Bài giảng mạng tính toán phạm đình duy phương

MẠNG TÍNH TOÁN

(COMPUTATIONAL NETWORK)
Phạm Đình Duy Phương



Mục tiêu
1. Khái niệm mạng tính toán
2. Các vấn đề trên mạng tính toán
3. Ý tưởng giải quyết bài toán
4. Một số hạn chế

Slide 2


Mạng tính toán
Mạng tính toán là một cấu trúc (M, F), trong đó:

• M = { x1,x2,...,xm} tập hợp các biến đơn trong miền xác định
tương ứng D1,D2,...,Dm

• F = { f1,f2,...,fm} tập các quan hệ có dạng:
f : u(f) → v(f) trong đó u(f), v(f) là các tập con khác rỗng
của M thỏa:
u(f) ∩ v(f) = ∅

M r ng c u trúc t p bi n
Slide 3

Mạng tính toán
• Một phương pháp biểu diễn và xử lý tri thức
• Thực hiện những tính toán hay suy diễn ra những yếu tố cần
thiết nào đó từ một số yếu tố đã được biết trước

• Tự nhiên, gần gũi đối với cách suy nghĩ và giải quyết của con
người khi áp dụng vào giải quyết các vấn đề

Slide 4


Ví dụ - Mạng tính toán tam giác
Tập các biến trong tam giác gồm:

• a, b, c : 3 cạnh tam giác
∀ α , β , γ : 3 góc tam giác
• ha, hb, hc : 3 đường cao tương ứng 3 cạnh
• S : diện tích tam giác
• p : nửa chu vi tam giác
• …

Slide 5


Ví dụ - Mạng tính toán tam giác
Các hệ thức cơ bản giữa các yếu tố của tam giác:

• Liên hệ giữa 3 góc:
– f1 : α + β + γ = π

(radian).

• Định lý cosin :
– f2 : a2 = b2 + c2 - 2.b.c.cosα
– f3 : b2 = a2 + c2 - 2.a.c.cosβ
– f4 : c2 = a2 + b2 - 2.a.b.cosγ

• Định lý Sin :
–…

• Các công thức tính diện tích
–…

Slide 6


Các vấn đề trên mạng tính toán
• Trong tam giác ABC giả sử đã biết cạnh a, góc β , góc γ .
Hãy tính các cạnh còn lại.

– Giả thiết: A = {a, β, γ}
– Tính các biến: B = {b, c}
• Vấn đề 1: A → B giải được không?
• Vấn đề 2: Nếu A → B giải được, trình bày lời giải
• Vấn đề 3: Nếu A → B không giải được, tìm thêm yếu tố
để bài toán giải được

Slide 7

Ý tưởng
a
b
=
sinα sinβ

f1:α + β + γ = π

A={ a, β , γ}

f 2:

A1={ a, β , γ ,α}

A2={ a, β , γ , α ,b}
c
b
=
sinβ
3 sinγ

f:

Áp d ng lu t f1

M r ng t p gi thi t ban

u

A3={ a, β , γ , α ,b,c}

Xu t hi n t p bi n B c n tính

Dãy {f1 ,f2 ,f3} là 1 l i gi i c a bài toán

Kết luận: A → B giải được
Slide 8


Hạn chế 1
• Trong một bài toán, thường xuất hiện nhiều đối tượng khác
nhau, hoặc

• Bài toán chỉ tập trung vào 1 đối tượng, nhưng với những tri
thức trên đối tượng này không đủ công cụ để giải bài toán
Ví dụ: cho tứ giác với 4 cạnh và 1 góc biết trước, tính diện tích tứ
giác?

M ng các

it

ng tính toán
Slide 9


Hạn chế 2
• Các thành phần tri thức cơ bản của một mạng tính toán bao
gồm tập các biến đơn.

• Trong bài toán điện xoay chiều, xuất hiện biến theo thời gian,
ví dụ cường độ dòng điện: i(t) = I0cos(ωt+ φ)

Chỉnh sửa cấu trúc tập biến, ví dụ thêm khái niệm biến hàm

Slide 10


Hạn chế 3
• Tập quan hệ tính toán & cơ chế suy luận còn đơn giản

M r ng t p quan h tính toán & c ch suy lu n

Slide 11


Tham khảo
• [Nhon, 1995] Đỗ Văn Nhơn, Luận văn thạc sĩ: Giải đề trên
mạng tính toán, 1995

• [Kiem et al., 1997] Hoàng Kiếm, Đỗ Văn Nhơn, Lê Hoài
Bắc, A Knowledgeable Model: Network of C-Objects, 1997

• [Nhon&Tam, 2009] Nhon Do Van, Tam Pham Huu, The
Extensive Computational Network and Applying in an
Educational Software, Proceedings of
ICAIE 2009,
Wuhan, China, 2009

• [Nhon&Hien, 2011] Nhon Do, Hien Nguyen, A Reasoning

Method on Computational Network and Its Applications,
Proceedings of the International MultiConference of
Engineers and Computer Scientists 2011 Vol I, Hong
Kong, 2011
Slide 12