Στοχος
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να
- Εξηγεί και θεμελιώδεις έννοιες για την αναπαράσταση γνώσης όπως λογικό πρόγραμμα, άρνηση και άρνηση ως αποτυχία, μέθοδοι επίλυσης αυτών και υπόθεση ανοιχτού και κλειστού κόσμου.
- Μοντελοποιεί προβλήματα αναπαράστασης γνώσης ως προβλήματα αναζήτησης, επίλυσης περιορισμών, επίλυσης answer sets και προτιμήσεων.
- Μοντελοποιεί προβλήματα σύνθεσης γνώσης ως προβλήματα επαγωγικού λογικού προγραμματισμού.
- Να κατανοεί την δομή του σημασιολογικού ιστού και τον τρόπο λειτουργίας των βασικών εργαλείων του.
Περιεχομενα
- Εισαγωγή στον λογικό προγραμματισμό: Γεγονότα κανόνες και ερωτήσεις, αναδρομή, λίστες και συναρτησιακοί όροι, αντίστροφη χρήση κατηγορημάτων.
- Λογικός προγραμματισμός για την ΤΝ: Μη ντετερμινιστικός προγραμματισμός, παραγωγή-και-αποτυχία (generate-and-test), αναζήτηση σε Prolog.
- Προσεγγίσεις στην άρνηση γνώσης: Άρνηση-ως-αποτυχία, στρωματοποίηση, well-founded άρνηση σε μη στρωματοποιημένη γνώση.
- Ικανοποίηση περιορισμών: Προγραμματισμός με περιορισμούς, παθητικοί και ενεργοί περιορισμοί, διάδοση περιορισμών.
- Αναπαράσταση ατελούς γνώσης: Answer Set Programming, περιορισμοί ακεραιότητας, σταθερά μοντέλα, ικανοποιησιμότητα, απαρίθμηση, επίλυση answer sets.
- Λογικός προγραμματισμός υψηλής τάξης: προσεγγίσης για λογική υψηλής τάξης, κατηγορήματα δεύτερης τάξης, ποσοδειξία υψηλής τάξης.
- Αναπαράσταση προτιμήσεων: ποσοτικές και ποιοτικές προτιμήσεις, αναπαράσταση ποιοτικών προτιμήσεων στο λογικό προγραμματισμό υψηλής τάξης, προτιμήσεις μεταξύ συνόλων.
- Αναπαράσταση γνώσης στο Σημασιολογικό Ιστό: data integration και το πρόβλημα της σημασίας των ατομικών συμβόλων στην αναπαράσταση γνώσης, namespaces και σημασιολογική αναπαράσταση στο Web, Resource Description Framework (RDF).
- Συμπερασμός στο Σημασιολογικό Ιστό: Οντολογίες, OWL 2, Λογικές Περιγραφής και ισοδυναμία με RDFS και OWL 2, αλγόριθμοι συμπερασμού για τις Λογικές Περιγραφής που καλύπτουν τις RDFS, OWL 2.
- Επαγωγικός λογικός προγραμματισμός: επαγωγή κανόνων, least general generalization, επαγωγή στην πρωτοτάξια κατηγορηματική λογική (inverse entailment), επαγωγή στην λογική Horn, διάκριση inverse entailment και inverse resolution.
Ενδεικτικη βιβλιογραφια
- Lloyd, John W. Foundations of logic programming. Springer Science & Business Media, 2012.
- O’Keefe, Richard. The craft of Prolog. Logic programming. MIT Press, 1990.
- Apt, Krzysztof R., and Mark Wallace. Constraint logic programming using ECLiPSe. Cambridge University Press, 2006.
- Baral, Chitta. Knowledge representation, reasoning and declarative problem solving with Answer sets, 2001
- Guus Schreiber and Yves Raimond (eds), RDF 1.1 Primer. W3C Working Group Note, 24 June 2014, https://www.w3.org/TR/rdf11-primer
- Pascal Hitzler, Markus Krötzsch, Bijan Parsia, Peter F. Patel-Schneider, and Sebastian Rudolph (eds), OWL 2 Web Ontology Language Primer (Second Edition). W3C Recommendation, 11 December 2012, http://www.w3.org/TR/owl2-primer
- Tom Mitchell, “Learning sets of rules”. Chapter 10, Machine Learning, McGraw Hill, 1997.
- Stasinos Konstantopoulos, Rui Camacho, Nuno Fonseca and Vitor Santos Costa, “Induction as a search procedure”. Chapter 7, Artificial Intelligence for Advanced Problem Solving Techniques. Information Science Reference, IGΙ Global, 2008.
