thuat toan va giai thuat 2 - smith.n studio

8/3/2019 Thuat Toan Va Giai Thuat 2 - Smith.N Studio

1/105


2/105


3/105


4/105


5/105


6/105


7/105


8/105


9/105


10/105


11/105


12/105


13/105


14/105


15/105


16/105


17/105


18/105


19/105


20/105


21/105


22/105


23/105


24/105


25/105


26/105


27/105


28/105


29/105


30/105


31/105


32/105


33/105


34/105


35/105


36/105


37/105


38/105


39/105


40/105


41/105


42/105


43/105


44/105


45/105


46/105


47/105


48/105


49/105


50/105


51/105


52/105


53/105


54/105


55/105


56/105


57/105


58/105


59/105


60/105


61/105


62/105


63/105


64/105


65/105


66/105


67/105


68/105


69/105


70/105


71/105


72/105


73/105


74/105


75/105

Smith Nguyen Studio. 2011

75 Smith Nguyen Ebooks.

* Lu : trong mt cng th c lin h gi a n y u t c a tam gic, ta gi nh r ng n u bi t gitr c a n-1 y u t th s tnh c gi tr c a y u t cn l i. Ch ng h n nhtrong cng thc t ng 3gc c a tam gic bng 1800 th khi bit c hai gc, ta stnh c gc cn li.

C ch suy di n th c hi n theo thut ton "loang" n gi n sau :

B1 :Kch hot nh ng nh h nh trn cho ban u (nh ngy u t c gi tr)

B2 :L p l i b c sau cho n khi kch hot c t t c nh ng nh ng v i nh ng y u t c n tnh hoc khng th kch hot c b t k nh no na.

N u m t nh hnh ch nh t c cung ni v i n nh hnh trnmn-1 nh hnh trn c kch hot th kch hot nhhnh trn cn li (v tnh gi tr nh cn li ny thng qua

cng th c nh hnh ch nh t).Gi s ta c mng ng ngh a gi i bi ton tam gic nhhnh sau

V d : "Cho hai gc , v chi u di c nh a c a tam gic. Tnh chi u di ng caohC". V i m ng ng ngh a cho trong hnh trn. Cc b c thi hnh ca thu t ton nh sau :


76/105



B t u : nh , ,, ,, ,, , a c a th c kch hot.

Cng th c (1) c kch hot (v, ,, ,, ,, , a c kch hot). T cng th c (1)tnh c c nh b. nh b c kch hot.

Cng th c (4) c kch hot (v, , , , ). T cng th c (4) tnh c gc

Cng th c (2) c kch hot (v 3 nh , ,, ,, ,, , b c kch hot). T cngth c (2) tnh c c nhc. nhc c kch hot.

Cng th c (3) c kch hot (v 3 nh a, b, c c kch hot) . T cngth c (3) tnh c di n tchS. nh S c kch hot.

Cng th c (5) c kch hot (v 2 nh S, c c kch hot). T cngth c (5) tnh c hC. nh hC c kch hot.

Gi tr hC c tnh. Thut ton kt thc.

V m t ch ng trnh, ta c thci t m ng ng ngh a gi i bi ton tam gic bng m tm ng hai chiu A trong :

C t : ng v i cng thc. M i c t ng v i m t cng thc tam gic khcnhau ( nh hnh ch nh t).

Dng : ng v i y u t tam gic. Mi dng ng v i m t y u t tam gickhc nhau ( nh hnh trn).

Ph n t A[i, j] =-1 ngh a l trong cng thc ng v i c t j c y u t tamgic ng v i c t i. Ng c l i A[i,j]= 0.

th c hi n thao tc "kch hot" m t nh hnh trn, ta t gi tr c a ton dng ng v iy u t tam gic bng 1.

ki m tra xem mt cng thc c n-1 y u t hay cha (ngh a l ki m trai u ki n" nh hnh ch nh t c cung n i v i n nh hnh trn m n-1 nh hnh trn c kchho t "), ta ch vi c l y hi u gi a t ng s c gi trb ng 1 vt ng s c gi tr -1 trnc t ng v i cng thc c n ki m tra. Nu k t qu b ngn, th cng thc c n-1 y ut .

Tr l i m ng ng ngh a cho. Qu trnh thi hnh kch hot c di n ra nhsau :

M ng bi u di n m ng ng ngh a ban u

(1) (2) (3) (4) (5)


77/105



-1 0 0 -1 0

-1 -1 0 -1 0

0 -1 0 -1 0 a -1 0 -1 0 0

b -1 -1 -1 0 0

c 0 -1 -1 0 -1

S 0 0 -1 0 -1

hC 0 0 0 0 -1

Kh i u : nh , , , , , a c a th c kch hot.

(1) (2) (3) (4) (5)

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0

0 -1 0 -1 0

a 1 0 1 1 0

b -1 -1 -1 0 0

c 0 -1 -1 0 -1

S 0 0 -1 0 -1

hC 0 0 0 0 -1

Trn c t (1), hi u (1+1+1 (-1)) = 4 nn dngb s c kch hot.

(1) (2) (3) (4) (5)

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0


78/105



0 -1 0 -1 0

a 1 0 1 1 0

b 1 1 1 0 0 c 0 -1 -1 0 -1

S 0 0 -1 0 -1

hC 0 0 0 0 -1

Trn c t (4), hiu (1+1+1 (-1)) = 4 nn dng s c kch hot.

(1) (2) (3) (4) (5)

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0

0 1 0 1 0

a 1 0 1 1 0

b 1 1 1 0 0

c 0 -1 -1 0 -1 S 0 0 -1 0 -1

hC 0 0 0 0 -1

Trn c t (2), hiu (1+1+1 (1)) = 4 nn dngc c kch hot.

(1) (2) (3) (4) (5)

1 0 0 1 0 1 1 0 1 0

0 1 0 1 0

A 1 0 1 1 0


79/105



B 1 1 1 0 0

C 0 1 1 0 1

S 0

0

-1 0

-1 hC 0 0 0 0 -1

Trn c t (3), hiu (1+1+1 (-1)) = 4 nn dngS c kch hot.

(1) (2) (3) (4) (5)

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0

0 1 0 1 0

a 1 0 1 1 0

b 1 1 1 0 0

c 0 1 1 0 1

S 0 0 1 0 1

hC 0 0 0 0 -1

Trn c t (5), hiu (1+1 (1)) = 3 nn dng hC c kch hot.

