Bài giảng Mạng tính toán (computational network)

MẠNG TÍNH TOÁN (COMPUTATIONAL NETWORK) Phạm Đình Duy Phương phuongtt2a@gmail.com Mục tiêu Khái niệm mạng tính toán Các vấn đề trên mạng tính toán Ý tưởng giải quyết bài toán Một số hạn chế Mạng tính toán Mạng tính toán là một cấu trúc (M, F), trong đó: M = x1,x2,...,xm tập hợp các biến đơn trong miền xác định tương ứng D1,D2,...,Dm F = f1,f2,...,fm tập các quan hệ có dạng: f : u(f)  v(f) trong đó u(f), v(f) là các tập con khác rỗng của M thỏa: u(f)  v(f) =  Mở rộng cấu trúc tập biến Mạng tính toán Một phương pháp biểu diễn và xử lý tri thức Thực hiện những tính toán hay suy diễn ra những yếu tố cần thiết nào đó từ một số yếu tố đã được biết trước Tự nhiên, gần gũi đối với cách suy nghĩ và giải quyết của con người khi áp dụng vào giải quyết các vấn đề Ví dụ - Mạng tính toán tam giác Tập các biến trong tam giác gồm: a, b, c : 3 cạnh tam giác , ,  : 3 góc tam giác ha, hb, hc : 3 đường cao tương ứng 3 cạnh S : diện tích tam giác p : nửa chu vi tam giác … Ví dụ - Mạng tính toán tam giác Các hệ thức cơ bản giữa các yếu tố của tam giác: Liên hệ giữa 3 góc: f1 :  +  +  =  (radian).  Định lý cosin : f2 : a2 = b2 + c2 - 2.b.c.cos f3 : b2 = a2 + c2 - 2.a.c.cos f4 : c2 = a2 + b2 - 2.a.b.cos Định lý Sin : … Các công thức tính diện tích … Các vấn đề trên mạng tính toán Trong tam giác ABC giả sử đã biết cạnh a, góc , góc . Hãy tính các cạnh còn lại. Giả thiết: A = a, ,  Tính các biến: B = b, c Vấn đề 1: A  B giải được không? Vấn đề 2: Nếu A  B giải được, trình bày lời giải Vấn đề 3: Nếu A  B không giải được, tìm thêm yếu tố để bài toán giải được Ý tưởng f1: +  +  =  f2: A=a, ,  A1=a, , , A2=a, , , ,b f3: A3=a, , , ,b,c Áp dụng luật f1 Mở rộng tập giả thiết ban đầu Xuất hiện tập biến B cần tính Kết luận: A  B giải được Dãy {f1 ,f2 ,f3} là 1 lời giải của bài toán Hạn chế 1 Trong một bài toán, thường xuất hiện nhiều đối tượng khác nhau, hoặc Bài toán chỉ tập trung vào 1 đối tượng, nhưng với những tri thức trên đối tượng này không đủ công cụ để giải bài toán Ví dụ: cho tứ giác với 4 cạnh và 1 góc biết trước, tính diện tích tứ giác? Mạng các đối tượng tính toán Hạn chế 2 Các thành phần tri thức cơ bản của một mạng tính toán bao gồm tập các biến đơn. Trong bài toán điện xoay chiều, xuất hiện biến theo thời gian, ví dụ cường độ dòng điện: i(t) = I0cos(ωt+ φ) Chỉnh sửa cấu trúc tập biến, ví dụ thêm khái niệm biến hàm Hạn chế 3 Tập quan hệ tính toán & cơ chế suy luận còn đơn giản Mở rộng tập quan hệ tính toán & cơ chế suy luận Tham khảo [Nhon, 1995] Đỗ Văn Nhơn, Luận văn thạc sĩ: Giải đề trên mạng tính toán, 1995 [Kiem et al., 1997] Hoàng Kiếm, Đỗ Văn Nhơn, Lê Hoài Bắc, A Knowledgeable Model: Network of C-Objects, 1997 [Nhon&Tam, 2009] Nhon Do Van, Tam Pham Huu, The Extensive Computational Network and Applying in an Educational Software, Proceedings of ICAIE 2009, Wuhan, China, 2009 [Nhon&Hien, 2011] Nhon Do, Hien Nguyen, A Reasoning Method on Computational Network and Its Applications, Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2011 Vol I, Hong Kong, 2011