Knowledge Interchange Format - KIF

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Knowledge Interchange Format - KIF

• Comunicación entre agentes software

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AGENTES SOFTWARE

• proceso autónomo dirigido por objetivos, capaz de
  desarrollar acciones
• situado en un entorno y reactivo al mismo
• coopera con otros agentes (software o humanos)
  para cumplir sus tareas

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AGENTES SOFTWARE - Comunicación

• necesario agentes sean capaces de comunicarse
  información entre ellos para permitir la
  interactuación
• habilidad de interactuar con otros agentes,
  móviles o estáticos, o con fuentes de información
  agentificadas
• lenguaje comunicación de agentes debe ser visto
  como una herramienta con capacidad de integrar
  diferentes fuentes de información
• debe ser común y compartido.
• sus palabras deberían tener el mismo significado
  para ambas partes de una comunicación.
• el significado de sus elementos debe ser
  compartido,

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AGENTES SOFTWARE - Comunicación

• comunicación entre agentes distinto de transporte
  de flujo de bits a través de un canal
• medio de alcanzar un alto nivel de
  interoperabilidad y abstracción
• comunicación en un lenguaje común

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BÚSQUEDA DE UN LENGUAJE COMÚN. ESTANDARIZACIÓN

• varios lenguajes, diferentes paradigmas de
  programación (o.o., lógica, funcional, ...)
  pueden ser usados para la implementación de
  agentes
• plataformas hardware y los sistemas operativos,
  también serán variados
• agentes pueden ser escritos como aplicaciones
  autónomas . No se pueden hacer suposiciones sobre
  su estructura interna

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ESTANDARIZACIÓN - CAPAS

• capas a través de las cuales pueden ser aplicados
  los principios de estandarización
• capa de traducción entre lenguajes de la misma
  familia (o entre familias) de lenguajes
• capa para garantizar que el contenido semántico
  de los elementos se mantiene entre aplicaciones.
  Mismo significado aun con diferentes nombres.
  ONTOLOGÍA.
• capa relativa a la comunicación entre agentes.
  deben ser capaces de comunicar aptitudes
  complejas sobre su información y contenido de
  conocimiento

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INTEROPERABILIDAD EN AGENTES MÓVILES

• residen en entornos muy heterogéneos
• no todas las plataformas para los agentes móviles
  son iguales (propuesta estandarización del
  entorno de ejecución The Mobile Agent Facility
  MAF)
• Puede necesitar interactuar con
• otros en una plataforma diferente
• agentes no móviles
• fuente de información no expresamente preparada
  para agentes

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INTEROPERABILIDAD EN AGENTES MÓVILES

• necesario diversas fuentes de información puedan
  interactuar entre si
• fuentes de información pueden estar implementadas
  o hacer uso de diferentes lenguajes del utilizado
  por el agente móvil.
• gt elementos que usa para referirse a los mismos
  conceptos pueden ser diferentes.

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LENGUAJE COMÚN DE COMUNICACIÓN DE AGENTES

• tres problemas básicos
• cómo traducir de un lenguaje a otro
• cómo garantizar que el significado de los
  conceptos, objetos, relaciones, ... es el mismo
  para los diferentes agentes
• cómo el conocimiento va a ser compartido entre
  los agentes
• un ACL es una herramienta que sigue el camino de
  la abstracción por capas de la interoperabilidad.
• introduce una gran abstracción al separar la
  expresión que es el contenido del intercambio,
  de su significado.

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ACL - ventajas

• puede ser usado como herramienta de
  interoperabilidad entre
• agentes móviles y estáticos
• agentes móviles diseñados para diferentes
  plataformas
• agentes móviles y fuentes agentificadas
  estáticas de información.
• complementa aproximación procedimental que domina
  el paradigma de los agentes móviles, con las
  ventajas potenciales de la aproximación
  declarativa (cómo realizar una tarea en lugar
  de que tarea debe ser realizada)
•  introduce un nivel de abstracción que puede
  acomodar múltiples paradigmas.

