PDF de programación - Tema 4: Redes semánticas y marcos

Inteligencia Artificial 2

Curso 2002–2003

Tema 4: Redes semánticas y

marcos

José A. Alonso Jiménez
Francisco J. Martín Mateos
José L. Ruiz Reina

Dpto. de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial

Universidad de Sevilla

IA2 2002–03

CcIa

Redes semánticas y marcos

4.1

Modelos cognitivo
x Modelo de procesador cognitivo

u Referencia: Fernández–00 Cap. 9.1

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Redes semánticas y marcos

4.2

Modelos cognitivo
x Experimento de Collins y Quillian (1961)

u Referencia: Fernández–00 Cap. 9.1

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Redes semánticas y marcos

4.3

Modelos cognitivo
x Ejemplo de red semántica

u Referencia: Fernández–00 Cap. 9.1

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Redes semánticas y marcos

4.4

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juan19edadpabloedad44ciudadmairenaedadpedro4724casadoluiscasadoes_unes_unalumnoestadosolteroprofesores_unes_unestadoedadestadoes_unes_unpersonaciudadsevillaes_uninicio Redes semánticas
x Representación

% Relaciones entre clases:
es_un(persona,inicio).
es_un(alumno,persona).
es_un(profesor,persona).

% Relaciones entre instancias y clases:
inst(juan,alumno).
inst(luis,alumno).
inst(pablo,profesor).
inst(pedro,profesor).

% Propiedades de clases:
prop(persona,ciudad,sevilla).
prop(alumno,estado,soltero).
prop(profesor,estado,casado).

% Propiedades de instancias:
prop(juan,edad,19).
prop(luis,edad,24).
prop(luis,estado,casado).
prop(pablo,edad,44).
prop(pablo,ciudad,mairena).
prop(pedro,edad,47).

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Redes semánticas y marcos

4.6

Redes semánticas
x Razonamiento
u Sesión

?- propiedades_rs(luis,P).
P = [ciudad:sevilla, edad:24, estado:casado]

u Definición

propiedades_rs(Inst,Props) :-
props(Inst,P_Especificas),
inst(Inst,Clase),
herencia_rs(Clase,P_Especificas,Props).

props(X,Props) :-

findall(Atr:Valor,prop(X,Atr,Valor),Props).

herencia_rs(inicio,Props,Props).
herencia_rs(Clase,P_Actuales,Props) :-

props(Clase,P_Generales),
actualiza(P_Actuales,P_Generales,N_P_Actuales),
es_un(Clase,Super_clase),
herencia_rs(Super_clase,N_P_Actuales,Props).

actualiza(Props,[],Props).
actualiza(P_Actuales,[Atr:_Valor|P_Generales],Props) :-

member(Atr:_V,P_Actuales),
actualiza(P_Actuales,P_Generales,Props).

actualiza(P_Actuales,[Atr:Valor|P_Generales],

[Atr:Valor|Props]) :-

not(member(Atr:_V,P_Actuales)),
actualiza(P_Actuales,P_Generales,Props).

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Redes semánticas y marcos

4.7

Redes semánticas
x Elementos de la representación
u Las instancias se representan por constantes
u Las clases se representan por constantes
u Las relaciones clase–superclase se representan por he-

chos de la forma

es un(<clase>,<super-clase>)

u Las relaciones instancia–clases se representan por he-

chos de la forma

inst(<instancia>,<clase>)

u Cada propiedad se representa por un predicado bina-

rio de la forma

prop(<instancia o clase>,<propiedad>,valor>)

u La constante inicio representa la clase inicial de la
u Las propiedades de una instancia es una lista de pares

jerarquía

atributo–valor

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Redes semánticas y marcos

4.8

Redes semánticas
x Comentarios
u Independencia del orden de las cláusulas en las
u Razonamiento sobre clases, p.e.

propiedades específicas

“¿Cúales son las subclases de persona”

?- es_un(X,persona).
X = alumno ;
X = profesor ;

Nou Especificación declarativa de la estrategia de herencia
u Posibilidad de implementar estrategias de herencia

múltiple

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4.9

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luisedad: 24estado: casadoalumnoestado: solteropabloedad: 44ciudad: mairenaedad: 19juanpedroedad: 47profesorestado: casadoinstinstinstinstpersonaciudad: sevillaes_unes_uninicioes_un Marcos
x Representación

% Clases;
clase(persona,inicio,[ciudad:sevilla]).
clase(alumno,persona,[estado:soltero]).
clase(profesor,persona,[estado:casado]).

% Instancias:
instancia(juan,alumno,[edad:19]).
instancia(luis,alumno,[edad:24,estado:casado]).
instancia(pablo,profesor,[edad:44,ciudad:mairena]).
instancia(pedro,profesor,[edad:47]).

x Razonamiento
u Sesión

?- propiedades_marco(luis,P).
P = [ciudad:sevilla, edad:24, estado:casado]

x Definición

propiedades_marco(Inst,Props) :-

instancia(Inst,Clase,PropsInst),
herencia_marco(Clase,PropsInst,Props).

herencia_marco(inicio,Props,Props).
herencia_marco(Clase,P_Actuales,Props) :-

clase(Clase,Super_clase,P_Generales),
actualiza(P_Actuales,P_Generales,N_P_Actuales),
herencia_marco(Super_clase,N_P_Actuales,Props).

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Redes semánticas y marcos

4.11

Marcos
x Elementos de la representación
u Las instancias se representan por constantes
u Las clases se representan por constantes
u Cada propiedad se representa por una igualdad de la

forma

<atributo>:<valor>

u Las relaciones clase–superclase se representan por

hechos de la forma

clase(<clase>,<sup-clase>,[<prop-1>,..,<prop-n>])

u Las relaciones instancia–clase se representan por he-

chos de la forma

instancia(<clase>,<sup-clase>,[<prop-1>,..,<prop-n>])

u La constante inicio representa la clase inicial de la
u Las propiedades de una instancia es una lista de pares

jerarquía

atributo–valor

IA2 2002–03

CcIa

Redes semánticas y marcos

4.12

Marcos
x Comentarios
u Independencia del orden de las cláusulas en las
u Razonamiento sobre clases, p.e.

propiedades específicas

“¿Cúales son las subclases de persona”

?- clase(X,persona,_).
X = alumno ;
X = profesor ;

Nou Especificación declarativa de la estrategia de herencia
u Posibilidad de implementar estrategias de herencia

múltiple

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Redes semánticas y marcos

4.13

ing by Example)” (John Wiley, 1994)

Bibliografía
x Flach, P. “Simply Logical (Intelligent Reason-
u Cap. 4: “Representing structured knowledge”.
x Fernández,

del
conocimiento en sistemas inteligentes (Uni-
versidad Politécnica de Madrid, 2000)

u Cap. 9.1 “La psicología cognoscitiva”
x Lucas, P. y Gaag, L.v.d. “Principles of Expert
u Cap. 4: “Frames and inherance”.
x Poole, D.; Mackworth, A. y Goebel, R. Com-

Systems” (Addison–Wesley, 1991).

G.

Representación

putational Intelligence (A Logical Approach)
(Oxford University Press, 1998)

u Cap. 5: “Representing knowledge”
x Russell, S. y Norvig, P. Inteligencia arti-

ficial (Un enfoque moderno) (Prentice–Hall
Hispanoamericana, 1996)

u Cap. 10: “Sistemas de razonamiento lógico”

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Redes semánticas y marcos

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