1 / 33

Лекция 8. Онтологии в многоагентных системах

Лекция 8. Онтологии в многоагентных системах. Коммуникативные свойства агентов. Коммуникация (вместе со способностью проводить заключения) — краеугольное свойство МАС В чисто компьютерных МАС коммуникация может быть единственным возможным действием агента. Коммуникативные свойства агентов.

grady
Download Presentation

Лекция 8. Онтологии в многоагентных системах

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Лекция 8.Онтологии в многоагентных системах

  2. Коммуникативные свойства агентов • Коммуникация (вместе со способностью проводить заключения) — краеугольное свойство МАС • В чисто компьютерных МАС коммуникация может быть единственным возможным действием агента Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  3. Коммуникативные свойства агентов Цель коммуникации в сообществе делиберативных агентов — координация совместных действий Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  4. Семиотическое согласование Для успешного взаимодействия агентов необходимо семиотическое согласование: • по синтаксису используемого внешнего ЯПЗ (KIF, KQML) • по семантике используемых понятий ПО • по прагматике Различное внешнее и внутреннее представление знаний Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  5. Свойства языков передачи сообщений • Зависимость от контекста (contextuality) • Покрытие предметной области (coverage) • Ролевая идентификация агентов (identity) • Численная идентификация агентов (cardinality) Возможное решение — онтологии как часть языкакоммуникации Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  6. Онтология– эксплицитная спецификация концептуализации предметной области (как правило таксономическая) Предоставляет словарь + знания о предметной области во внешнем представлении, которое может транслироваться во внутреннее представление агентов. Онтологии Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  7. Составные части онтологии • Множество концептов – понятий • Отношения между концептами • Атрибуты и свойства концептов • Ограничения на свойства и атрибуты • Экземпляры • Знания из предметной области Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  8. Вариант формального определения Онтология — тройка , состоящая из: • множества концептов (терминов) • множества отношений между концептами • множества интерпретаций Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  9. Частные случаи онтологий • Простой словарь • Таксономия • Тезаурус • Каталог Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  10. Онтологии и объектно-ориентированный анализ Онтология • отражает свойства реального мира • выражает структуру концептов • физическое представление концептов не представляет интереса Объектное описание отражает структуры данных и программного кода описывает в основном поведение(методы) интересует физическое преставление концептов(long int, char, ...) Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  11. Свойства онтологий • Существенность (охват ПО) • Непротиворечивость • Независимость от реализации • Декларативность • Расширяемость • Ясность Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  12. Онтологии и коммуникация Языки коммуникаций описывают технический аспект передачи информации между агентами Языки описания онтологий описывают семантику предметной области Уровень семантики Сообщение (О) Транспортный уровень Сообщение (Т) Сообщение (О) Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  13. KQML – Knowledge Query & Manipulation Language (ask-all :content “parent(nick,X)" :language standard_prolog :ontology geo-model3 ) Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  14. Онтологии и передача сообщений в MAS В языке коммуникаций KQML определены, в частности, следующие поля сообщения: • :content • :language • :ontology Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  15. Открытые аспекты онтологической коммуникации • Условия несоответствия онтологий • Условия неполноты информации Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  16. Онтологические формализмы Математические формализмы для представления онтологий - символьная логика • Подмножество ЛП 1-го порядка • Дескриптивные логики • F-Logic Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  17. Трансляционный подход к разработке онтологий • Томасом Грубером было доказано, что онтологии, описанные в формате с выразительностью логики предикатов, могут быть транслированы в другие формы представления. • Практическая реализация - система Ontolingua Gruber, T. R. (1993). A Translation Approach to Portable Ontology Specifications. Knowledge Acquisition, 5(2), 199-220. Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  18. Ontolingua Ontolingua использует расширенную версию языка KIF, где фразы: • доказуемы (truth) • принимаются на веру (belief) Трансляция может использоваться на всех этапах разработки Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  19. Языки представления онтологий • LOOM (фреймовый язык семейства KL-ONE) • Epikit (логика первого порядка) • Algernon (фреймово-логический язык) • KIF (логика первого порядка) Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  20. Преимущества трансляционного подхода • Использование онтологий в разнородных системах • Накопление и повторное использование знаний • Разные механизмы вывода на разных этапах разработки Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  21. Онтологические системы Онтологическая система — тройка состоящая из следующих частей: • онтология верхнего уровня (статична) • предметная онтология • онтология, связанная с машиной вывода или архитектурная (статична) Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  22. Онтологии верхнего уровня(мета-онтологии) Онтология верхнего уровня — совокупность понятий, не привязанная к какой-либо предметной области Примеры концептов: Thing, Concept, Relation, … Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  23. Критика метаонтологий Причины критики онтологий верхнего уровня: • Отсутствие явного способа разделения мира на концепты • Отсутствие структуры-«общего знаменателя» между предметными онтологиями • Ограничения, накладываемые естественным языком Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  24. Доводы в защиту: Что делает нас оптимистичными в этом вопросе: • Разница между определениями концептов (онтологией), языком (в лексическом смысле) и фактами (знаниями) • Разница между онтологией верхнего уровня и «полем веры» определённой группы людей Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  25. Онтологический инжиниринг • Определить поле знаний • Рассмотреть использование существующих онтологий • Выделить термины ПО • Выделить концепты • Определить слоты / свойства • Задать ограничения • Создать экземпляры Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  26. Определение поля знаний • Зачем создается онтология? • На какие вопросы она будет отвечать? • Какую часть знаний она будет покрывать? • Ограниченная предметная область • Сложно объять необъятное Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  27. Верх уровень Промежу- точный уровень Нижний уровень Подходы к выделению концептов • Сверху вниз – сначала определяются наиболее общие концепты, затем они специализируются • Снизу вверх – сначала определяются конкрытные концепты, затем объединяются в классы • Смешанный подход – сначала выделяются наиболее очевидные концепты Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  28. Выделение слотов • Насколько значимы отдельные классы для предметной области? или Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  29. Ограничения на слоты • Кардинальность – количество ассоциированных со слотом значение • Мин, Макс кардинальность • Тип значения • Char, String, Person, … • Минимальное/максимальное значение • Значение по умолчанию Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  30. Инструменты онтологического инжиниринга • Protégé • Ontolingua • Altova Semantic Works Рассмотрим в следующей лекции! Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  31. Онтологии – не только для агентов! Базы данных Онтологии Описание свойств понятий Базы знаний Описание структуры ПО Проблемно- независимые приложения Агенты Методы решения задач Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  32. Ссылки • Natalya F. Noy and Deborah L. McGuinness, Ontology Development 101: A Guide to Creating YourFirst Ontology • Jade tutorial on Application-defined content Languages and ontologies, http://jade.cselt.it/doc/CLOntoSupport.pdf Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

  33. Спасибо за внимание!Ваши вопросы? Сошников Д. В., Устюжанин А. Е., Поляков А.О., Миханов С.В. Многоагентные интеллектуальные системы

More Related