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KNOWLEDGE SHARINF EFFORT - KSE

• iniciativa para atacar cuestión interoperabilidad
  sobre las líneas de las tres capas
• trabajo del KSE concluyó en tres lenguajes, cada
  uno relacionado con una de las tres capas.
• Ontolingua. Desarrollado como un lenguaje en el
  cual se pueden escribir ontologías portables.
  (capa 2)
• Knowledge Query and Manipulation Language (KQML).
  Lenguaje para la comunicación entre agentes.
  (capa 3)
• Knowledge Interchange Format (KIF). Diseñado como
  una solución al problema de la traducción. (capa
  1)

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KNOWLEDGE INTERCHANGE FORMAT - KIF

• Ideal, lenguaje (y un sistema computacional
  relacionado) bueno para representar un gran rango
  de cosas, como el lenguaje natural, pero sin la
  ambigüedad e imprecisión que éste presenta.
• KIF es un lenguaje lógico, propuesto como
  estándar para describir objetos dentro de un
  sistema computacional (sistemas expertos, bases
  de datos, agentes inteligentes, ...)
• lenguaje útil como mediador en la traducción de
  otros lenguajes usándolo como una representación
  intermedia.

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CONOCIMIENTO EN KIF
Conocimiento en KIF
KIF Traductor Leng1 Base Conoc. en
Leng1 Sistema 1
KIF Traductor Leng2 Base Conoc. en
Leng2 Sistema 2
Librería
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CARACTERÍSTICAS ESENCIALES

• semántica declarativa. Es posible comprender el
  significado de las expresiones sin necesidad de
  que un intérprete las manipule
• comprensible lógicamente. Provee medios para la
  expresión de cualquier sentencia en cálculo de
  predicados (a diferencia de otros lenguajes cómo
  los lenguajes relacionales de bases de datos
  limitados a sentencias atómicas, la mayoría-, o
  lenguajes como Prolog que están limitados a
  cláusulas Horn).
•  
• medios para la representación de conocimiento
  sobre el conocimiento. Permite introducir nuevas
  representaciones del conocimiento sin cambiar el
  lenguaje y hacer todas las representaciones del
  conocimiento explícitas.

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OTRAS CARACTERÍSTICAS

• Translatibidad. Proveer medios prácticos para la
  traducción de bases de conocimiento declarativas,
  a o desde lenguajes de representación de
  conocimiento.
• Legibilidad. Aunque no es su fin principal el de
  interaccionar con personas, la legibilidad del
  lenguaje por parte de éstas, facilita su uso en
  la descripción de la representación de semánticas
  de lenguaje, así como su uso como un lenguaje de
  publicación o como asistente para personas en
  problemas de traducción de bases de conocimiento,
  ...
• Implementabilidad. Pese a no ser diseñado como un
  lenguaje para la representación o comunicación
  dentro de programas, puede ser usado para ello.

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ESPECIFICACIÓN DE KIF

• utiliza versión prefija de cálculo de predicados
  de primer orden, con extensiones para soportar
  razonamiento no monótono y definiciones.
• descripción del lenguaje incluye tanto una
  especificación para su sintaxis, como para su
  semántica.
• provee medios para codificar conocimiento sobre
  el conocimiento

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ESPECIFICACIÓN DE KIF (2)

• La especificación de kif cubre los siguientes
  aspectos
• SINTAXIS
• LÓGICA
• NÚMEROS
• LISTAS
• CARACTERES Y STRINGS
• METACONOCIMIENTO

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SINTAXIS

• Tres capas
• Los caracteres básicos del lenguaje, que pueden
  ser combinados para formar
• Lexemas, que pueden ser combinados para formar
• expresiones gramaticalmente correctas.

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SINTAXIS (expresiones)

• Se forman con lexemas. Tres tipos de expresiones
• Términos. Para denotar objetos del mundo.
• ( a b)
• Sentencias. Expresar hechos sobre el mundo
• (gt a b)
• Definiciones. Definir constantes
• (defrelation rel sentencia)
• Las definiciones y las sentencias se denominan
  forms
• Base de conocimiento conjunto finito de forms.

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LÓGICA

• Base para la semántica. Conceptualización del
  mundo en términos de objetos y relaciones entre
  ellos.
• Engloba
• Términos Funcionales ( 2 3)
• Términos Lógicos (if (gt1 2) 1 (gt2 1) 2 0)
• Bottom
• True y False
• Equations y Inequalities ( term term) (/ term
  term)
• Sentencias Relacionales (gt 1 2)
• Sentencias Lógicas (gt a b)
• Sentencias Cuantificadas forall exists
• Definiciones (defobject s t)

