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Lintelligenza artificiale - Piero S.

Piero S. Lintelligenza artificiale - Fanco muzzio editore , 1987. - 282 p.
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puntatori semantici sono "", "mangia" e "vive". METODI DIRAPPRES ENTAZIONE DELLA CONOS CENZA 3

La rete semantica venne inventata da Ross Quillian, nella sua tesi di laurea del 1965, per simulare il modo associativa secondo cui la memoria umana or ganizza Ie informazioni.

Una rete semantica puo anche essere utilizzataper rappresentare predicatibinari: l'arco di tipo mangia, che congiunge il nodo gatto al nodo topo, equivalente a una formula

mangia (gatto, topo).

La rete semantica una forma di rappresentazione concisa. Una delle relazioni importanti che possono sussistere fra nodi di una rete semantica quella di "individuo che appartiene a un insieme", ovvero di un nodo che congiunto da un arco "appartiene" ( precisamente da un arco IS A) a un altro nodo. Questa struttura genera una tassonomia gerarchica all'intemo della rete semantica, una specie di classificazione degli oggetti in classi sempre astratte ("gatto", "felino", "mammifero", "animale",...). Una delle conseguenze della relazione di appartenenza l'ereditarieta delle proprieta: l'oggetto che appartiene a una certa classe ne eredita anche Ie sue proprieta. Per esempio, se felini sono mammiferi, come mostr a la rete del nostro esempio, Ia classe dei felini eredita Ia proprieta che mammiferi non fanno Ie uova: non c'e bisogno di dire esplicitamente "i felini non fanno Ie uova". Una rete di relazioni gerarchiche, grazie proprio a questo principio di ereditarieta, puo rappresentare in maniera efficiente conoscenze molto complesse su domini molto vasti.

Gary Hendrix e Richard Fikes (alio SRInel 1977) estesero la funzione di una rete semantica dotandola anche del potere espressivo del calcolo dei predicati, in modo che da farla diventare un vero e proprio sistema di inferenza, ampliando la sua originaria funzione di passiva rappresentatrice di conoscenza. Prima di tutto Hendrix introduce Ie reti semantiche partizionate. Ogni rete descrive un mondo separato ed in qualche relazione con Ie altre reti. In particolare si puo stabilire una relazione gerarchica definendo una rete come nodo particolare di un'altra rete,

Poi Hendrix definisce archi speciali, che servono a rappresentare quantificatori, inclusioni e operatori logici. Per esempio, per quantificare universalmente (per-ogni) un insieme che compare in un'espressione, basta considerare Ia rete che METODI DIRAPPRES ENTAZIONE DELLA CONOS CENZA 3

rappresenta tale espressione come una sotto-rete e introdurre un arco di tipo per ogni collegato dall'esterno al nodo che rappresenta tale sotto-rete. Per negare l'espressione basta collegare la sotto-rete con un arco non ecc. dibattito sul significato degli archi si allargato ed ancora vivo. Fra contributi important citiamo quello di William Woods (1975). In particolare l'arco che esprime la relazione di appartenenza (IS-A) si presta ad equivoci, perche puo essere utilizzato per rappresentare sia fatti universali ("I felini sono mammiferi") sia fatti stereotipici ("I gatti mangiano topi"). La rete semantica esprime Ie relazioni che esistono fra gli oggetti dell'universo. Ma l'oggetto rimane un'entita priva di struttura interna.

2.4. Frame

Per rappresentare Ie infbrmazioni relative a un oggetto, Marvin Minsky invento nel 1975 il frame.

Minsky reagiva alia scuola behavioristica e adottava invece la teoria dell' "an-ticipazione schematica" di Otto Selz, un filosofb degli anni venti. La rete semantica era stata il primo schema di rappresentazione che vertesse sui modelli cognitivi della memoria che sulla logica matematica. Alia scuola cognitiva appartiene anche Minsky, uno dei critici accesi dell'approccio logico: a suo avviso presunti vantaggi della logica (la coerenza e la completezza della rappresentazione) non solo sono inutili, ma possono anche essere contro-producenti, per la semplice ragione che 1'intelligenza funziona in altro modo. Minsky ignora pertanto regole di produzione e predicati, mentre si concentra sull'emulazione dei processi cognitivi. Il suo frame originale era una struttura molto complessa, derivata da diverse idee che erano nell'aria da tempo (in particolare dallo "schema" di Bartlett, introdotto nel 1932). Minksy cercava un metodo per rappresentare la conoscenza che gli umani utilizzano quotidianamente per risolvere problemi svariati, ovvero il "senso comune" "buon senso" (common sense). A fronte di ogni situazione Minsky pensava di attivare un "pacchetto" di informazioni, tale da consentire di "comprendere" la situazione. Il "comprendere" significava di fatto "strutturare": strutturare la situazione in maniera tale da poter essere elaborata dal computer. Questo "pacchetto" doveva consentire di ragionare sulla situazione senza dover prendere in considerazione l'intero scibile dell'universo, e senza impiegare METODI DIRAPPRES ENTAZIONE DELLA CONOS CENZA 3

complesse tecniche di inferenza.

Minsky ridusse il problema ad associate ad una situazione 1'informazione stereotipica relativa a situazioni "di quel tipo". Minsky porto come esempio quello di un uomo che entra in una stanza in cui non mai stato prima: dap-principio provera un senso di disorientamento, ma presto riuscira a muoversi con disinvoltura e a compiere ogni sorta di azione (entrare, uscire, sedersi, guardare dalla finestra ecc.). Tutto cio perche, a fronte della situazione "stanza", l'umano attiva un frame "stanza" che gli dice cosa puo aspettarsi di trovarvi. E il frame a guidare il suo ragionamento sui dati forniti dalla percezione sensoriale. Il frame evita di compiere lunghe elucubrazioni logiche: gia Bartlett aveva notato che piu facile riconoscere un oggetto nel suo contesto tipico che in un contesto ano-malo (un pallone in un negozio di articoli sportivi piuttosto che un pallone in un negozio di frutta). Minsky assume pertanto che la mente umana sia composta da un reticolo di frame, e che ogni percezione "selezioni" il frame opportuno (ovvero la "categoria" piu prossima). La mente sarebbe poi in grado di "adattare" quel frame alia percezione specifica, ovvero di "interpretare" la situazione sulla base delle proprieta associate alia categoria selezionata. In questo modello la mente deve sempre ricondurre una situazione a uno dei frame ad essa noti: se non esiste un frame sufficientemente "prossimo" alia situazione, il comportamento sara incerto e goffo, tipico di chi disorientato. Infine la mente sarebbe in grado di compiere predizioni, sempre basandosi sulle proprieta della categoiia. Alcuni principi guidano nel definire l'insieme di frame che "copre" una certa situazione: frame devono essere "coerenti" con la situazione, devono essere "parti-colari" possibile, devono rendere conto dell'mtera situazione, devono massimiz-zare Ie connessioni (coerenza, concrezione, completezza, minimalita). Il frame nella sua accezione volgare semplicemente una struttura composta da una serie di slot, ciascuno dei quali puo contenere uno valori. In pratica il frame corrisponde a un oggetto, ogni slot identifica un attributo dell'oggetto, e valori di uno slot sono appunto valori che quell'attribute assume per quel-l'oggetto. Per esempio, la descrizione dell'Italia:
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