Kh nng c a h th ng ny khng chd ng l i vi c tnh ra gi trcc y u t c n thi t,v i m t cht s a i, ch ng trnh ny cn c th a ra cch gii hnh th c c a bi tonv th m ch cn c thch n c cch gii hnh th c t i u (t i u hi u theo ngh a lcch gii s d ng nh ng cng thc n gi n nh t). S d c th ni nhv y v cch suylu n c a ta trong bi ton ny ltm ki m theo chi u r ng . Do, khi t n k t qu , tac th c r t nhi u cch khc nhau. c th ch n c gi i php t i u, b n c n ph i nh ngh a c "ph c t p" c a m t cng thc. M t trong nhng tiu chun th ng c dng l s l ng php nhn, chia, cng, tr , rt cn, tnh sin, cos, ... c p d ngtrong cng thc. Cc php tnh sin, cos v rt cn c ph c t p cao nht, k n l nhnchia v cui cng l cng tr . Cu i cng bn c th c i ti n l i ph ng php suy lunb ng cch vn d ng thu t ton Av i c l ngh=0 c th ch n ra c " ngi"t i u. Ta ch n c l ng h=0 v hai l do sau (1) khng gian bi ton nhnn ta khngc n ph i gi i h n r ng tm kim (2) xy dng m t c l ng nhv y l t ng i khkhn, c bi t l lm sao h th ng khngnh gi qu cao h.


80/105



XI. BI U DI N TRI TH C B NG FRAME

XI.1. Khi nim

Frame l m t c u trc d li u ch a ng t t c nh ng tri th c lin quan n m t it ng c th no. Frames c lin hch t ch n khi nim h ng i t ng (th c raframe l ngun g c c a l p trnh h ng i t ng). Ng c l i v i cc ph ng php biudi n tri th c c c p n, frame "ng gi" ton bm t i t ng, tnh hungho c c m t v n ph c t p thnh mt th c th duy nht c c u trc. Mt frame bao hmtrong n mt kh i l ng t ng i l n tri th c v m t i t ng, s ki n, v tr, tnhhu ng ho c nh ng y u t khc. Do, frame c thgip ta m tkh chi tit m t it ng.

D i m t kha c nh no , ng i ta c th xem phng php bi u di n tri th c b ngframe chnh l ngu n g c c a ngn ng l p trnh h ng i t ng. t ng c a phngphp ny l "thay v b t ng i dng s d ng cc cng c ph nh dao m h p,

ngy nay cc hng s n xu t h p th ng g n km cc n p m h p ngay bn trn v lon. Nh v y, ng i dng s khng bao gi ph i lo l ng n vi c tm m t thi t b m h p n a! ". Cng v y, t ng chnh c a frame (hay c a phng php l p trnhh ng i t ng) l khi bi u di n m t tri th c, ta s "g n km" nh ng thao tc th ngg p trn tri th c ny. Ch ng h n nh khi m t khi ni m v hnh ch nh t, ta s g nkmcch tnh chu vi, di n tch.

Frame th ng c dng bi u di n nh ng tri th c "chun" ho c nh ng tri th c cxy d ng d a trn nhng kinh nghim ho c cc c i m c hi u bi t c n k . B no c a con ng i chng ta vn lun "lu tr " r t nhi u cc tri thc chung m khi cn,chng ta c th"l y ra" v n d ng n trong nhng v n c n ph i gi i quy t. Frame lm t cng c thch h p bi u di n nh ng ki u tri th c ny.

XI.2. C u trc c a frame

M i m t frame m tm t i t ng (object) . M t frame bao gm 2 thnh phn c b n lslotv facet.M t slot l m t thu c tnh c t i t ng c bi u di n b i frame. V d : trong frame m txe h i, c hai slot ltr ng l ng v lo i my .

M i slot c th ch a m t ho c nhi u facet.Cc facet (i lc c g i l slot "con") ct m t s thng tin hoc th t c lin quan n thu c tnh c m t b i slot. Facet cnhi u lo i khc nhau, sauy l m t s facet th ng g p.

Value (gi tr ) : cho bit gi tr c a thu c tnh (nhxanh, , tm vng nu slot lmu xe).

Default (gi tr m c nh) : h th ng s t ng s d ng gi tr trong facet ny nu slotl r ng (ngh a l chng c c t no!). Chng h n trong frame vxe, xt slot v s l ngbnh. Slot ny s c gi tr 4. Ngh a l, mc nh m t chi c xe h i s c 4 bnh!


81/105



Range (mi n gi tr ) : (t ng t nhki u bi n), cho bit gi tr slot c th nh n nh nglo i gi tr g (nhs nguyn, s th c, ch ci, ...)

If added : m t m t hnh ng s c thi hnh khi mt gi tr trong slot c thmvo (hoc c hi u chnh). Th t c th ng c vi t d i d ng m t script.

If needed : c s d ng khi slot khng c gi trno. Facet m tm t hm tnh ragi tr c a slot.

Frame :XE H I

Thu c l p : ph ng ti n v n chuyn.

Tn nh s n xu t : Audi

Qu c gia c a nh s n xu t : c

Model: 5000 Turbo

Lo i xe : Sedan

Tr ng l ng : 3300lb

S l ng c a : 4 (default)

H p s : 3 s t ng

S l ng bnh : 4 (default)

My (tham chiu n frame My)

Ki u : In-line, overhead cam

S xy-lanh : 5

Kh n ng t ng t c

0-60 : 10.4 giy

d m : 17.1 giy, 85 mph.

FrameMYXy-lanh : 3.19inchT l nn : 3.4incheXng :

TurboChargerM l c : 140 hp

XI.3. Tnh k th a

Trong th c t , m t h th ng tr tu nhn t o th ng s d ng nhiu frame c lin ktv i nhau theo mt cch no. M t trong nhng i m th v c a frame l tnh phn cp. c tnh ny cho php kth a cc tnh cht gi a cc frame.


82/105



Hnh sauy cho thy c u trc phn cp c a cc loi hnh hnh hc c b n. G c c a cy trn cng t ng ng v i m c tr u t ng cao nht. Cc frame nm d i cng

(khng c frame con no) gi l l. Nhng frame nm m c th p h n c th th a k t tc nh ng tnh cht c a nh ng frame cao h n.

