Definitie

1
Representatie Zoeken
College 5 Productie-regel systemen

• Definitie
• Varianten
• Voorbeelden
• Generalisatie Blackboards

Leeswijzer Hoofdstuk 6.2-6.3 8.2
2
Productie-regel systemen 3 onderdelen

• Verzameling productie-regels
• Werkgeheugen
• Reken-cyclus
• Meest gebruikte type systeem in huidige AI
  industrie

3
Productie-regels (1)

• ALS ltconditiegtDAN ltactiegt
• ltconditiegt test op huidige toestand van de
  wereld
• Vb ltatribuutgt(ltobjectgt,ltwaardegt)
• symptoom(patient112, koorts)
• risico(spaarrekening, laag)
• risico(aandelen, hoog)
• ltactiegt operatie op huidige toestand van de
  wereld
• Vb ADD ziekte(patient112,griep)
• DEL advies(client57, aandelen)

4
Productie-regels (2)

• Regels bevatten variabelen
• Vb ALS symptoom(Patient, koorts) DAN ADD
  ziekte(Patient, infectie) DEL
  ziekte(Patient, vergiftiging)
• Vb ALS diagnose(Patient, Ziekte) EN
  ernst(Ziekte, hoog) DAN ADD opname(Patient,
  urgent)

5
Werkgeheugen

• Verzameling patronen die de huidige toestand van
  de wereld beschrijven
• Vb doel(klant512, snellewinst) doel(klant412,
  pensioen)
• NB geen variabelen

6
Rekencyclus
Match conditie-deel van regels tegen WM
ðconflict-set
conflict resolutie

• Stopconditie
• Als geen regel meer matched, of
• Als gewenst element aanwezig in WM

7
Voorbeeld dubbele letter puzzel

• Gegeven een rij van letters uit A,B,C,D,E
• Vervang dubbele letters door hun
  cyclisch-alfabetische voorganger of opvolger
• Reduceer de rij tot één letter
• Start AACCDC ï WM
• Doel enkele letter
• Regels

1. AA B2. BB C3. CC D4. DD E5.
EE A
6. AA E7. BB A8. CC B9. DD
C10. EE D
8
Voorbeeld dubbele letter puzzel
0
AACCDC
1,3,6,8
1
1
BCCDC
3,8
3
2
BDDC
4,9
9
3
BCC
3,8
8
4
BB
2,7
2
5
C
¾
¾
9
Zoekbesturing

• Met of zonder backtracking?
• Voorwaards of achterwaards?
• Conflict resolutie strategie

10
Backtracking

• doodlopende berekening lege conflict-set, maar
  oplossing nog niet in WM
• backtracking bij doodlopende berekening,keer
  terug naar eerdere positie, en kies anders

0
AACCDC
1,3,6,8
1
1
BCCDC
3,8
3
2
BDDC
4,9
3a
BEC
¾
3b
BCC
3,8
8
4
BB
2,7
2
5
C
¾
¾
11
Voorwaards of achterwaards

• Voorwaards match conditie-deel met WM, (zie
  eerder)
• Achterwaards
• match actie-deel met gewenste doel
• kies regel met juiste actie-deel
• bekijk conditie-delen van regel
• als conditie-deel in WM dan OK
• als conditie-deel niet in WM dan conditie-deel
  wordt gewenste doel

12
Conflict resolutie strategie

• Refractie geen regel 2 achter elkaar op het
  zelfde patroon laten vuren
• Recency prefereer matches met nieuwe WM
  elementen
• Specificity prefereer regels met meer condities
• Wegingsfactoren kies regel met hoogste gewicht
• Meta-redeneren bouw tweede systeem dat
  conflict-resolutie doet

13
Gebruik van de begrippen over zoekruimtes

• Wat is de zoekruimte van een productie-regelssyste
  em?
• wat is de begin toestand
• wat is de eind toestand
• wat zijn de tussen toestanden
• wat zijn de toegestane overgangen
• Forward/backward zoeken
• Wat is de branching factor?
• Wat is een oneindige tak?

14
Eigenschappen van productie-regel systemen

• Scheiding van
• algemene kennis (regels)
• geval-specifieke kennis (WM)
• Vb algemene kennis ziekten
  symptomen geval-specifiek observaties bij een
  patient
• Uitleg door tracing
• Model voor menselijk probleem-oplossen (?)
• Modulariteit van regels (?)
• Algemeen computationeel model

• Meest gebruikte middel voor kennis-systeem
• toepassingen in de praktijk

15
Voorbeeld

• (start) del 1, add task(choose-guitar)
• task(choose-guitar) music(blues, 60s) add
  guitar(fender, stratocaster, 0.8)
• task(choose-guitar) music(blues, 70s) add
  guitar(gibson, les-paul, 0.8)
• ¼
• task(choose-guitar) guitar(Brand,Type,CF)
  del 1, del 2, add task(choose-amp),add
  guitar(Brand,Type)
• task(choose-amp) guitar(fender,--) add
  amp(vox,ac30)
• task(choose-amp) guitar(gibson,--) add
  amp(marshall,jtm-45)
• ¼
• task(choose-amp) amp(--,--) del 1

16
Voorbeeld (planning) acties toestand
Vind acties die doel bereiken vanuit huidige
toestand
Acties (vb) Pakop(X), ZetNeer(X), ZetOp(X,Y),
HaalAf(X,Y)
Toestand (o.a.) InHand(C) OpTafel(A)
StaatOp(E,D) IsVrij(B) ...
17
Voorbeeld (planning) acties als regels
Actie Preconditie add list del list
Vb ZetNeer(X) InHand(X) del InHand(X) ad
d InHand(niets) add OpTafel(X)
Vb Pakop(X) InHand(niets) Vrij(X) add
InHand(X) del InHand(niets) del Vrij(X)
del OpTafel(X) del StaatOp(X,Y)
18
Efficientie van productie-regel systemen
100 200 5 1000

• w aantal elementen in WM
• r aantal regels
• n aantal condities per regel
• c aantal cycles

• wrnc matches nodig

100 milioen
19
RETE Algorithme

• A(x) B(x) C(y) add D(x)
• A(x) B(y) D(x) add E(x)
• A(x) B(x) E(x) del A(x)
• WM A(1), A(2), B(2), B(3), B(4), C(5)

A
A(1) A(2)
B(2) B(3) B(4)
A(2) B(2)
C(5)
D(5)
20
Veralgemenisering van productie-regels
Generalisatie Regel Willekeurig programma
(KS) WM Willekeurige data-structuur
(BB) Regel-conditie trigger patroon

• Besturing
• Match trigger patronen met BB
• Actieve KS
• Selecteer een actieve KS
• Executeer geselecteerde KS

21
Volgende keer
Kennis-systemen Redeneren met onzekerheid