Knowledge-Based System là gì? Phân loại và ứng dụng của hệ thống dựa trên tri thức

Knowledge-Based System là gì?

Hệ thống dựa trên tri ​​thức, tiếng Anh là Knowledge-Based System, viết tắt là KBS.

Knowledge-Based System là một loại hệ thống máy tính phân tích tri ​​thức, dữ liệu và các thông tin khác để tạo ra tri ​​thức mới. Nó sử dụng các khái niệm AI (trí tuệ nhân tạo) để giải quyết vấn đề, có thể hữu ích để hỗ trợ con người trong học tập và đưa ra quyết định. Các hệ thống này thường có khả năng giải quyết vấn đề đã được tích hợp sẵn, cho phép KBS  hiểu bối cảnh của dữ liệu, xử lý và đưa ra các quyết định sáng suốt dựa trên kiến ​​thức mà chúng lưu trữ.

Knowledge-Based System thường có ba thành phần, bao gồm:

• Cơ sở tri thức: Cơ sở tri thức là một tập hợp thông tin và tài nguyên được thiết lập sẵn. Mục đích của cơ sở tri thức là làm kho lưu trữ kiến ​​thức và sử dụng nó để đưa ra quyết định.
• Công cụ giao diện: Công cụ giao diện xử lý dữ liệu của toàn hệ thống; hoạt động tương tự một công cụ tìm kiếm bằng cách định vị thông tin liên quan theo yêu cầu.
• Giao diện người dùng: Giao diện người dùng là cách hệ thống dựa trên tri thức hiển thị trên máy tính. Điều này cho phép người dùng tương tác với hệ thống và gửi các yêu cầu.

Sự khác biệt giữa hệ thống dựa trên tri thức và hệ thống chuyên gia

Knowledge-Based System ban đầu chủ yếu là các hệ thống chuyên gia - trên thực tế, thuật ngữ này thường được sử dụng thay thế cho các hệ thống chuyên gia, mặc dù giữa chúng vẫn có sự khác biệt:

• "Hệ thống chuyên gia (Expert System)" đề cập đến loại nhiệm vụ mà hệ thống đang cố gắng hỗ trợ - để thay thế hoặc hỗ trợ chuyên gia con người trong một nhiệm vụ phức tạp, yêu cầu kiến ​​thức chuyên môn
• "Hệ thống dựa trên tri thức (Knowledge-Based System)" đề cập đến kiến ​​trúc của hệ thống - KBS thể hiện tri thức một cách rõ ràng, chứ không phải là mã thủ tục.

Trong khi các hệ thống dựa trên tri thức đầu tiên hầu hết đều là các hệ thống chuyên gia hay hầu như tất cả các hệ thống chuyên gia đều là hệ thống dựa trên tri thức, nhưng nhiều hệ thống dựa trên tri thức không phải là hệ thống chuyên gia.

Các loại Knowledge-Based System

Hệ thống dựa trên trường hợp

Hệ thống dựa trên trường hợp (Case-based systems) sử dụng suy luận dựa trên trường hợp. Điều này liên quan đến việc xem lại tri ​​thức trong quá khứ về các tình huống tương tự. Dựa trên những gì nó tìm thấy, hệ thống dựa trên tri ​​thức cung cấp các giải pháp hiệu quả trong những tình huống nhất định đó.

Hệ thống chuyên gia

Hệ chuyên gia (Expert systems) là một trong những loại hệ thống dựa trên tri thức phổ biến nhất. Chúng bắt chước quy trình đưa ra quyết định của các chuyên gia (con người), chúng hữu ích trong các phân tích, tính toán và dự đoán phức tạp. Ngoài việc trình bày các giải pháp, hệ thống chuyên gia cung cấp các giải thích cụ thể cho các vấn đề đang giải quyết.

Hệ thống thao tác siêu văn bản

Hệ thống thao tác siêu văn bản (Hypertext manipulation systems) lưu trữ tri ​​thức bằng cách liên kết văn bản này với các văn bản khác bằng cách sử dụng siêu văn bản. Siêu văn bản là một mạng lưới các khối thông tin rời rạc được kết nối với nhau như một cách để lưu trữ dữ liệu. Loại hệ thống này cho phép bạn truy cập nhiều loại dữ liệu một cách dễ dàng.

Hệ thống dạy kèm thông minh

Hệ thống dạy kèm thông minh (Intelligent tutoring systems) là hệ thống dựa trên kiến ​​thức được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ giáo dục. Intelligent tutoring systems cung cấp cho người dùng những thông tin phản hồi và hướng dẫn được cá nhân hóa dựa trên hiệu suất và yêu cầu của họ. Do đó, Hệ thống dạy kèm thông minh thường được sử dụng trong giáo dục, cho phép học sinh học hỏi được nhiều hơn và trải nghiệm học tập được cá nhân hóa mà không cần sự can thiệp trực tiếp từ giáo viên.

Hệ thống dựa trên quy tắc

Hệ thống dựa trên quy tắc (Rule-based systems) dựa trên các quy tắc được mã hóa cứng do con người tạo ra. Hệ thống sử dụng các quy tắc này để phân tích, thao tác dữ liệu nhằm đạt được các kết quả cụ thể. Điều này có thể liên quan đến việc sử dụng các quy tắc IF-THEN, rằng nếu người dùng đưa ra yêu cầu nào đó, hệ thống sẽ mang lại một kết quả nhất định.

