ระบบฐานความรู้ ( KBS ) คือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้เหตุผลและใช้ฐานความรู้เพื่อแก้ ปัญหาที่ซับซ้อนระบบฐานความรู้เป็นจุดสนใจของ นักวิจัย ปัญญาประดิษฐ์ ยุคแรกๆ ในช่วงทศวรรษ 1980 คำนี้สามารถหมายถึงระบบได้หลากหลาย อย่างไรก็ตาม ระบบฐานความรู้ทั้งหมดมีองค์ประกอบสำคัญสองประการ ได้แก่ ความพยายามในการนำเสนอความรู้อย่างชัดเจน เรียกว่าฐานความรู้และระบบการให้เหตุผลที่ช่วยให้ระบบเหล่านั้นสามารถดึงความรู้ใหม่ออกมาได้ เรียกว่ากลไก การอนุมาน
ส่วนประกอบ
ฐานความรู้ประกอบด้วยข้อเท็จจริงและกฎเกณฑ์เฉพาะโดเมน เกี่ยวกับโดเมนปัญหา (แทนที่จะเป็นความรู้ที่ฝังอยู่ในโค้ดเชิงกระบวนการโดยปริยาย เช่นเดียวกับในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ทั่วไป) นอกจากนี้ ความรู้อาจได้รับการจัดโครงสร้างโดยใช้ออนโทโลยีการรวม เฟรมกราฟแนวคิดหรือการยืนยันเชิงตรรกะ[
กลไกการอนุมานใช้วิธีการให้เหตุผลแบบทั่วไปเพื่ออนุมานความรู้ใหม่และแก้ปัญหาในโดเมนปัญหา โดยทั่วไปจะใช้การต่อแบบไปข้างหน้าหรือการต่อแบบย้อนกลับวิธีการอื่นๆ ได้แก่ การใช้การพิสูจน์ทฤษฎีบทอัตโนมัติ การเขียนโปรแกรม เชิงตรรกะระบบกระดานดำและระบบการเขียนคำใหม่เช่นกฎการจัดการข้อจำกัด (CHR) วิธีการที่เป็นทางการมากขึ้นเหล่านี้มีรายละเอียดอยู่ในบทความวิกิพีเดียเกี่ยวกับการแทนค่าความรู้และการใช้เหตุผล
ลักษณะและพัฒนาการของระบบในระยะเริ่มแรก
ระบบฐานความรู้และระบบผู้เชี่ยวชาญ
คำว่า "ระบบฐานความรู้" มักถูกใช้แทนคำว่า " ระบบผู้เชี่ยวชาญ " ซึ่งอาจเป็นเพราะระบบฐานความรู้ในยุคแรก ๆ เกือบทั้งหมดได้รับการออกแบบมาเพื่องานของผู้เชี่ยวชาญ อย่างไรก็ตาม คำเหล่านี้บอกเราเกี่ยวกับแง่มุมต่าง ๆ ของระบบ:
- ผู้เชี่ยวชาญ : อธิบายเฉพาะงานที่ระบบได้รับการออกแบบมา – วัตถุประสงค์คือช่วยแทนที่ผู้เชี่ยวชาญในงานที่โดยทั่วไปต้องใช้ความรู้เฉพาะทาง
- ความรู้พื้นฐาน : หมายถึงเฉพาะสถาปัตยกรรมของระบบเท่านั้น โดยแสดงถึงความรู้โดยชัดเจน ไม่ใช่เป็นรหัสตามขั้นตอน
ในปัจจุบันระบบผู้เชี่ยวชาญแทบทั้งหมดล้วนเป็นระบบที่ใช้ความรู้เป็นพื้นฐาน ในขณะที่สถาปัตยกรรมระบบที่ใช้ความรู้เป็นพื้นฐานนั้นใช้ในระบบหลากหลายประเภทที่ออกแบบมาเพื่องานที่หลากหลาย
ระบบตามกฎเกณฑ์