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NÚMEROS

• constante numérica se asume que es el número para
  el cual esa constante es la representación en
  base 10.
• Funciones sobre Números. Ej
• ( t1 ... tn)  
• ( t1 ... tn)
• (max t1 ... tk)
• Relaciones sobre Números. Ej
• (integer t)
• (complex t)

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LISTAS

• secuencia de objetos. Objetos de una lista no
  necesitan ser expresiones KIF
•   (listof Obj1 (listof lob1 lob2 lob3) Obj3)
• proporciona funciones para el trabajo con listas.
  Ej
• first
• rest
• last
• reverse
• append
• sublist

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CARACTERES Y STRINGS

• Carácter símbolo imprimible, como un dígito o
  una letra. Hay 128 caracteres distintos.
• Cadenas (Strings) lista de caracteres. Varias
  maneras de referirse a ellos
• "abc".
• 3qabc
• (listof \a \b \c)

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METACONOCIMIENTO

• medios para codificar conocimiento sobre el
  conocimiento 
• Nombrado de Expresiones expresiones tratadas
  como objetos en el universo del discurso, en el
  cual hay funciones y relaciones apropiadas a esos
  objetos.
• Tipos de Expressiones Para facilitar la
  codificación del conocimiento sobre KIF, incluye
  relaciones tipo para las diferentes categorías
  sintácticas.
•  
• Cambiar Niveles de Denotación posible escribir
  expresiones que describan sentencias KIF. También
  una forma de escribir sentencias que aseveran la
  certeza de las sentencias descritas. El efecto de
  añadir esta sentencias de metanivel a una base de
  conocimiento es el mismo que incluir directamente
  el conjunto (potencialmente infinito) de
  sentencias descritas en la base del conocimiento.
•  

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EJEMPLOS SIMPLES EN KIF (1)

• (salario 76706923z Analista 670000)
• (salario 76712364j Operador 150000)
• representa tuplas de una base de datos de
  empleados guardando su DNI, puesto y salario.

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EJEMPLOS SIMPLES EN KIF (2)

• (gt(salario empleado1)(salario empleado2))
•  
• para indicar que el empleado1 tiene un salario
  mayor que empleado2.
•  

27
EJEMPLOS SIMPLES EN KIF (3)

• (gt(and(num-real ?x) (num-par ?n))
• (gt(expt ?x ?n) 0))
• indica que el resultado de elevar un número real
  a una potencia par, da un resultado positivo
  (mayor que cero).

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EJEMPLOS SIMPLES EN KIF (4)

• (interested Amador (salario ,?x ,?y ,?z))
• para indicar que el agente Amador está interesado
  en recibir tuplas de la relación salario. Las
  comas indican que las variables no deben ser
  tomadas literalmente. Sin ellas indicaría que se
  está interesado en la sentencia (salario ?x ?y
  ?z) en lugar de en sus instancias.

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EJEMPLOS SIMPLES EN KIF (5)

• También se pueden describir procedimientos 
• (progn (fresh-line t)
• (print "Hola!")
• (fresh-line t)) 
• la primera línea se asegura de que haya una línea
  libre en el flujo de salida estándar, la segunda
  imprime Hola y la tercera añade un retorno de
  carro.

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EJEMPLOS SIMPLES EN KIF (6)

• Definiendo una relación 
• (defrelation soltero(?x)
• (and(hombre ?x) (not(casado ?x)))

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EJEMPLOS SIMPLES EN KIF (7)

• Aseverar creencias 
• (believes Juan (material mesa madera))
• (gt (believes Juan ?p) (believes María ?p))
• (gt (believes Juan (listof material ?x ?y))
• (believes Luisa (listof material ?x ?y))

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EJEMPLOS SIMPLES EN KIF (8)

• Predicado de certeza (wtr). Aseverar la certeza
  de sentencias 
• (gt (p ?x) (q ?x))
• Para indicar que es true
• (wtr (gt (p ?q) (q ?x)))

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SOFTWARE RELACIONADO

• PROLOGIC representación del conocimiento common
  lisp y sistema de razonamiento compatible con
  KIF
• http//logic.stanford.edu/sharing/programs/prolog
  ic/
•  
• EPILOG sistema de inferencia common lisp
  compatible con KIF .
•   http//logic.stanford.edu/sharing/programs/epilo
  g/
•  
• JKP parser Java.
• http//www.csee.umbc.edu/kse/kif/jkp/
•  
• Un parser C para KIF
•   http//logic.stanford.edu/sharing/programs/kif/
•