🍀 Ch05 Knowledge 🍀

1. Knowledge

Knowledge

인간은 기존 지식을 바탕으로 결론을 도출함

지식을 표현하는 개념과 결론을 도출하는 것은 AI에 사용됨

Knowledge-based Agents

지식의 내부 표현을 사용해 추론하는 에이전트

"지식에 근거하여 결론을 도출하는 추론"이란 무엇인가?

Sentence 문장

지식 표현 언어에서 세계에 대한 단언

A가 지식을 저장하고 이를 사용하여 새로운 정보를 추론하는 방식

2. Propositional Logic 명제 논리

Propositional Logic

참이나 거짓일 수 있는 진술에 기초하는 세상에 대한 명제

명제 기호 : P, Q, R

Logical Connetives 논리적 연결사

더 복잡한 방식으로 세상에 대해 추론하기 위해 명제적 기호를 연결하는 논리적 기호

not / and / or / implication 함축 -> / biconditional <->

Model

모든 명제에 진리값을 할당하는 것

Knowledge Base (KB)

지식 기반 에이전트가 알고 있는 문장의 집합 (알고있음 = 어떤 명제가 참인지)

AI가 세계에 대해 추가적인 추론을 하는 데 사용할 수 있는 명제 논리 문장의 형태로 세계에 대해 제공되는 지식

Entailment( ⊨ ) 함의

α ⊨ β : α가 참인 모든 세계에서 β도 참

α의 모든 정보가 참이면 β의 모든 정보도 참이라는 것을 의미하는 관계

3.  Inference 추론

Inference

오래된 문장으로부터 새로운 문장을 도출하는 과정

기존 지식을 기반으로 새로운 지식을 추론하는 다양한 방법 있음

Model Checking algorithm

KB ⊨ α인지 확인하기 위해선,

가능한 모든 모델을 나열

만약 KB가 참인 모든 모델에서 α가 참이면 KB는 α를 수반함

그렇지 않으면 KB는 α를 수반하지 않음

4. Knowledge Engineering 지식공학

Knowledge Engineering

AI에서 명제와 논리를 표현하는 방법을 알아내는 과정

5. Inference Rules 추론 규칙

Inference Rules

Model Checking은 효율적인 알고리즘이 아님 / 답을 제공하기 전에 가능한 모든 모델을 고려해야 함

Inference Rules을 사용하면 모든 가능한 모델을 고려하지 않고도 기존 지식을 기반으로 새로운 정보 생성할 수 있음

수평 막대 사용해 구분함

      윗부분, 전제 / 우리가 지금 가지고 있는 지식

    ----------------------------------------

    아래부분, 결론 / 어떤 지식을 생성할 수 있는가

Modus Ponens

함축과 전제가 참이면 결론도 참

AND Elimination

and 명제가 참이면 모든 원자 명제 중 하나는 참

Double Negation Elimination 이중 부정 제거

Implication Elimination 함축 제거

함축의 의미는 부정된 전건과 후건 사이의 OR 관계와 동일

Biconditional Elimination 이중 조건 제거

De Morgan's Law

 

Distributive Property

Knowledge and Search Problems

추론은 다음과 같은 탐색 문제로 볼 수 있음

초기 상태 : 지식 기반 시작 / action : 추론 규칙 / 전환 모델 : 추론 후 새로운 지식 기반 /

goal test : 우리가 증명하려는 진술이 KB에 있는 게 맞는지 확인 / path cost function : 증명의 단계 수

6. Resolution 

Resolution

OR 명제에서 두 원자 명제 중 하나가 거짓이면 다른 하나는 반드시 참이어야 한다는 강력한 추론 규칙

보완적 리터럴을 사용하면 해결을 통한 추론을 이용해 새로운 문장을 생성할 수 있음

Disjunction and Conjunction 분리와 접속

disjuction 분리 : OR 논리 연결사로 연결된 명제로 구성됨

conjuction 접속 : AND 논리 연결사로 연결된 명제로 구성됨

Clause & Conjunctive Normal Form 절 및 접속사 정규형

Clause 절 : 리터럴의 분리

절을 이용하면 모든 논리적 진술을 절의 conjuction인 Conjunctive Normal Form(CNF)의 형식으로 변환할 수 있음

CNF로의 변환

이중조건문 제거

implication 제거

리터럴만 부정될 때까지 부정을 안쪽으로 이동 / 드모르간 법칙 이용

가능한 한 분배 법칙을 사용해 ∨를 분배

Resolution에 의한 추론

KB ⊨ α인지 확인하려면 (KB ∧ ¬α)이 모순인지 확인 (맞으면 KB ⊨ α임 / 아니면 아무런 의미 X)

(KB ∧ ¬α)를 CNF로 변환 -> resolution을 이용해 새로운 clause를 생성할 수 있는지 계속 확인

    만약 빈 절(false와 동일)을 생성한다면 모순 발생하고 KB ⊨ α

    그렇지 않고 새로운 조항을 추가할 수 없다면 아무런 의미도 없음

7. First Order Logic

First Order Logic

명제 논리보다 더 복잡한 아이디어를 더 간결하게 표현할 수 있게 해주는 또 다른 유형의 논리

Constant Symbols 상수 기호(객체) / Predicate Symbols 술어 기호(관계/함수)

Universal Quantification

Existential Quantification