Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường Đại học Công nghệ thông tin
o0o
Bài báo cáo môn:
BIỂU DIỄN TRI THỨC & ỨNG DỤNG
Đề tài:
Mạng ngữ nghĩa
và ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
GVHD : PGS.TS. Đỗ Văn Nhơn
Học viên : Bùi Anh Kiệt
MSHV : CH1101018
Tp. Hồ Chí Minh – Ngày 10 tháng 01 năm 2013
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
Lời mở đầu
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, ngành công nghệ thông
tin là một trong những lĩnh vực có được những bước tiến lớn và đạt được những
thành tựu đáng kể. Cùng với sự phát triển của ngành công nghệ thông tin, các vấn
đề phức tạp trong thực tế được đơn giản đi rất nhiều. Nhờ đó mà quá trình phát
triển được thúc đẩy nhanh chóng hơn.
Vai trò của của công nghệ thông tin trong thời buổi công nghiệp hoá, hiện đại hoá
đất nước là không thể phủ nhận, tuy nhiên việc ứng dụng công nghệ thông tin vào
những lĩnh vực nào và ứng dụng như thế nào để có thể khai thác hết được thế
mạnh của ngành công nghệ thông tin luôn là một câu hỏi lớn. Việc ứng dụng tri
thức nhân loại vào trong ngành công nghệ thông tin để góp phần đưa ra những lời
giải cho nhiều vấn đề khó được xem là một giải pháp và cần thiết và có ý nghĩa.
Các tri thức nhân loại đều có thể được xây dựng thành một hệ thống hoàn chỉnh và
ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau dưới sự hổ trợ của công nghệ thông tin.
Việc chuyển đổi tri thức nhân loại thành các hệ thống hay còn được gọi là biểu
diễn tri thức vẫn đang được thực hiện, những tri thức đó đã và đang được ứng
dụng rộng rãi trong quá trình phát triển của xã hội.
Trong bài tiểu luận này, tác giả đưa ra một ví dụng minh hoạ cho việc biểu diễn tri

Chu vi C 17
Có 2 cạnh a, c song song nhau 17
Tổng các góc α + β + δ + γ = 2π 17
Chiều dài cạnh a = c – (c1 + c2) 17
Chiều dài cạnh a = C – (b + c + d) 18
Chiều dài cạnh a = - c 18
Chiều dài cạnh b = C – (a + c + d) 18
Chiều dài cạnh b = 18
Chiều dài cạnh c = C – (a + b + d) 18
Chiều dài cạnh c = - a 18
Chiều dài cạnh d = C – (a + b + c) 18
Chiều dài cạnh d = 18
Góc γ = arsin() 18
Góc γ = 2π – (α + β + δ ) 18
Góc δ = arsin() 18
Góc δ = 2π – (α + β + γ ) 18
Góc α = + arsin() 18
Góc α = 2π – (δ + β + γ ) 18
Góc β = + arsin() 18
Góc β = 2π – (δ + α + γ ) 18
Diện tích S = a.h + h + h 18
Chu vi C = a + b + c + d 18
4 Kết luận 22
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 3
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
1 Mạng ngữ nghĩa
1.1 Đặc điểm
Mạng ngữ nghĩa là một phương pháp biểu diễn tri thức, được xây dựng dựa trên
phương pháp đồ thị để biểu diễn các mối liên hệ giữa các tri thức tổng quát, các
khái niệm, các sự việc