Cc frame cha scung cp nh ng m t t ng qut v th c th . Frame c cp cng cao thm c t ng qut cng cao. Thng th ng, frame cha sbao g m cc nh ngh a c a ccthu c tnh. Cn cc frame con sch a ng gi tr th c s c a cc thuc tnh ny.

M t v d bi u di n cc i t ng hnh h c b ng frame

Cc kiu d li u c b n :

Area : numeric; // din tch

Height : numeric; //chiu cao

Perimeter : numberic; //chu vi

Side : numeric; //cnh

Diagonal : numeric; // ng cho

Radius : numeric; //bn knh


83/105



Angle : numeric; //gc

Diameter : numeric; // ng knh

pi : (val:numeric = 3.14159)

Frame :CIRCLE (hnh trn)

r : radius;

s : area;

p : perimeter;

d : diameter;

d = 2 r;

s = pi r2;

p = 2 pi r;

FrameRECTANGLE(hnh ch nh t)

b1 : side;

b2 : side;

s : area;

p : perimeter;

s = b1 b2;

p = 2 (b1+b2);

d2 = b12 + b22;

FrameSQUARE(hnh vung)

L :RECTANGLE

b1 = b2;

FrameRHOMBUS(hnh thoi)


84/105



b : side;

d1 : diagonal;

d2 : diagonal;

s : area;

p : perimeter;

alpha1 : angle;

alpha2 : angle;

h : height;

cos (alpha2 /2) d1 = h;

s = d1 d2 / 2;

p = 4 b;

s = b h;

cos (alpha2 /2)/(2 b) = d2;

Chng ta c thd dng khai bo cc i t ng hnh hc khc theo cch ny. Sau khibi u di n cc tri thc v cc hnh hnh hc c b n xong, ta c thv n d ng n gi i ccbi ton hnh hc, ch ng h n bi ton tnh din tch. V d, cho hnh vungk v vngtrn n i ti p c, bi t c nh hnh vung c chiu di lx, hy vit ch ng trnh tnh dintch phn ten.

D th y r ng, di n tch phn ten chnh l hiu gi a di n tch hnh vung v din tchhnh trn ni ti p. D nhin l bn cng c th vi t m t ch ng trnh bnh th ng tnhton, nhng khi "tch h p" cc tri thc v tnh din tch bn trong biu di n, ch ngtrnh c a chng ta tr nn r t g n nh . B n hy lu 3 lnh c in m trong v d d i. L nh u tin s " c t " l i gi thi t "hnh vung c c nh v i chi u di x" , l nh k


85/105



ti p c t gi thi t "hnh trn n i ti p" , cn l nh th 3 m t vi c tnh din tch bngcch l y di n tch hnh vung trcho din tch hnh trn.

VAR x, s : numeric; k : square; c : circle;

BEGIN

;

k.b1 := x;

c.d := x;

s := k.s c.s;

END.

Nhv y, ch ng trnh my tnh ca chng ta ho t ng kh ging nhvi c "m t"cc gi i bi ton bng ngn ng t nhin. Hy ngh xa h n m t t. Cc bi ton hnh hcth ng c m t b ng cc ngn t kh chnh xc (chng h n nh: cho m t tam gic v i chi u cao xu t pht t nh A l 5, chiu di cnh y l 6, ....). Do, v m t nguyntc, chng ta vn c th xy d ng m t ch ng trnh "hi u" nh ng bi ny (theo nh cch m chng ta va lm). Sau, ng i dng c thhon ton nh my tnh gii gipbi ton cho mnh bng cchm t l i gi i cho my tnh (chkhng cn ph i l p trnh).B n c c m gici u ny tht th v khng? y chnh l b c i u tin trong vic t ora m t ch ng trnhtr gip cho vic gi i cc bi ton hnh hc trn my tnh v i giaoti p b ng ngn ng t nhin!

tng thm sc m nh cho h th ng ny, ng i ta th ng ci t m t m ng ng ngh angay bn trong mi frame. Chng h n, ta c th c m t frameTRIANGLE, trong ci t m t m ng ng ngh a (gi ng nh v d trong phn m ng ng ngh a) c t m ilin h gi a cc yu t tam gic (thay v sd ng cc cng thc lin h n gi n nhv d trn).

XII. BI U DI N TRI TH C B NG SCRIPT

Script l mt cch biu di n tri th c t ng t nhframe nhng thay v c t m t it ng, n m t m t chu i cc s ki n. m t chu i s ki n, script s d ng m t dyccslotch a thng tin vcc con ng i, i t ng v hnh ng lin quan n s ki n.

Tuy c u trc c a cc script l rt khc nhau ty theo bi ton, nhng nhn chung mtscript th ng bao gm cc thnh phn sau :

i u ki n vo (entry condition) : m t nh ng tnh hung ho c i u ki n c n c th a mn tr c khi cc s ki n trong script c thdi n ra.


86/105



Role (di n vin): l nh ng con ng i c lin quan trong script.

Prop (tc t ): l t t c nh ng i t ng c s d ng trong cc chui s ki n s di n ra.

Scene(Tnh hu ng) : l chu i s ki n th c s di n ra.

Result (K t qu ) : tr ng thi ca cc Role sau khi script thi hnh xong.

Track (phin b n) : m t m t bi n th (ho c tr ng h p c bi t) c th x y ratrongo n script.

Sauy l m t v d tiu bi u cho script. V dny l mt bi n th c a v d n i ti ng v nh hng bn thc n nhanh (cc nh hng bn g rn m ta th ng g p trong cc siuth !) th ng c s d ng minh h a cch biu di n tri th c b ng script trong cchsch ni v tr tu nhn t o. i n trong mt nh hng l mt tnh hung th ng g ptrong cuc s ng v i nh ng i u ki n vo , di n vin , tc t , hon c nh, k t qu kh"chu n". V qua script v d , b n s th y ph ng php ny c th c dng m t chnh xc nhng tnh hung di n ra hng ngy ca nh ng nh hng bn thc n nhanh.Cctnh hu ng l nh ngo n script con trongo n script chnh m t nh ng tnhhu ng nh trong ton b qu trnh. Lu r ng trongo n script ny c tnh hung tych n trong m t vi c khch hng mua thc n v thay v vo nh hngn.

