Rappresentazione%20di%20conoscenza%20Procedurale

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Rappresentazione di conoscenza Procedurale

• sartori_at_disco.unimib.it

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Sommario

• Conoscenza procedurale
• Strumenti le reti di influenza
• Strumenti le reti di Petri
• Strumenti le reti SA
• Esempio modellare la consocenza procedurale
  nella realizzazione di biciclette da corsa

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Conoscenza procedurale

• Conoscenza relativa alle azioni ed ai processi
  che possono essere attuati allinterno di uno
  specifico dominio
• Possibili interazioni tra processi devono essere
  considerate

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Strumenti a disposizione
Reti di influenza Reti SA
Reti di Petri
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Reti di Influenza

• Morfologia a grafo
• I nodi rappresentano
• Input al sistema
• Elaborazione di conoscenza parziali
• Risultati
• Gli archi rappresentano
• Influenze tra i nodi
• Una arco tra due nodi implica lesistenza di una
  relazione procedurale tra i nodi collegati

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Esempio la rete di influenza del progetto
INCOMPRO
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Legenda
Input o elaborazioni parziali
Output

• Notazione molto semplice ma sufficiente a
  rappresentare correttamente i flussi informativi
  in un progetto complesso
• Si può dettagliare a piacere come?

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(No Transcript)
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Cosa è cambiato?
Input
Entità inferite
Output
Output da utilizzare come criteri di ordinamento
degli output non tratteggiati
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Le relazioni tra i nodi

• Un arco rappresenta una relazione di influenza
  non meglio specificata tra due entità
• Spiega che lentità da cui parte la freccia è
  fondamentale nel determinare lentità in cui essa
  entra, ma dice nulla sul come
• E possibile aggiungere una spiegaizone in
  linguaggio naturale o formale, come pure un
  esempio applicativo
• In questo modo, si possono testare i risultati di
  unintervista strutturata, focalizzata o
  simulazione di scenario

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Esempio
Working environments Temperature Pressure Others
Blade of the impeller Flare gas with water Chlorine with sulphuric acid Ethylene with acetic acid Hydrogen with water NOx with HNO3 water 20 ? 60 C 200 ? 600 KPa
Propeller Saline water 10 ? 40 C 10 Bar Damping is required for the applications below 500 mm and over 1000 mm
Boom Saline water 20 ? 100 C 1 Bar
Panel NONE -20C ? 60C 1 Bar Acoustic properties Fire resistance Smoke resistance
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Conclusioni sulle reti di influenza

• Notazione semplice ed estendibile
• Nessun modello formale particolare
• Utili come guida alle fasi di acquisizione della
  conoscenza
• Utili per la stesura di Knowledge Protocols

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Reti di Petri e Reti SA

• Rappresentazione della conoscenza di processo
• Struttura delle attività
• Dinamica delle transizioni di stato
• Percorsi alternativi
• Percorsi paralleli
• Problemi di blocco dovuto a varie ragioni
• Trattamento delle eccezioni e dei cambiamenti
• modifiche locali o permanenti
• Implicazioni sul contesto in cui il processo
  opera

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La complessità

• I processi organizzativi definiscono un contesto
• Distribuito
• Senza uno stato globale percepibile (fittizio)
• Leggibile da diversi punti di vista

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La potenza espressiva

• Stati, azioni e interazioni
• Località di stati e azioni
• Il comportamento globale emerge dalla
  composizione di comportamenti locali
• Facilità di cogliere la natura distribuita dei
  processi reali

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Reti di Petri struttura delle attività

• Stati detto posto
• Azioni detta transizione
• Causalità detto flusso
• Località
• Ogni stato locale è definito dalle azioni locali
  che lo producono o che sono da esso dipendenti
• Ogni transizione locale è definita dagli stati
  locali da cui dipende o che essa genera

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Un esempio
A
B
s1
s2
a
e
a
s5
s3
s4
b
g
s7
b
s6
c
d
s8
d
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Reti di Petri il comportamento

