số liệu báo cáo kiểm tốn, giá trị của mỗi cổ

MƠN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

20


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
phiếu và giá cổ phiếu hiện tại. Bên dưới mức phân tích vĩ mơ là bốn module phân tích
hữu dụng khác: lợi nhuận (Profitability), tính thanh khoản (Liquidity), doanh thu
(Turnover) và tỷ số vốn vay (Gearing), được trình bày trong bốn đối tượng thơng
minh riêng biệt. Mỗi một đối tượng thông minh này đại diện cho một khía cạnh quan
trọng của cơng ty. Lợi nhuận cho biết khả năng sinh lời của công ty. Tính thanh
khoản giúp kiểm tra dấu hiệu thiếu hụt về tiền mặt trong việc chi trã các khoản nợ.
Doanh thu cho biết tốc độ gia tăng doanh số của công ty trong điều kiện tài sản cố
định, hàng tồn kho và các khoản thu. Tỷ số vốn vay phản ánh mức độ của tiền vốn và
tỷ lệ nợ và tình trạng quản lý trong vấn đề sử dụng tiền vay. Bốn khía cạnh này cùng
nhau tạo nên một bức tranh tồn cục về tình hình của cơng ty. Nằm bên dưới bốn đối
tượng này là đối tượng thông minh với tên gọi khảo sát và đề nghị (Investigation and
Recommendation). Module này chứa tri thức để có thể tìm ra căn nguyên của vấn đề
hiện tại được chỉ ra bởi các cấp bên trên. Bốn đối tượng phân tích thơng minh ở trên
chỉ có thể chỉ ra một cơng ty đang ở trong tình trạng như thế nào trong khi đối tượng
khảo sát cố gắng chỉ ra tại sao. Sau khi tất cả sự phân tích và khảo sát được thực hiện
xong, hệ thống có thể đưa ra các đề nghị cho người dùng dựa trên các kết quả phân
tích và thơng tin bổ sung từ phía người dùng.
2. Các đặc tính của đối tượng thơng minh
Tái sử dụng
Việc biểu diễn tri thức ở dạng đối tượng cho phép khả năng tái sử dụng lại tri
thức. Việc phát triển các hệ thống tri thức có phương thức (prototype) liên quan với
nhau cho phép tận dụng lại các đối tượng thông minh đã được phát triển trước đó. Ví
dụ, một hệ thống cho vay ủy quyền trong ngân hàng có thể tận dụng lại hầu như là

tồn bộ các module phân tích.
Phân vùng tri thức
Trong ví dụ này, tri thức được phân vào những vùng tách biệt với nhau, mỗi
vùng tương ứng với một đối tượng thông minh và tạo thành một hệ thống phân cấp.
Mức độ phân chia tối đa mà một hệ thống cơ sở tri thức có thể được phân chia (thành
các module) vẫn đang còn tiếp tục được nghiên cứu. Các đối tượng thông minh cung
cấp khả năng biểu diễn tri thức thích hợp cũng như khả năng áp dụng kỹ thuật phân
tích phát triển theo hướng đối tượng nhằm mỡ rộng thêm đề tài này.

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

21


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Cấp cao nhất của hệ thống trong ví dụ trên cung cấp đánh giá về tình hình tài
chính ở mức độ vĩ mơ. Các dữ liệu ở mức cao và các biến trạng thái sử dụng trong
việc đánh giá bởi module mức phân tích vĩ mơ được liên kết với nhau từ phần thuộc
tính tới những phương thức dùng để chỉ ra dữ liệu hiện tại có đầy đủ chưa. Nếu chưa,
các phương thức sẽ được gọi bên trong các đối tượng thông minh ở mức thấp hơn: lợi
nhuận, tính thanh khoản, doanh thu và tỷ số vốn vay. Chuỗi suy luận bên trong các
module này sẽ được thực hiện trong các ngữ cảnh khác nhau, hoàn toàn độc lập về
trạng thái và nội dung thông tin. Chỉ kết quả sau cùng được trã về và được sử dụng
bởi mức phân tích vĩ mơ. Ví dụ bên dưới sẽ trình bày hai luật trong phương thức
DanhGiaHieuSuat của đối tượng thơng minh mức phân tích vĩ mô
If ThanhKhoan = KhongTe and LoiNhuan = Tot
Then HieuSuat = Tot
If ThanhKhoan = Tot and LoiNhuan = Tot and DoanhThu = Tot
Then HieuSuat = XuatSac