Script "nh hng"

Phin b n : Nh hng bn thc n nhanh.

Di n vin : Khch hng

Ng i ph c v .

Tc t : Bn ph c v .

Ch ng i.

Khay ng th c n

Th c n

Ti n

Cc lo i gia v nhmu i, t ng, t, tiu, ...

i u ki n vo :

Khch hngi


87/105



Khch hng c ti n tr .

Tnh hung 1 : Vo nh hng

Khch hng u xe vo bi u xe.

Khch hng b c vo nh hng.

Khch hng xp hng tr c bn phc v .

Khch hng c th c n trn t ng v quyt nh s ku mnn g.

Tnh hung 2: Ku mnn.

Khch hng ku mnn v i ng i ph c v (ang ng qu y ph c v )

Ng i ph c v t th c n ln khay va ha n tnh tin cho khch.

Khch hng trti n cho ng i ph c v .

Tnh hung 3: Khch hng dng mnn

Khch hng ly thm cc gia v

Khch hng cm khay n m t bn cn trng.

Khch hngn th c n.

Tnh hung 3A (ty chn) : Khch hng mua thc n em v

Khch hng mang thc n v nh.

Tnh hung 4 : Ra v

Khch hng thu dn bn

Khch hng brc (th c n th a, x ng, m ng v n, ...) vo thng rc.

Khch hng ra khi nh hng.

Khch hng li xei.

K t qu :

Khch hng khng cni.


88/105



Khch hng cn t tin h n ban u.

Khch hng vui v*

Khch hng bc mnh *

Khch hng qu no.

* Ty chn.

Script rt h u d ng trong vic d oni u g s x y n trong nhng tnh hung xc nh. Thm ch trong nhng tnh hung cha di n ra, script cn cho php my tnhd on c vi c g s x y ra v xy ra i v i ai v vo th i i m no. Nu my tnh kchho t m t script, ng i dng c th t cu h i v h th ng c th suy ra c nh ng cutr l i chnh xc m khng cn ng i dng cung cp thm nhiu thng tin (trong mt s tr ng h p c th khng cn thm thng tin). Do, cng gi ng nhframe, script l mt

d ng bi u di n tri th c t ng i h u d ng v n cho php ta m tchnh xc nhng tnhhu ng "chun" m con ng i v n th c hi n m i ngy hoc n m b t chnh xc.

ci t script trong my tnh, bn ph i tm cch lu tr cc tri thc d i d ng hnhth c. LISP l ngn ngl p trnh ph h p nh t lmi u ny. Sau khi ci t xongscript, bn (ng i dng) c th t cu h i v nh ng con ng i ho c i u ki n c linquan trong script. Hth ng sau s ti n hnh thao tc tm kim ho c thao tc so mu tm cu tr l i. Ch ng h n b n c th t cu h i "Khch hng lm g tr c tin?". H th ng s tm th y cu tr l i trong scene 1 va rap n " u xe v b c vo nhhng".

XIII. PH I H P NHI U CCH BI U DI N TRI TH CM c tiu chnh biu di n tri th c trong my tnh l phc v cho vi c thu nhn tri th c vomy tnh, truy xut tri th c v th c hi n cc php suy lun d a trn nhng tri th c lutr . Do, th a mn c 3 m c tiu trn, khi chn ph ng php biu di n tri th c,chng ta phi cn nhc m t s y u t c b n sauy :

Tnh t nhin, ng b v d hi u c a bi u di n tri th c.

M c tr u t ng c a tri th c : tri th c c khai bo c th hay nhng vo h th ng d i d ng cc m th t c?

Tnh n th v linh ng c a c s tri th c (c cho php ddng b sung trith c, m c ph thu c gi a cc tri thc, ...)

Tnh hiu qu trong vic truy xut tri th c v s c m nh c a cc php suy lun(theo kiu heuristic) .


89/105



B ng sau cho chng ta mt s u v khuyt i m c a cc ph ng php biudi n tri th c c trnh by.

P.Php u i m Nh c i m

Lu t sinh C php n gi n, d hi u, di nd ch n gi n, tnh n th cao,linh ng (d i u chnh).

R t kh theo di sphn c p, khnghi u qu trong nh ng h th ng l n,khng th bi u di n c m i lo i trith c, r t y u trong vic bi u di n cctri th c d ng m t , c c u trc.

M ng ng ngh a D theo di s phn c p, s dtheo cc mi lin h, linh ng

Ng ngh a g n li n v i m i nh cth nh p nh ng, kh x l cc ngoil , kh l p trnh.

Frame C sc m nh di n t t t, d ci t cc thuc tnh cho cc slotcng nhcc m i lin h, d dng t o ra cc th t c chuynbi t ha, d a vo cc thngtin m c nh v d th c hi n ccthao tc pht hin cc gi trb thi u st.

Kh l p trnh, kh suy din, thi uph n m m h tr .

Logic hnh thc C ch suy lu n chnh xc( c ch ng minh b i tonh c).

Tch r i vi c bi u di n v x l,khng hiu qu v i l ng d li u l n,qu ch m khi c s d li u l n.

Tuy v y, nhchng ta bi t, hi n nay vn cha c m t ki u bi u di n tri th c no phh p v i m i tnh hung. Do, khi phi lm vic v i nhi u ngu n tri th c khc nhau(khc loi, khc tnh cht), chng ta nhiu lc phi hy sinh tnh ng b b ng cch s d ng cng lc nhiu ki u bi u di n tri th c, m i ki u bi u di n ng v i m t nhi m v con. Nhng nhv y, chng ta li n y sinh ra vn "d ch" m t tri th c t ki u bi u di nny sang kiu bi u di n khc. Tuy thnhng m t s h ch ng trnh tr tug n y v ndng cng lc nhiu ki u bi u di n d li u khc nhau.

M t trong nh ng v d k t h p nhi u ki u bi u di n tri th c m chng ta t nglm quen l ki u k t h p gi a frame v m ng ng ngha trong vi c tr gip gi ibi ton hnh h c.

M t trong nhng s ph i h p t ng i thnh cng l sk t h p gi a lu t sinh v frame.