ระบบฐานความรู้ยุคแรกๆ เป็นระบบผู้เชี่ยวชาญที่อิงกฎเป็นหลัก ระบบเหล่านี้แสดงข้อเท็จจริงเกี่ยวกับโลกในรูปแบบการยืนยันอย่างง่ายในฐานข้อมูล แบบแบน และใช้กฎเฉพาะโดเมนเพื่ออธิบายเหตุผลเกี่ยวกับการยืนยันเหล่านี้ แล้วจึงเพิ่มกฎเข้าไป หนึ่งในระบบที่มีชื่อเสียงที่สุดในยุคแรกๆ คือMycinซึ่งเป็นโปรแกรมสำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์
การแสดงความรู้อย่างชัดเจนผ่านกฎมีข้อดีหลายประการ:
- การจัดหาและบำรุงรักษาการใช้กฎเกณฑ์หมายความว่าผู้เชี่ยวชาญในสาขาสามารถกำหนดและบำรุงรักษากฎเกณฑ์ด้วยตนเองได้ แทนที่จะต้องผ่านโปรแกรมเมอร์
- การอธิบายการนำเสนอความรู้อย่างชัดเจนช่วยให้ระบบสามารถหาเหตุผลเกี่ยวกับวิธีการสรุปผล และใช้ข้อมูลนี้เพื่ออธิบายผลลัพธ์ให้ผู้ใช้ทราบ ตัวอย่างเช่น การติดตามลำดับการอนุมานที่นำไปสู่การวินิจฉัย และใช้ข้อเท็จจริงเหล่านี้เพื่ออธิบายการวินิจฉัย
- การใช้เหตุผลการแยกความรู้ออกจากการประมวลผลความรู้นั้นทำให้สามารถพัฒนากลไกการอนุมานสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปได้ ระบบเหล่านี้สามารถพัฒนาข้อสรุปที่ตามมาจากชุดข้อมูลที่นักพัฒนาเริ่มต้นอาจไม่เคยรู้มาก่อน
การใช้เหตุผลเชิงอภิปรัชญา
สถาปัตยกรรมสำหรับการใช้เหตุผลเชิงความรู้ ในภายหลังเช่น สถาปัตยกรรมกระดานดำ BB1 ( ระบบกระดานดำ ) อนุญาตให้กระบวนการใช้เหตุผลได้รับผลกระทบจากการอนุมานใหม่ๆ ทำให้เกิดการใช้เหตุผลระดับเมตา BB1 ช่วยให้สามารถตรวจสอบกระบวนการแก้ปัญหาได้ การแก้ปัญหาประเภทต่างๆ (เช่น การแก้ปัญหาแบบบนลงล่าง การแก้ปัญหาแบบล่างขึ้นบน และการแก้ปัญหาแบบฉวยโอกาส) สามารถผสมผสานกันอย่างเลือกสรรตามสถานะปัจจุบันของการแก้ปัญหา โดยพื้นฐานแล้ว ผู้แก้ปัญหาถูกนำมาใช้เพื่อแก้ปัญหาในระดับโดเมนควบคู่ไปกับปัญหาการควบคุมของตัวเอง ซึ่งอาจขึ้นอยู่กับปัญหาแรก
ตัวอย่างอื่นๆ ของสถาปัตยกรรมระบบที่ใช้ความรู้ซึ่งสนับสนุนการ ใช้ เหตุผลในระดับเมตา ได้แก่ MRS และSOAR
การขยายขอบเขตการใช้งาน
ในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 นอกเหนือจากระบบผู้เชี่ยวชาญแล้ว การประยุกต์ใช้ระบบฐานความรู้ยังรวมถึงการควบคุมกระบวนการแบบเรียลไทม์ระบบการสอนอัจฉริยะและเครื่องมือแก้ปัญหาสำหรับโดเมนเฉพาะ เช่น การวิเคราะห์โครงสร้างโปรตีนการจัดวางไซต์ก่อสร้างและการวินิจฉัยข้อผิดพลาดของระบบคอมพิวเตอร์
ความก้าวหน้าที่ขับเคลื่อนโดยสถาปัตยกรรมที่ได้รับการปรับปรุง
