Hagala mi rey

´ REDES SEMANTICAS Inteligencia Artificial Universidad de Talca, II Semestre 2005 Jorge P´rez R. e

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Redes Sem´nticas a
Las redes sem´nticas son estructuras utilizadas para la rea presentaci´n de conocimiento en Inteligencia Artificial. o Son especialmente utiles para representar conocimiento de ´ taxonom´ ıas. Una red sem´ntica es un grafo dirigido en el cual los nodos a corresponden a:• Constantes de relaci´n tales como clases (como en los o lenguaje orientado a objetos) y propiedades. • Instancias: objetos de alguna clase.
Las aristas en una red sem´ntica est´n tambi´n etiquetadas y a a e representan relaciones entre clases, propiedades e instancias. Un ejemplo:
Alas
tiene tiene

Plumas Ave Deseos

Semillas
come

subclase subclase tiene

Canario
es un

Halcones un

Piolin

Pedro

Tenemos dos objetos, Piolin y Pedro. Intuitivamente podemos inferir que Piolin es un ave dado que canario es una subclase de ave y Piloin es un canario, podemos inferir tambi´n que Piolin tiene alas. e No hay un significado preciso para una red sem´ntica cuala quiera, este depender´ de la aplicaci´n y debe ser especificaa o do por el dise˜ador de la red. n
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RedesSem´nticas en PROLOG a
Para modelar redes sem´nticas en PROLOG, necesitamos a codificar el grafo que la representa. En nuestro ejemplo podemos utilizar los predicados:

• instancia(Objeto,Clase) utilizado para decir que el objeto Objeto pertenece a la clase Clase. En nuestro ejemplo tendremos los hechos instancia(piolin,canario). instancia(pedro,halcon). • subclase(Clase1,Clase2) para indicar quela clase Clase1 est´ contenida en, o forma parte de la clase Clase2. En a nuestro ejemplo tendremos: subclase(canario,ave). subclase(halcon,ave). • tiene p(Clase1,Propiedad,Clase2) que representa una relaci´n entre dos clases, indica que la clase Clase1 est´ relacioo a nada con la clase Clase2 mediante la propiedad Propiedad. En nuestro ejemplo: tiene_p(canario,come,semillas).tiene_p(ave,tiene,alas). tiene_p(ave,tiene,plumas). tiene_p(halcon,tiene,deseos).
Como se ve en este ejemplo, un grafo cualquiera puede ser codificado con un peque˜o programa en PROLOG en el que n los nodos, y los arcos (junto con sus etiquetas) son modelados como conjuntos de hechos. Los ejemplos de ´rboles geneal´gicos que hemos visto son a o una clase particular de red sem´ntica en donde la mayor´ de a ıa losnodos son instancias que est´n relacionadas por propiea dades como ’ser hijo de’.

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Redes Sem´nticas: Ejemplo a
Consideremos una red m´s rica de ejemplo a instancia(piolin,canario). instancia(pedro,halcon). instancia(juan,halcon). instancia(juancho,cocodrilo). instancia(marcela,pinguino). subclase(ave,oviparo). subclase(reptil,oviparo). subclase(canario,ave). subclase(halcon,ave).subclase(ave,animal). subclase(reptil,animal). subclase(cocodrilo,reptil). subclase(pinguino,ave). tiene_p(canario,come,semillas). tiene_p(ave,tiene,alas). tiene_p(ave,tiene,plumas). tiene_p(halcon,tiene,deseos). tiene_p(ave,puede,volar). tiene_p(reptil,tiene,escamas). Dada una red sem´ntica, uno desea ser capaz de realizar a consultas relativas a la red, por ejemplo ¿es Juan un ave? En nuestro caso larespuesta deber´ ser SI. ıa O bien, en forma m´s general, querremos responder preguna tas como ¿a qu´ clases pertenece Juancho? e

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Respondiendo Consultas
La siguiente regla nos permite consultar por las clases a las que pertenece un objeto: es(Clase,Obj):- instancia(Obj,Clase). es(Clase,Obj):- instancia(Obj,Clasep), subc(Clasep,Clase). subc(C1,C2):- subclase(C1,C2). subc(C1,C2):-subclase(C1,C3), subc(C3,C2). El predicado es(Clase,X) se satisface cuando X pertenece a la clase Clase. Para responder esta pregunta estamos suponiendo que un objeto es una instancia de una clase C si es una instancia de C o de cualquier subclase de C. La relaci´n subc nos entrega todos los pares de subclases o generadas por transitividad (si C1 es subclase de C2 y C2 es subclase de C3, entonces C1 es...