ThanhKhoan, LoiNhuan và DoanhThu là các kiểu dữ liệu bên trong các đối
tượng thông minh tương ứng với thanh khoản, lợi nhuận và doanh thu và được định
danh trong phần giao diện của mức phân tích vĩ mơ.
Đa suy luận
Cả suy diễn tiến và suy diễn lùi đều thích hợp cho nhiều miền khác nhau trong
ví dụ. Suy diễn lùi được sử dụng trong tất cả các phương thức của tất cả các đối tượng
thông minh. Trong phiên bản hiện tại của ngôn ngữ đối tượng thơng minh SOL, có
một luật trong các biến luật của miền giám sát cho khảo sát và đề nghị được yêu cầu
để dùng chuyển đổi động cơ suy diễn từ suy diễn lùi sang suy diễn tiến khi vào phần
phương thức miêu tả tri thức ở dạng này, và chuyển ngược lại từ suy diễn tiến sang
suy diễn lùi khi kết thúc.
Siêu điều khiển
Cùng với việc cho phép chuyển đổi chiến lược suy diễn như đã đề cập ở phần
trên, hệ thống còn cho phép sử dụng siêu điều khiển để cắt giảm hợp lý khơng gian
tìm kiếm trong đối tượng mức phân tích vĩ mơ. Tri thức tài chính ở các đối tượng ở
mức cao hơn có đặc tính giảm dần, nghĩa là một khi có một tham số nào đó đã được
đánh giá là xấu trên bất kỳ tiêu chuẩn nào đó thì nó khơng thể được đánh giá ở mức

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

22


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
cao hơn mức xấu bởi các tiêu chuẩn khác. Điều này rất hiệu quả bởi vì có thể dừng
việc phân tích một khi điều kiện ở mức thấp nhất đã được thiết lập.
Một siêu luật trong phần tập biến luật của miền giám sát của đối tượng thơng
minh lợi nhuận có thể kiểm tra siêu thông tin trên chuỗi gọi và chỉ ra nếu cấp đã gọi
trực tiếp là mức phân tích vĩ mơ thì quá trình suy diễn nên dừng lại và trã quyền điều

khiển về lại cho module đó vì kết quả duy nhất mà mức phân tích vĩ mơ quan tâm đã
được chỉ ra đầy đủ (Điều này ngụ ý rằng mức phân tích vĩ mơ khơng quan tâm đến kết
quả trung gian của lợi nhuận)

V. Kết luận
Mơ hình đối tượng thơng minh đã cho thấy tính khả thi trong việc đáp ứng các
tiêu chuẩn về thiết kế, biểu diễn tri thức trong các hệ thống cơ sở tri thức phức tạp. Nó
xây dựng, nắm giữ các vùng và tri thức ứng dụng dưới dạng các đối tượng thơng
minh, tính đóng gói của dữ liệu và các trạng thái được cải thiện. Các đối tượng thông
minh được định nghĩa bằng những cấu trúc nội nhằm hỗ trợ thiết kế cho những hệ
thống cơ sở tri thức phức tạp. Chiến lược đa suy diễn và các tác vụ chung là tự nhiên
trong cách tiếp cận đối tượng thơng minh.
Mơ hình này cũng đã chứng tỏ tính linh động trong việc sử dụng. Nó có thể
được mỡ rộng cho phù hợp với thiết kế của các hệ chuyên gia và có thể hiện thực một
số lượng lớn các hệ thống cơ sở tri thức khác nhau một cách hiệu quả hơn nhiều so
với các phương pháp truyền thống. Dự án này cũng đưa ra một số định hướng cho
việc mỡ rộng nghiên cứu mơ hình trong tương lai như:

 Hình thức hóa phương pháp thiết kế một hệ thống cơ sở tri thức sử dụng
mơ hình này.

 Hiện thực ngơn ngữ đối tượng thơng minh SOL, hay nâng cấp nó lên một
phiên bản mới, như là một thư viện đối tượng. Điều này sẽ cho phép bất
cứ ứng dụng nào được phát triển trong mơi trường đó đều dễ dàng thêm
vào một hệ thống cơ sở tri thức con ở dạng một mạng lưới các đối tượng
thông minh.

 Cải tiến ngôn ngữ đối tượng thông minh, cung cấp lệnh giám sát cho
phép truy cập tới các cấu trúc tượng trưng của hệ thống.

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

23


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG

 Phát triển các phương thức cho phép từ ngôn ngữ đối tượng thông minh
có thể gọi đến các ngơn ngữ lập trình phổ biến khác.

MÔN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

24


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG
Trong phạm vi ngắn gọn của đề tài, nghiên cứu về biểu diễn tri thức và ứng
dụng của nó trong tin học, thơng qua lý thuyết về biểu diễn tri thức bằng việc sử dụng
mơ hình đối tượng thơng minh, giúp chúng ta có một cách nhìn rộng hơn về một khía
cạnh mới của việc biểu diễn tri thức. Đề tài này hoàn thành là nhờ chính sự nỗ lực của
bản thân và bạn Nguyễn Anh Nhân, nhưng bên cạnh đó là sự giúp đỡ và hướng dẫn
của Thầy Đỗ Văn Nhơn cùng các bạn cao học Khố 06. Tơi chân thành cảm ơn.

MƠN HỌC: BIIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG

25