Ứng dụng của Knowledge-Based System

Hệ thống dựa trên tri thức rất hữu ích trong việc cung cấp tri ​​thức chuyên môn khi có ai yêu cầu, đặc biệt là khi người cần đang muốn nhanh chóng đưa ra quyết định. KBS có thể hữu ích trong việc cung cấp các khuyến nghị cho nhiều ngành khác nhau và tiềm năng của chúng còn tiếp tục phát triển khi công nghệ đang ngày càng phát triển. Một số ví dụ về cách sử dụng hiện tại cho các hệ thống dựa trên tri thức, có thể kể đến như:

Hệ thống bảng đen (Blackboard systems)

Đối với hệ thống dựa trên tri thức bảng đen, các chuyên gia có thể liên tục nhập thông tin mới vào hệ thống, giúp tạo ra các giải pháp từng phần khi họ điều tra kết quả cuối cùng. Hệ thống sử dụng giải pháp từng phần để xác định câu trả lời phù hợp cho một vấn đề.

Hệ thống phân loại (Classification systems)

Classification systems phân tích dữ liệu và gán chúng cho các nhóm thích hợp. Loại hệ thống dựa trên tri ​​thức này cho phép bạn xác định trạng thái phân loại của một phần dữ liệu. Nó có thể đặc biệt hữu ích cho các nhà khoa học, chẳng hạn như phân tích các thành phần hóa học để phân loại các hợp chất hóa học cụ thể.

Hệ thống phân tích đủ điều kiện (Eligibility analysis systems)

Hệ thống phân tích đủ điều kiện có thể bao gồm các câu hỏi có hướng dẫn cho người dùng. Đây thường là các hệ thống dựa trên quy tắc vì chúng cho phép người dùng tiếp tục trả lời các câu hỏi cho đến khi một trong những câu trả lời cho thấy họ không đủ điều kiện cho dịch vụ. Loại hệ thống này hữu ích cho những người muốn quá trình sàng lọc trở nên hiệu quả hơn, chẳng hạn các tổ chức chính phủ hay các nhà tuyển dụng.

Hệ thống chẩn đoán y tế (Medical diagnosis systems)

Medical diagnosis systems giúp chẩn đoán dựa trên các triệu chứng của họ trong bệnh sử. Bệnh nhân sẽ trả lời một loạt câu hỏi và xác định tình trạng họ có thể gặp phải. Nhiều hệ thống này cũng đề xuất các phương pháp điều trị cho bệnh nhân dựa trên phản ứng và chẩn đoán. Tuy nhiên cần lưu ý rằng KBS không phải là sự thay thế cho dịch vụ chăm sóc y tế chuyên nghiệp.

Lợi ích và thách thức của Knowledge-Based System

Mặc dù việc sử dụng hệ thống dựa trên tri thức mang lại nhiều thuận lợi, nhưng vẫn còn tồn tại một số thách thức. Dưới đây là một số lợi ích và thách thức của hệ thống dựa trên tri thức:

Lợi ích của hệ thống dựa trên tri thức

Một số lợi ích của việc sử dụng các hệ thống dựa trên tri thức bao gồm:

• Đẩy nhanh quy trình phân phối hàng hóa và dịch vụ cho các tổ chức B2C (mô hình kinh doanh thương mại điện tử)
• Hỗ trợ người dùng đưa ra quyết định theo cách của chuyên gia
• Tạo kiến ​​thức mới bằng cách xem lại dữ liệu hiện có và tri ​​thức đã lưu trữ
• Nhóm dữ liệu trên nhiều lĩnh vực chuyên môn khác nhau
• Xử lý một lượng đáng kể dữ liệu có cấu trúc và phi cấu trúc một cách thông minh và hiệu quả
• Cải thiện năng suất và tính nhất quán của các quy trình ra quyết định
• Tích hợp kiến ​​thức trên quy mô lớn để tạo ra một nền tảng chung để tiếp cận tri ​​thức
• Cung cấp tài liệu về dữ liệu quan trọng để người dùng truy cập dễ dàng
• Phục vụ với vai trò như một nguồn chuyên gia
• Thuận tiện lưu trữ dữ liệu để sử dụng sau này

Những thách thức của hệ thống dựa trên tri thức

Một số thách thức trong việc sử dụng các hệ thống dựa trên tri thức bao gồm:

• Thu thập, sắp xếp và xử lý khối lượng lớn dữ liệu và thông tin
• Các bất thường tiềm ẩn trong hệ thống, chẳng hạn như các quy tắc dư thừa và phụ thuộc vòng tròn circular dependencies)
• Xử lý những hạn chế của các kỹ thuật khoa học và khả năng của con người
• Điều hướng bản chất trừu tượng chung của kiến ​​thức
• Cần được cung cấp một hệ thống toàn chất lượng cao như dữ liệu và thông tin trong KBS
• Yêu cầu dữ liệu chính xác và mở rộng để hoạt động

Công nghệ là lĩnh vực tri thức bao la và còn nhiều bí ẩn. Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu hơn về một khía cạnh quan trọng của AI - Knowledge-Based System, hệ thống dựa trên tri thức. Theo dõi Meey Land để tham khảo những thông tin công nghệ mới nhất