• Lo stato corrente è rappresentato da una marca
  
• Stato condizione vera/falsa
• Il comportamento è rappresentato in termini di
  cambiamento di stato
• Regola di scatto di una transizione

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Concessione e regola di scatto di una transizione
Un transizione può scattare quando sono marcati
tutti i suoi posti di ingresso unazione può
vere luogo quando tutte le sue precondizioni sono
verificate.
scatto
Lo scatto di una transizione toglie la marca da
tutti i suoi posti di ingresso e mette una marca
in tutti i suoi posti di uscita il verificarsi
dellazione rende false le sue precondizioni e
rende vere le postcondizioni.
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Un esempio .
A
B
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Reti SA Modellazione di realtà complesse

• Una disciplina per costruire il modello basata
  su
• Approccio bottom-up
• Derivare le componenti del sistema dalla realtà
• Costruzione di modelli per ciascuna di esse
  (componenti elementari)
• Comporre tali modelli nel sistema complessivo

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Semantica ben definita

• Derivano dalle Reti di Petri un modello
  matematico sottostante
• Operatori , leggi di composizione e strumenti
  modellistici potenti e ben fondati
• Tools di supporto per descrizioni complesse

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Componente Elementare

• In genere, non contiene concorrenza ma solo non
  determinismo.
• È una macchina a stati (un automa a stati finiti)
  con
• il nome della componente elementare che
  rappresenta
• i posti interpretati come stati locali della
  componente elementare
• le transizioni interpretate come azioni
  individuali
• o di interazione
• la marcatura iniziale definita dal posto che
  rapprresenta
• lo stato iniziale

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Un esempio
mi alzo
fork
mi vesto
faccio colazione
join
esco
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Dalle componenti al sistema

• Un sistema e costruito per composizione dei
  modelli delle sue componenti elementari
• Due operazioni di composizione che si basano
  sulla dualita tra posti e transizioni

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T- composizione

• La T- composizione avviene in tre fasi
• 1- distinguendo le azioni locali alla componente
  dalle sue interazioni con altre componenti
• etichettatura delle transizioni
• 2- sovrapponendo le transizioni con la stessa
  etichetta
• e attribuendo alla transizione risultante come
  posti di ingresso/uscita linsieme dei posti di
  ingresso/uscita delle transizioni sovrapposte.
• 3- se in ciascuna componente compaiono più
  transizioni che rappresentano la stessa
  interazione, la sovrapposizione di transizioni è
  operata solo dopo aver generato in ogni
  componente un opportuno numero di copie di tali
  transizioni.

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Un esempio semplice
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Un esempio
A
B
A
B
s1
s2
s1
s2
a
e con X
a con B
e con X
a con A
s5
s5
s4
s3
s4
s3
b
b
g
g
s7
b
s7
b
s6
s6
c con Y
c con Y
d con A e C
s8
s8
d con C
d con B e C
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Un esempio più complesso...
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Idem
Risorsa condivisa
Componente A
Componente B
disponibile
riserva
riserva
risorsa
risorsa
uso
uso
risorsa
risorsa
non
disponibile
rilascio
rilascio
risorsa
risorsa
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S-composizione

• Identificando i posti che rappresentano lo
  stesso stato in diverse componenti
• Sovrapponendo tali posti e attribuendo al posto
  risultante come transizioni di ingresso/uscita
  linsieme delle transizioni di ingresso/uscita
  dei posti sovrapposti.
• Consente la semplificazione del modello
• in alcune situazioni
• Consente la costruzione incrementale del modello

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Conclusioni

• Reti di Petri e SA sono modelli formali per la
  descrizione di processi
• Possono essere usati per la rappresentazione di
  conoscenze procedurali
• Utili in associazione con altri modelli per la
  rappresentazione di altri tipi di conoscenze
• Per maggiori dettagli corsi di Linguaggi di
  Programmazione e Gest. Cond. Della Conoscenza

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Per casa?

• Individuare le conoscenze procedurali
  nellesempio del della bicicletta da corsa
• Sviluppare una rete di influenza di tali
  conoscenze
• Individuare possibili punti in cui utilizzare una
  rete SA