Lu t sinh khng hi u qu trong nhiu ng d ng, c bi t l trong cc tc v nhngh a, m t cc i t ng ho c nh ng m i lin k t t nh gi a cc i t ng. Nhngnh ng y u i m ny li chnh lu i m c a frame. Ngy nay, c r t nhi u h th ng t o ra m t ki u bi u di n lai gi a lu t sinh v frame c cu i m c a hai cchbi u di n. S thnh cng ca cc h th ng n i ti ng nhKEE, Level5 Object v NexpertObject minh chng choi u ny. Frame cung cp m t ngn ng c u trc hiu qu c t nh ng i t ng xu t hi n trong cc lut. Frame cnng vai tr nhm t l p h tr cho thao tc suy din c b n trn nhng i t ng khng cn ph i t ng tc mt cch


90/105



t ng minh trong cc lut. Kh nng phn l p c a frame cn c th c dng phnho ch, t o ch m c v s p x p cc lut sinh trong hth ng. Kh nng ny rt thch h pcho ng i dng trong vic xy d ng v hiu cc lut, cng nhcng c th theo di ccc lu t c s d ng khi no v cho mc g.

Hnh sau cho thy m t ki u k t h p gi a lu t sinh v frame. Sk t h p ny cho phpt o ra cc lut so m u nh m tng t c tm ki m c a h th ng. K t qu c a s k t h pny cho php to ra cc biu di n ph c t p h n r t nhi u so v i vi c ch dng frame,th m ch phc t p h n c vi c l p trnh tr c ti p b ng ngn ng C++ !!.

* Suy lu n khng ch c ch n (Hypothetical reasoning) : l k thu t suy lu n d a trn cc i uki n c th c mu thu n ho c khng ch c ch n.

V d k t h p bi u di n tri th c b ng lu t sinh v frame trong bi ton i u ch ch t ha h c

V n : Cho tr c m t s ch t ha h c. Hy xy dng chu i cc phn ng ha hc i u ch m t s ch t ha h c khc.

u tin,y l m t ng d ng h t s c t nhin c a tri th c bi u di n d i d ng lu t. Ldo l v bn thn cc phn ng ha hc tiu chun u c th hi n d i d ng lu t.Ch ng h n ta c cc ph ng trnh phn ng sau :

Na + Cl2 NaCl


91/105



Fe + Cl2 FeCl2

Cu + Cl2 CuCl2

Cl2 + H2O HCl + HClO

MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + H2O

HCl + KMnO4 KCl + MnCl2 + H2O + Cl2

NaCl + H2O Cl2 + H2+ NaOH

...

Nhv y, n u xem mt ch t ha h c l m t s ki n v m t ph ng trnh phn ng nhlm t lu t d n th bi toni u ch ch t ha h c, m t cch rt t nhin, tr thnh bi tonsuy lu n ti n trong c s tri th c d ng lu t d n.

Tuy nhin, s l ng cc phn ng l r t l n, nn ta khng ths d ng cc lut d a trncc phn ng c th nhv y m phi s d ng cc phn ng t ng qut h n nh:

Axit + Baz Mu i + N c

Ki m + N c Xt + H2

(trong ha h c c ng c nhi u ph n ng r t c bi t khng th t ng qut c, trong

tr ng h p ny, ta s xem ph n ng nh l m t lu t ring!). m t c cc phn ng t ng qut nhtrn, ta s s d ng cc frame. Chng h n c t Acid Sulfuric H2SO4 ta s d ng cc frame tng qut sau.


92/105



D nhin l trong cc frame trn cn rt nhi u thu c tnh ha hc khc. y chng tich trnh by s l c v m t t ng b n c c c s b t u. t ng ny cm t s sinh vin nm 4 c a khoa Cng NghThng Tin i H c Khoa Hc T NhinTP. H Ch Minh ci t thnh cng. Ch ng trnh chy t t trong phm vi cc phn ngtrong sch gio khoa l p 10, 11 v 12.


93/105



Ch ng 3 M U V QUAN MY HC

I. TH NO L MY HC ?

II. H C B NG CCH XY D NG CY NH DANH

II.1. m ch i

II.2. Ph ng n chn thu c tnh phn hoch

II.2.1. Quinlan

II.2.2. o h n lo n

II.3. Pht sinh tp lu t

II.4. T i u t p lu t

II.4.1. Loi b m nh th a

II.4.2. Xy dng m nh m c nh

I. TH NO L MY HC ?

Thu t ng "h c" theo ngh a thng th ng lti p thu tri th c bi t cch vn d ng. ngoi i, qu tr hc di n ra d i nhi u hnh thc khc nhau nhh c thu c lng (hcv t), h c theo kinh nghim (h c d a theo tr ng h p), h c theo kiu nghe nhn,... Trnmy tnh cng c nhiu thu t ton h c khc nhau. Tuy nhin, trong phm vi c a giotrnh ny, chng ta chkh o st ph ng php hc d a theo tr ng h p. Theo ph ngphp ny, h th ng s c cung cp m t s cc tr ng h p "m u", d a trn tp m u ny,h th ng s ti n hnh phn tch v rt ra cc quy lut (bi u di n b ng lu t sinh). Sau,h th ng s d a trn cc lut ny "nh gi" cc tr ng h p khc (th ng khng gingnhcc tr ng h p "m u"). Ngay c ch v i ki u h c ny, chng ta cng c nhiuthu t ton hc khc nhau. Mt l n n a, v i m c ch gi i thi u, chng ta chkh o st m ttr ng h p n gi n.

C th khi qut qu trnhh c theo tr ng h p d i d ng hnh thc nhsau :

D li u cung cp cho h th ng l mt nh x f trong ng m t tr ng h p p trong tph p P v i m t "l p" r trong tp R.

f : P | R


94/105



p r

Tuy nhin, tp P th ng nh (v h u h n) so v i t p t t c cc tr ng h p c n quan tmP (PP). M c tiu c a chng ta l xy dng nh x f sao cho c th ng m i tr ngh p p trong tp P v i m t "l p" r trong t p R. H n n a, f ph i b o tonf , ngh a l :

V i m i p P th f(p) f (p)

Hnh 3.1: H c theo tr ng h p l tm cch xy dng nh x f d a theo nh x f. f cg i l t p m u.

