HỆ TƯ VẤN CHỌN MÓN ĂN

1. HỆ TƯ VẤNCHỌN MÓN ĂN Bài tập lớn Hệ cơ sở tri thức GV hướng dẫn: Hoàng Thị Hải Yến

2. Giới thiệu đề tài • Vấn đề chọn món ăn. • Dịch vụ web. • FES – Food Expert System.

3. Giới thiệu nhóm • Nguyễn Việt Hà • Lê Ngọc Minh • Đỗ Bích Ngọc • Lê Anh Quang

4. Phân công công việc

5. Nội dung chính • Cơ sở lý thuyết • Kiến trúc chương trình • Mô hình suy diễn • Cơ sở tri thức • Demo chương trình

6. 1. Cơ sở lý thuyết Hệ chuyên gia Prolog và lập luận không chắc chắn

7. Hệ chuyên gia • Hệ chuyên gia là một hệ thống máy tính mô phỏng hoạt động ra quyết định của một chuyên gia. • Hệ chuyên gia được thiết kế để giải quyết các vấn đề phức tạp về lý luận tri thức. • Hệ chuyên gia gồm hai phần: • Cơ sở tri thức • Máy suy diễn

8. Prolog và lập luận không chắc chắn • Prolog là một ngôn ngữ lập trình logic phổ biến với cú pháp đơn giản. • Khi nói tới một sự kiện, ta thường không thoải mái khi nói tới nó một cách tuyệt đối, thay vào đó, ta sử dụng một hệ số gọi là niềm tin hay độ chắc chắn của sự kiện.

9. Hệ số chắc chắn • Hệ số chắc chắn: -1 ≤ CF ≤ 1 • Tính toán hệ số không chắc chắn • Luật thông thường • Luật hội • Luật tuyển • Nhiều luật cùng kết luận

10. 2. Kiến trúc chương trình Mô hình phiên hỏi đáp Cơ sở tri thức người dùng Hỏi đáp trên nền web

11. Kiến trúc hệ thống • Kiến trúc hệ thống • Cơ sở tri thức (người dùng, món ăn). • Máy suy diễn. • Giao diện web.

12. Phiên hỏi đáp • Một phiên làm việc gồm: • Mục tiêu cần giải quyết. • Danh sách các câu hỏi cần trả lời đến khi vấn đề được giải quyết. • Phản hồi từ người dùng.

13. Phiên hỏi đáp (tiếp) • Phản hồi từ người dùng có thể là: • Hành động. • Câu hỏi. • Câu trả lời. • Bỏ qua câu hỏi.

14. Hỏi đáp trên nền web • Phiên hỏi đáp kéo dài: • Tốn kém tài nguyên. • Không khả thi (mất điện, time-out…) • Giải pháp: • Đưa ra câu hỏi: Ngắt kết nối, sử dụng câu trả lời “mặc định”. • Người dùng trả lời:Lưu trữ câu trả lời, tiến hành lại suy diễn từ đầu với tri thức mới.

15. 3. Mô hình suy diễn Cách thức đưa ra lựa chọn Biểu diễn tri thức Mô hình máy suy diễn

16. Cách thức đưa ra lựa chọn • FES gợi ý món ăn dựa vào khả năng “thích” món ăn đó của người sử dụng. • Đối với mỗi một món ăn, FES đi “chứng minh” người dùng thích món ăn đó và tính độ chắc chắn của sự kiện này. • FES gợi ý bữa ăn bằng cách lựa chọn các món mà người dùng “thích nhất” để gợi ý trước. • FES sử dụng mô hình suy diễn lùi.

17. Biểu diễn tri thức • Tri thức của FES gồm có tập sự kiện (món ăn, người dùng), tập luật và tập các câu hỏi với người dùng. • Một sự kiện được biểu diễn bởi vị từ fact gồm hai phần: • av(Attribute, Value): Cặp thuộc tính-giá trị. • CF: Độ chắc chắn của sự kiện. • VD: fact(av(age, 22), 1).