mạng. Điều đó đồng nghĩa với người dùng có thể gắn bất kỳ khái niệm nào
cho đỉnh hoặc cung.
• Tính thừa kế trong mạng có thể dẫn đến khả năng mâu thuẩn tri thức
1.3 Cách biểu diễn tri thức
Khi biểu diễn một mạng ngữ nghĩa, các đỉnh của đồ thị là các đối tượng (khái
niệm, tri thức, sự việc) nào đó, còn các cung giữa các đỉnh thể hiện các mối liên hệ
giữa các đối tượng (khái niệm, tri thức, sự việc) này.
Hình 1-1 Ví dụ về mạng ngữ nghĩa tiêu biểu
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 5
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
Trong ví dụ trên, các yếu tố như “Xe máy, Xe, Động cơ, Xăng, Đường” được xem
là các đối tượng của mạng ngữ nghĩa. Trong khi đó các yếu tố “Là, Di chuyển
trên, chạy bằng hay có” là các mối liên hệ giữa các đối tượng.
Xét ví dụ bên dưới,
Hình 1-2 Ví dụ về mạng ngữ nghĩa kế thừa
Trong mạng ngữ nghĩa trên ta có thể thấy được các mối quan hệ như sau:
- Hình vuông là hình chữ nhật + là tứ giác + có 4 góc. Từ đó ta có thể suy
luận được là hình vuông có 4 góc.
- Hình chữ nhật là hình bình hành + hình bình hành có hai cặp cạnh bằng
nhau. Từ đó có thể suy ra hình chữ nhật có hai cặp cạnh bằng nhau.
Dù không có đường liên hệ trực tiếp từ đối tượng “Hình vuông” đến đối tượng “4
góc” nhưng thông qua tính chất kế thừa ta có thể xác định được là đối tượng
“Hìnhvuông” có liên hệ “có” với đối tượng “4 góc”.
Tương tự với trường hợp của đối tượng “Hình chữ nhật” và đối tượng “Hai cặp
cạnh bằng nhau”.
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 6
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
Tuy mạng ngữ nghĩa là một kiểu biểu diễn trực quan đối với con người nhưng khi
đưa vào máy tính, các đối tượng và mối liên hệ giữa chúng thường được biểu diễn
dưới dạng những phát biểu động từ (như vị từ). Hơn nữa, các thao tác tìm kiếm

- Thuộc lớp: Phương tiện vận chuyển
- Nhà sản xuất: Toyota
- Nơi sản xuất: Nhật
- Model: Camry
- Số lượng cửa: 4
- Số lượng bánh: 4
- Động cơ: Tham chiếu đến frame Động cơ
- Hộp số tự động: 3
-
Frame: Động cơ
- Bán kính xylanh: 3.19 inch
- Tỷ lệ nén: 3.4 inche
- Hệ thống xăng: TurboCharger
- Mã lực: 140 hp
-
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 8
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
2 Ứng dụng mạng ngữ nghĩa trong tin học
Mạng ngữ nghĩa mà một cách biểu diễn tri thức dưới dạng đồ thị trực quan. Tuy
nhiên để biểu diễn mạng ngữ nghĩa dưới dạng tri thức trong tin học là một vấn đề
phức tạp. Sau đây là một số ứng dụng của mạng ngữ nghĩa trong tin học.
2.1 Hệ chuyên gia
2.1.1 Khái niệm
Trong cuộc sống có rất nhiều tri thức được hình thành dựa trên nền tảng một hệ
thống các thông tin riêng biệt tách rời. Những thông tin này thường không có cấu
trúc, không có tính hệ thống và thường không có quan hệ với nhau. Việc tổng hợp
các thông tin tách rời, riêng biệt để hình thành nên một tri thức là việc làm mà các
chuyên gia đã thực hiện được và qua đó họ có thể lý giải được sự việc và có những
nhận định chính xác về các hiện tượng xẩy ra. Tuy nhiên giới hạn của con người
trong việc ghi nhớ và suy luận đã thúc đẩy việc tạo ra các hệ thống mà có thể thay