Phng php h c theo tr ng h p l m t phng php ph bi n trong cnghin c u khoa h c v m tn d oan. C hai u d a trn cc d li u quanst, th ng k t rt ra cc quy lu t. Tuy nhin, khc v i khoa h c, m tnd oan th ng d a trn t p m u khng c trng, c c b , thi u c s khoah c.

II. H C B NG CCH XY D NG CY NH DANH

Pht biu hnh thc c th kh hnh dung. c th h n, ta hy cng nhau quan st mtv d c . Nhi m v c a chng ta trong v dny l xy dng cc quy lut c th k tlu n m t ng i nh th no khii t m bi n th b chy nng. Ta g i tnh cht chy nnghay khng chy nng l thuc tnh quan tm(thu c tnh m c tiu) . Nhv y, trong tr ngh p ny, t p R c a chng ta chg m c hai phn t {"chy n ng", "bnh th ng"}.Cn t p P l t t c nh ng ng i c li t k trong bng d i (8 ng i) Chng ta quan sthi n t ng chy nng d a trn 4 thuc tnh sau :chi u cao (cao, trung bnh, th p), mutc (vng, nu, ) cn n ng (nh , TB, n ng), dng kem (c, khng ) ,. Ta g i cc thuctnh ny gi l thu c tnh d n xu t .

D nhin l trong th c t c th a ra c m t k t lu n nh v y, chng ta c nnhi u d li u hn v ng th i cng c n nhi u thu c tnh d n xu t trn. V d n gi nny ch nh m minh h a t ng c a thu t ton my h c m chng ta s p trnh by.


95/105



Tn Tc Ch.Cao CnN ng

Dngkem?

K t qu

Sarah Vng T.Bnh Nh Khng Chy

Dana Vng Cao T.Bnh C Khng

Alex Nu Th p T.Bnh C Khng

Annie Vng Th p T.Bnh Khng Chy

Emilie T.Bnh N ng Khng Chy

Peter Nu Cao N ng Khng Khng

John Nu T.Bnh N ng Khng Khng

Kartie Vng Th p Nh C Khng

t ng u tin c a ph ng php ny l tm cch phn ho ch t p P ban u thnh cct p Pi sao cho tt c cc phn t trong t t c cc t p Pi u c chung thuc tnh mc tiu.

P = P1 P2 ... Pn v (i,j) i j : th (Pi Pj = ) v

i, k,l : pkPi vplPj th f(pk) = f(pl)

Sau khi phn hoch xong tp P thnh tp cc phn hoch Pi c c trng b i thu ctnhchri (ri R), b c ti p theo l ng v i m i phn hoch Pi ta xy d ng lu t Li :GTi ri trong cc GTi l m nh c hnh thnh bng cch kt h p cc thuc tnhd n xu t.M t l n n a, v n hnh th c c th lm b n c m th y kh khn. Chng ta hy tht ng trn v i b ng s li u m ta c.

C hai cch phn hoch hi n nhin nht m ai cng c th ngh ra. Cch u tin l chom i ng i vo m t phn hoch ring (P1 = {Sarah}, P2 = {Dana}, tng c ng s c 8phn hoch cho 8 ng i). Cch th hai l phn hoch thnh hai tp, m t t p g m t t c nh ng ng i chy n ng v t p cn l i bao g m t t c nh ng ng i khng chy n ng . Tuy n gi n nhng phn hoch theo kiu ny th chng ta chng gi i quy t c g !!II.1. m ch i

Chng ta hy thm t ph ng php khc. By gi b n hy quan st thuc tnh u tin mu tc. Nu d a theo mu tc phn chia ta sc c 3 phn hoch khc nhaungv i m i gi tr c a thu c tnh mu tc. Cth l :


96/105



Pvng = {Sarah, Dana,Annie, Kartie }

Pnu = { Alex, Peter, John }

P = {Emmile}

* Cc ng i b chy n ng c g ch d i v in m.

Thay v lit k ra nhtrn, ta dng s cy ti n m t cho cc b c phn hoch sau :

Quan st hnh trn ta thy r ng phn hoch Pnu v P th a mn c i u ki n "cchung thu c tnh m c tiu" (Pnu ch a ton ng i khng chy nng, P ch a ton ng ichy nng).

Cn l i t p Pvng l cn ln l n ng i chy nng v khng chy nng. Ta s ti p t cphn hoch t p ny thnh cc tp con. By gi ta hy quan st thuc tnh chiu cao.Thu c tnh ny gip phn hoch t p Pvng thnh 3 tp con: PVng,Th p = {Annie, Kartie},PVng,T.Bnh= {Sarah} v PVng,Cao= { Dana }

N u n i ti p vo cy hnh tr c ta s c hnh nh cy phn hoch nhsau :

Qu trnh ny cth ti p t c cho n khi t t c cc nt l ca cy khng cn ln l n gi achy nng v khng chy nng n a. B n cng th y r ng, qua mi b c phn hoch cyphn hoch ngy cng "phnh" ra. Chnh v vy m qu trnh ny c g i l qu trnh"m ch i". Cy m chng taang xy dng c g i l cy nh danh.


97/105



n y, chng ta li g p m t v n m i. N u nhban u ta khng chn thu c tnhmu tc phn hoch m chn thu c tnh khc nhchi u cao chng h n phn hochth sao? Cui cng th cch phn hoch no s t t h n?

II.2. Ph ng n ch n thu c tnh phn ho ch

V n m chng ta gp ph i cng t ng t nhbi ton tm kim : " ng tr c m t ngr , ta c n ph i i vo h ng no?". Hai ph ng phpnh gi d i y s gip ta chn c thu c tnh phn hoch t i m i b c xy d ng cy nh danh.

II.2.1. Quinlan

Quinlan quyt nh thu c tnh phn hoch b ng cch xy dng ccvector c tr ng chom i gi tr c a t ng thu c tnh dn xu t v thuc tnh mc tiu. Cch tnh cth nhsau :

V i m i thu c tnh dn xu t A cn c th s d ng phn hoch, tnh :

VA(j) = ( T(j , r1), T(j , r2) , , T(j , rn) )

T(j, ri) = (t ng s ph n t trong phn ho ch c gi tr thu c tnh d n xu t A l jv cgi tr thu c tnh m c tiu l ri )/ ( t ng s ph n t trong phn ho ch c gi tr thu ctnh d n xu t A l j )

* trong r 1 , r 2 , , rn l cc gi tr c a thu c tnh m c tiu

*

Nhv y n u m t thu c tnh A c thnh n m t trong 5 gi trkhc nhau th n sc 5vector c trng.