18. Biểu diễn tri thức (tiếp) • Một luật được biểu diễn bởi vị từ rulegồm ba phần: • id: ID của luật. • lhs: Vế trái của luật hay mệnh đề if. • Vế trái của luật là một danh sách trong đó chứa các sự kiện phải chứng minh. • rhs: Vế phải của luật hay mệnh đề then. • Vế phải của luật là một cặp av và CF. • VD: rule( 'P2', lhs([av(age, X), X >= 0, X =< 14]), rhs(av(ageCategorize, child), 0.85) ).

19. Biểu diễn tri thức (tiếp) • Một câu hỏi được biểu diễn bởi vị từ askablegồm hai phần: • Sự kiện hỏi được. • Câu hỏi tương ứng. • VD: askable(like_taste(hot), 'Bạn thích ăn cay không?').

20. Cách thức suy diễn • Hoạt động chính của FES là chứng minh một sự kiện cùng với độ chắc chắn của sự kiện đó. • Đối với một sự kiện: • Nếu sự kiện đó đã biết (có trong tri thức), FES đưa ra câu trả lời. • Nếu sự kiện đó chưa biết nhưng có thể hỏi được, FES sẽ hỏi người dùng. • Nếu sự kiện đó không hỏi được nhưng suy diễn được bằng luật, FES sẽ lần lượt chứng minh cách luật.

21. Mô hình máy suy diễn Merritt, D. (1989) Building Expert Systems in Prolog, Springer. Chapter 3: Backward Chaining with Uncertainty.

22. 4. Cơ sở tri thức Tri thức món ăn Tri thức người dùng Luật suy diễn

23. Tri thức món ăn • Một món ăn được mô hình dựa trên khoa học dinh dưỡng, có các thuộc tính: • Danh sách nguyên liệu. • Thuộc tính lý hóa: Mùi, vị, độ mềm, tính nóng lạnh. • Thuộc tính hóa sinh: Năng lượng (calorie), hàm lượng đạm (protein), hàm lượng chất béo (fat), hàm lượngđường (glucose), hàm lượng chất khoáng (minerals), hàm lượng vitamin. • Một số thuộc tính phụ khác.

24. Tri thức người dùng • Việc chọn lựa món ăn dựa trên sở thích, thời điểm và đảm bảo dinh dưỡng đối với người dùng. Các tri thức quan tâm đến bao gồm: • Tuổi tác. • Nghề nghiệp. • Tình trạng sức khỏe. • Một số trường hợp đặc biệt. • Một số điều kiện ngoại cảnh như thời tiết cũng được đưa vào, ảnh hưởng lên việc chọn món ăn.

25. Luật suy diễn • Các luật đều ở dạng: “Nếu (…) thì người sử dụng có khả năng thích món ăn X với độ chắc chắn CF”. • Luật được phân thành một số nhóm sau: • Tuổi tác. • Sức khỏe. • Nghề nghiệp. • Sở thích. • Thời tiết • Thời điểm bữa ăn.

26. Ví dụ về luật suy diễn • Ta có tri thức: “Người vận động thể thao nên có chế độ ăn nhiều năng lượng, hàm lượng protein cao”. • Luật được phát biểu thành: “Người vận động thể thao có khả năng thích món ăn có nhiều năng lượng, giàu protein”.

27. Ví dụ về luật suy diễn (tiếp) • Biểu diễn luật trong prolog: rule( 'SPORTR01a', lhs([av(play_sport, yes), av(calorie(X), high)]), rhs(av(like_recipe(X), true), 0.45) ). rule( 'SPORTR01b', lhs([av(play_sport, yes), av(protein(X), high)]), rhs(av(like_recipe(X), true), 0.45) ).

28. 5. Demo chương trình

29. Food Expert System • FES gồm: • ~130 luật • ~30 món ăn