เนื่องจากระบบฐานความรู้มีความซับซ้อนมากขึ้น เทคนิคต่างๆ ที่ใช้ในการ แสดง ฐานความรู้จึงซับซ้อนมากขึ้นด้วย เช่น ตรรกะ ระบบการเขียนคำศัพท์ใหม่ กราฟแนวคิด และเฟรม
ตัวอย่างเช่น เฟรมเป็นวิธีการนำเสนอความรู้ของโลกโดยใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกันกับการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุโดยเฉพาะอย่างยิ่งคลาสและคลาสย่อย ลำดับชั้นและความสัมพันธ์ระหว่างคลาส และพฤติกรรมของวัตถุ เมื่อฐานความรู้มีโครงสร้างมากขึ้น การให้เหตุผลจึงสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่โดยกฎเกณฑ์อิสระและการอนุมานเชิงตรรกะเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ภายในฐานความรู้เองอีกด้วย ตัวอย่างเช่น โพรซีเดอร์ที่จัดเก็บเป็นเดมอนบน วัตถุ สามารถเรียกใช้งานและสามารถจำลองพฤติกรรมการเชื่อมโยงของกฎได้
ความก้าวหน้าในการใช้เหตุผลอัตโนมัติ
ความก้าวหน้าอีกประการหนึ่งในช่วงทศวรรษ 1990 คือการพัฒนาระบบการให้เหตุผลอัตโนมัติเฉพาะทางที่เรียกว่าตัวจำแนกประเภทแทนที่จะประกาศความสัมพันธ์แบบรวมในฐานความรู้แบบคงที่ ตัวจำแนกประเภทช่วยให้นักพัฒนาสามารถประกาศข้อเท็จจริงเกี่ยวกับโลกได้อย่างง่ายดาย และให้ตัวจำแนกสรุปความสัมพันธ์เหล่านั้นได้ ด้วยวิธีนี้ ตัวจำแนกประเภทยังสามารถทำหน้าที่เป็นกลไกการอนุมานได้อีกด้วย
ความก้าวหน้า ล่าสุดของระบบฐานความรู้ คือการนำเทคโนโลยีมาใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตรรกะชนิดหนึ่งที่เรียกว่าตรรกะเชิงพรรณนาเพื่อพัฒนาระบบที่ใช้อินเทอร์เน็ต อินเทอร์เน็ตมักต้องจัดการกับข้อมูลที่ซับซ้อนและไม่มีโครงสร้างซึ่งไม่สามารถอ้างอิงได้เพื่อให้เหมาะสมกับแบบจำลองข้อมูลเฉพาะ เทคโนโลยีของระบบฐานความรู้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการจำแนกวัตถุตามต้องการ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบดังกล่าว แบบจำลองสำหรับระบบอินเทอร์เน็ตฐานความรู้ประเภทนี้เรียกว่าเว็บเชิงความหมาย [
ดูเพิ่มเติม
- การแสดงความรู้และการใช้เหตุผล
- การสร้างแบบจำลองความรู้
- เครื่องยนต์แห่งความรู้
- การสืบค้นข้อมูล
- ระบบการใช้เหตุผล
- การใช้เหตุผลแบบอิงกรณี
- กราฟแนวคิด
- เครือข่ายประสาท
อ่านเพิ่มเติม
- ราเจนทรา, อาเคอร์การ์; สัจจา, ปริติ (2009). ระบบฐานความรู้ . โจนส์ แอนด์ บาร์ตเลตต์ เลิร์นนิง. ISBN 9780763776473-