M t vector V(Aj ) c g i l vector n v n u n ch c duy nht m t thnh phn cgi tr 1 v nh ng thnh phn khc c gi tr0.

Thu c tnh c ch n phn hoch l thuc tnh c nhiu vector n v nh t.

Tr l i v d c a chng ta, tr ng thi ban u (cha phn hoch) chng ta stnh vector c trng cho t ng thu c tnh dn xu t tm ra thuc tnh dng phn hoch. u tinl thu c tnh mu tc. Thuc tnh mu tc c 3 gi trkhc nhau(vng, , nu) nn s c3 vector c trng t ng ng l :

VTc (vng) = ( T(vng, chy nng), T(vng, khng chy nng) )

S ng i tc vng l :4

S ng i tc vng v chy nng l :2


98/105



S ng i tc vng v khng chy nng l :2

Do

VTc(vng) = (2/4 , 2/4) = (0.5, 0.5)

T ng t

VTc(nu) = (0/3, 3/3) = (0,1) (vector n v)

S ng i tc nu l :3

S ng i tc nu v chy nng l :0

S ng i tc nu v khng chy nng l :3

VTc( ) = (1/1, 0/1) = (1,0) (vector n v)

T ng s vector n v c a thu c tnh tc vng l2

Cc thuc tnh khc c tnh t ng t , k t qu nhsau :

VC.Cao(Cao) = (0/2,2/2) =(0,1)

VC.Cao(T.B) = (2/3,1/3)

VC.Cao(Th p) = (1/3,2/3)

VC.N ng (Nh ) = (1/2,1/2)

VC.N ng(T.B) = (1/3,2/3)

VC.N ng (N ng) = (1/3,2/3)

VKem (C) = (3/3,0/3) =(1,0)

VKem (Khng) = (3/5,2/5)

Nhv y thu c tnh mu tc c svector n v nhi u nh t nn s c ch n phnho ch.

Sau khi phn hoch theo mu tc xong, chc phn hoch theo tc vng (Pvng) l cnch a nh ng ng i chy nng v khng chy nng nn ta s ti p t c phn hoch t p ny.Ta s th c hi n thao tc tnh vector c trng t ng t i v i cc thuc tnh cn li


99/105



(chi u cao, cn n ng, dng kem) . Trong phn hoch Pvng, tp d li u c a chng ta cnl i l :

Tn Ch.Cao CnN ng

Dngkem?

K t qu

Sarah T.Bnh Nh Khng Chy

Dana Cao T.Bnh C Khng

Annie Th p T.Bnh Khng Chy

Kartie Th p Nh C Khng

VC.Cao(Cao) = (0/1,1/1) =(0,1)

VC.Cao(T.B) = (1/1,0/1) =(1,0)

VC.Cao(Th p) = (1/2,1/2)

VC.N ng (Nh ) = (1/2,1/2)

VC.N ng(T.B) = (1/2,1/2)

VC.N ng (N ng) = (0,0)

VKem (C) = (0/2,2/2) =(0,1)

VKem (Khng) = (2/2,0/2) = (1,0)

2 thu c tnh dmg kem v chiu cao u c 2 vector n v . Tuy nhin, sphn hochc a thu c tnh dng kem l t h n nn ta chn phn hoch theo thuc tnh dng kem. Cy nh danh cui cng ca chng ta snhsau :


100/105



II.2.2. o h n lo n

Thay v phi xy d ng cc vector c trng nhph ng php ca Quinlan, ng v i m i

thu c tnh dn xu t ta ch c n tnh ra o h n lo n v l a ch n thu c tnh no c oh n lo i l th p nh t. Cng thc tnh nhsau :

TA =

trong :

bt l t ng s ph n t c trong phn hoch

b j l t ng s ph n t c thu c tnh dn xu t A c gi trj.bri : t ng s ph n t c thu c tnh dn xu t A c gi trj v thu c tnh mc tiu cgi tr i.

II.3. Pht sinh t p lu t

Nguyn tc pht sinh tp lu t t cy nh danh kh n gi n. ng v i m i nt l, ta ch vi c i t nh cho n nt l v pht sinh ra lut t ng ng. C th l t cy nhdanh kt qu cu i ph n II.2 ta c cc lut sau (xt cc nt l ttri sang phi)

(Mu tcvng ) v (c dng kem) khng chy nng

(Mu tcvng ) v (khng dng kem) chy n ng

(Mu tcnu ) khng chy nng

(Mu tc ) chy n ng


101/105



Kh n gi n ph i khng? C lkhng c g phi ni g thm. Chng ta hy thc hi nb c cu i cng l ti u t p lu t.

II.4. T i u t p lu t

II.4.1. Lo i b m nh th a

Khc so v i cc ph ng php loi b m nh th a c trnh by trong phn bi udi n tri th c (ch quan tm n logic hnh thc), ph ng php loi b m nh th a yd a vo d li u. V i v d v t p lu t c ph n tr c, b n hy quan st lut sau :

(Mu tcvng ) v (c dng kem) khng chy nng

By gi ta hy lp m t b ng (g i l b ng Contigency), bng th ng k nh ng ng i cdng kem t ng ng v i tc mu vng v bchy nng hay khng. Trong dli u cho,c 3 ng i khng dng kem.

Khng chy nng Chy n ng

Mu vng 2 0

Mu khc 1 0

Theo bng th ng k ny th r rng l thuc tnh tc vng (trong lut trn) khngnggp g trong vic a ra k t lu n chy nng hay khng (c3 ng i dng kem u khngchy nng) nn ta c thlo i b thu c tnh tc vng ra khi t p lu t.