thực hiện công việc chính xác, vì nếu như thông tin được chọn lọc và sắp
xếp sai lệch thì hệ thống sẽ không có độ tin cây cao.
(3) Xây dựng giao diện cho hệ thống. Đây là bước không ảnh hưởng đến độ
tin cậy của hệ thống nhưng là bước quan trong để đưa hệ thống đến với
con người. Hệ thống càng thân thiện thì giá trị hệ thống càng cao. Trong
quá trình xây dựng hệ thống.
2.1.4 Một số hệ chuyên gia tiêu biểu
(1) Hệ chuyên gia trong lĩnh vực y tế dùng để chẩn đoán bệnh. Thông thường
một chứng bệnh sẽ có một số lượng triệu chứng nhất định. Thông tin đưa
vào cho hệ thống là các triệu chứng và các mối kết hợp và liên hệ. Dựa vào
các mối liên hệ mà hệ thống sẽ sắp xếp các thông tin thành một liên kết các
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 10
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
triệu chứng. Khi nhận được thông tin đầu vào qua một số triệu chứng, hệ
chuyên gia sẽ phân tích và tìm kiếm ra kết quả chẩn đoán bệnh.
(2) Hệ chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật dùng để chẩn đoán hỏng hóc của
máy móc. Tương tự như trên, các thông tin sẽ được tiếp nhận và tính toán
đánh giá để hình thành nên tri thức.
(3) Hệ chuyên gia trong lĩnh vực khoa học tự nhiên dùng để giải đáp các quy
luật biến đổi của giới tự nhiên dựa trên những quy luật cố định và bền
vững.
2.2 Ứng dụng mạng ngữ nghĩa để giải các bài toán
2.2.1 Mục tiêu
Trong toán học việc tìm hiểu và chứng minh một tiền đề, một định lý, là một quá
trình phức tạp với một hệ thống các dẫn chứng, luận chứng, và các luận chứng
luận cứ đó lại có quan hệ đến nhau. Việc kết hợp các dẫn chứng, luận chứng đó sẽ
tạo ra được những tri thức khác nhau và hổ trợ cho việc giải quyết bài toán. Giải
quyết được vấn đề đó, mạng ngữ nghĩa được xem như một cách thức để giải quyết
các vấn đề trong toán học.
Ứng dụng mạng ngữ nghĩa trong giải quyết các bài toán có ý nghĩa rất lớn vì nó

• Vận dụng phương pháp kế thừa để hạn chế các mối liên hệ trong mạng.
Các đối tượng kế thừa sẽ có đầy đủ tất cả các thuộc tính của đối tượng
được kế thừa.
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 12
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
• Giữa hai đối tượng không nên tồn tại quá một mối liên hệ. Việc tồn tại
hơn một mối liên hệ giữa hai đối tượng không làm giá trị mạng ngữ
nghĩa sai những sẽ làm mạng phình ra không cần thiết
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 13
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
3 Ứng dụng mạng ngữ nghĩa để giải các bài toán
phổ thông
3.1 Giới thiệu bài toán
Trong chương trình phổ thông có hai dạng bài toán hay gặp đó là bài toán hình học
và bài toán đại số. Với hai dạng bài toán này, việc biểu diễn trên mạng ngữ nghĩa
có tác động tích cực đến người học. Với tính trực quan của mạng ngữ nghĩa, người
học sẽ dễ dàng tiếp thu và hình thành tri thức nhanh chóng.
Có nhiều dạng toán hình học và đại số trong chương trình phổ thông, nhưng vì hạn
chế về thời gian nên ở đây xin giới thiệu dạng cơ bản: Mạng ngữ nghĩa cho bài
toán hình học phẳng.
3.2 Xây dựng bài toán hình học phẳng
Các bài toán hình học phẳng gồm các dạng toán như giải bài toán hình tam giác,
hình vuông, hình thoi,
Các bài toán này được hình thành dựa trên các tính chất và thuộc tính của hình học
phẳng. Do đó có thể xác định được các đối tượng trên mạng ngữ nghĩa của những
bài toán này là các đỉnh, các cạnh. Và mối liên hệ giữa các đối tượng này là tính
chất của các bài toán hình học.
3.2.1 Bài toán hình tam giác:
(1) Xác định thông tin
Xét tam giác ABC với các thông tin được biểu diễn như sau:

• Mối liên hệ:
o Tổng 3 góc α + β + δ =
π
o Chu vi C = 2P, P =
1
2
(a + b + c)
o Diện tích S =
1
2
a.h
a
=
1
2
b.h
b
=
1
2
c.h
c
o Nửa chu vi P =
1
2
(a + b + c)
o Diện tích S =
( )( )( )P P a P b P c− − −

o Liên hệ giữa góc và cạnh

3.2.2 Bài toán hình thang
(1) Xác định thông tin :
Xét hình thang ABCD

Hình 3-2 Ví dụ về hình thang
Ta xác định được các thông tin như bên dưới:
• Đối tượng:
o 4 góc α =
¼
DAB
, β =
¼
ABC
, δ =
¼
BCD
, γ =
¼
CDA
o Cạnh a, b, c, d
o Chiều cao h
o Hai cạnh con của c là c
1
và c
2
o Diện tích S
o Chu vi C
• Mối liên hệ:
o Có 2 cạnh a, c song song nhau
o Tổng các góc α + β + δ + γ = 2π

)
o Góc γ = 2π – (α + β + δ )
o Góc δ = arsin(
h
b
)
o Góc δ = 2π – (α + β + γ )
o Góc α =
2
π
+ arsin(
2 2
d h
d
−
)
o Góc α = 2π – (δ + β + γ )
o Góc β =
2
π
+ arsin(
2 2
b h
b
−
)
o Góc β = 2π – (δ + α + γ )
o Diện tích S = a.h +
1
2

quan hệ khép kín nên chỉ cần có vừa đủ các giá trị cần thiết thì các đối tượng còn
lại cũng sẽ được xác định.
Trong hai bài toán nêu trên, các đối tượng được xác định dựa trên các mối liên hệ
và các đối tượng đã được xác định có trong mối liên hệ đó.
Trong bài toán hình tam giác, ta có 11 đối tượng cần xác định lần lượt là 3 cạnh, 3
góc, 3 đường cao, chu vi và diện tích. Thuật toán đơn giản được áp dụng trong bài
toán này đó là lặp lại 11 lần các mối liên hệ để tìm ra giá trị cho các đối tượng
trong mối liên hệ đó. Nếu có (n-1) đối tượng đã xác định thì sẽ xác định được đối
tượng còn lại.
Trong bài toán hình thang, các đối tượng cần xác định lần lượt là 4 cạnh, 4 góc,
đường cao, chu vi và diện tích. Cũng như bài toán tam giác, các đối tượng được
xác định thông qua các mối liên hệ giữa các đối tượng. Và cũng với (n-1) đối
tượng đã xác định thì đối tượng còn lại cũng được xác định.
Bài toán hình tam giác:
Người dùng cần nhập vào một số thông tin đối tượng đã xác định. Với các đối
tượng chưa xác định, hãy để trống nội dung. Và người dùng muốn tính toán những
thông số nào của bài toán, lựa chọn vào mục chọn giát trị cần tính. Khi các thông
số đã xác định, người dùng chọn tính để thể hiện kết quả. Nếu không thể tính toán
ra kết quả, chương trình sẽ thông báo cho người dùng biết.
Giao diện bài toán hình tam giác được xây dựng như sau:
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 20
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông
Hình 3-3 Giao diện bài toán hình tam giác
Bài toán hình thang:
Tương tự như bài toán tam giác, người dùng cần nhập vào những thông tin cần
thiết trước khi chọn tính để thể hiện kết quả. Giao diện của chương trình được
trình bày như hình sau:
Hình 3-3 Giao diện bài toán hình thang
Học viên: Bùi Anh Kiệt – CH1101018 21
Mạng ngữ nghĩa & Ứng dụng giải một số bài toán phổ thông