Sau khi loi b m nh th a, t p m nh c a chng ta trong v dtrn s cn :

( c dng kem) khng chy n ng


(Mu tcnu ) khng chy nng

(Mu tc ) chy n ng

Nhv y quy tc chung c th lo i b m t m nh l nhth no? Rt n gi n, gi s lu t c a chng ta c n mnh :

A1 v A2 v v An R


102/105



ki m tra xem c thlo i b m nh Ai hay khng, bn hy lp ra m t t p h p P baog m cc phn t th a t t c m nh A1 , A2 , Ai-, Ai+1, , An (l u : khng c n xt l c th a Ai hay khng, ch c n th a cc m nh cn l i l c)

Sau, b n hy lp b ng Contigency nhsau :

R R

Ai E F

Ai

G H

Trong

E l s ph n t trong P tha c Ai v R.

F l s ph n t trong P tha Ai v khng tha R

G l s ph n t trong P khng tha Ai v tha R

H l s ph n t trong P khng tha Ai v khng tha R

N u t ng F+H = 0 th c thlo i b m nh Ai ra khi lu t.

II.4.2. Xy d ng m nh m c nh

C m t v n t ra l khi gp ph i m t tr ng h p m t t c cc lu t u khng tha thph i lm nhth no? Mt cch hnh ng l t ra m t lu t m c nh i lo i nh:

N u khng c lut no tha chy n ng (1)

Ho c

N u khng c lut no tha khng chy nng. (2)

(ch c hai lu t v thu c tnh m c tiu ch c th nh n m t trong hai gi tr l chy n ng hay khng chy

n ng)

Gi s ta ch n lu t m c nh l (2) th tp lu t c a chng ta s tr thnh :


(Mu tc ) chy n ng


103/105



N u khng c lut no tha khng chy nng. (2)

Lu r ng l chng ta lo i b i t t c cc lu t d n n k t lu n khng chy nng vthay n bng lu t m c nh. T i sao v y? B i v cc lut nyc cng k t lu n v i lu tm c nh. R rng l chc th c m t trong hai khnng l chy nng hay khng.

V n l ch n lu t no? Sauy l m t s quy t c.

1) Ch n lu t m c nh sao cho n c ththay th cho nhiu lu t nh t. (trong v d c a ta th nguyn tc ny khng p dng c v c 2 lut d n n chy nng v 2lu t d n n khng chy nng)

2) Ch n lu t m c nh c kt lu n ph bi n nh t. Trong v d c a chng ta th nnch n lu t (2) v s tr ng h p khng chy nng l 5 cn khng chy nng l 3.

3) Ch n lu t m c nh sao cho tng s m nh c a cc lut m n thay thlnhi u nh t. Trong v d c a chng ta th lut c ch n s l lu t (1) v t ng s m nh c a lu t d n n chy nng l 3 trong khi tng s m nh c a lu t d n n khng chy nng ch l 2.

BI T P

CH NG 1

1) Vi t ch ng trnh gii bi ton hnh trnh ng i bn hng rong bng hai thutgi i GTS1 v GTS2 trong tr ng h p c n a i m khc nhau.

2) Vi t ch ng trnh gii bi ton phn cng cng vic b ng cch ng d ngnguyn l th t .

3) ng d ng nguyn l tht , hy gii bi ton chia v t sau. C n vt v i kh il ng l n l t l M1, M2, Mn. Hy tm cch chia n vt ny thnh hai nhm saocho chnh lch kh i l ng gi a hai nhm ny l nhnh t.

4) Vi t ch ng trnh gii bi ton mi tu n.

5) Vi t ch ng trnh gii bi ton 8 hu.

6) Vi t ch ng trnh gii bi ton Ta-canh bng thu t gi i A*.

7) Vi t ch ng trnh gii bi ton thp H Ni b ng thu t gi i A*.

8)* Vi t ch ng trnh tm kim ngi ng n nh t trong mt b n t ng qut.B n c bi u di n b ng m t m ng hai chiu A, trong A[x,y]=0 l c th i c v A[x,y]= 1 l vt c n. Cho php ng i dng click chut trn mn hnh


104/105



t o b n v xc nhi m xu t pht v kt thc. Chi ph i t m t b t k sang k c n n l 1.

M r ng bi ton trong tr ng h p chi ph di chuyn t (x,y) sang mt b t k k (x,y) l A[x,y].

CH NG 2

1. Vi t ch ng trnh minh ha cc b c gi i bi tonong n c (s d ng h acng t t).

2. Vi t ch ng trnh ci t hai thut ton V ng H o v Robinson trong li t kcc b c ch ng minh mt bi u th c logic.

3. Vi t ch ng trnh gii bi ton tam gic tng qut bng m ng ng ngh a (lu s d ng thu t ton k php nghch o Ba Lan)

4. Hy th xy d ng m t b lu t ph c t p h n trong v d c trnh by dng chu n on h ng hc ca my tnh. Vit ch ng trnh ng d ng b lu t ny trongvi c chu n on h ng hc ca my tnh (s dng thut ton suy din li).

5. Hy ci t cc frame c t cc i t ng hnh hc b ng k thu t h ng it ng trong ngn ngl p trnh m bn quen dng. Hy xy dng m t ngn ng script n gi n cho php ng i dng c ths d ng cc frame ny trong vic gi im t s bi ton hnh hc n gi n.

CH NG 3

1) Cho bng s li u sau

Hy xy dng cy nh danh v tm lut xc nh m t ng i l Chu u hayChu bng hai ph ng php vector c trng c a Quinlan v o h n lo n.

STT Dng Cao Gi i Chu

1 To TB Nam

2 Nh Cao Nam

3 Nh TB Nam u

4 To Cao Nam u

5 Nh TB N u

6 Nh Cao Nam u

7 Nh Cao N u

8 To TB N u


105/105


2)* Vi t ch ng trnh ci t t ng qut thut ton h c d a trn vic xy d ng cy nh danh. Ch ng trnh yu cu ng i dnga vo danh sch cc thuc tnhd n xu t, thu c tnh mc tiu cng v i t t c cc gi trc a m i thu c tnh; yuc u ng i dng cung cp b ng s li u quan st. Ch ng trnh s li t k ln mnhnh cc lut m n tm c t b ng s li u. Sau, yu cu ng i dng nhpvo cc tr ng h p c n xc nh, h th ng s a ra k t lu n c a tr ng h p ny.

L u : Nn s d ng m t h qu n tr CSDL ci t ch ng trnh ny.

GS.TSKH. Hong Ki mThs. inh Nguy n Anh Dng

thuat toan va giai thuat 2 - smith.n studio

Documents