POLITECHNIKA WARSZAWSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA
MEL
MEL
WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA
WPROWADZENIE
WPROWADZENIE
DO SZTUCZNEJ INTELIGENCJI
NS 586
Dr in
ż
. Franciszek Dul
Dr in
ż
. Franciszek Dul
© F.A. Dul 2007
Wprowadzenie
Wprowadzenie
Wprowadzenie
© F.A. Dul 2007
Wprowadzenie
Na pocz
ą
tek postaram si
ę
Na pocz
ą
tek postaram si
ę
odpowiedzie
ć
na pytania: czym
wła
ś
ciwie jest sztuczna inteligencja,
wła
ś
ciwie jest sztuczna inteligencja,
czy warto j
ą
studiowa
ć
, a je
ś
li tak,
to dlaczego?
to dlaczego?
© F.A. Dul 2007
Uzasadnienie celu...
Uzasadnienie celu...
Wydaje si
ę
do
ść
prawdopodobne,
ż
e
Wydaje si
ę
do
ść
prawdopodobne,
ż
e
ze sztuczn
ą
inteligencj
ą
mo
ż
ecie
spotka
ć
si
ę
w przyszłej pracy.
spotka
ć
si
ę
w przyszłej pracy.
Warto zatem wiedzie
ć
czym jest
Warto zatem wiedzie
ć
czym jest
sztuczna inteligencja, gdzie i do czego
sztuczna inteligencja, gdzie i do czego
si
ę
j
ą
stosuje.
© F.A. Dul 2007
Sztuczna Inteligencja... o czym to jest?
•
Jest to dziedzina wiedzy zajmuj
ą
ca si
ę
poznaniem istoty
•
Jest to dziedzina wiedzy zajmuj
ą
ca si
ę
poznaniem istoty
inteligencji oraz prób
ą
jej implementacji.
•
Głównym zadaniem sztucznej inteligencji jest budowa urz
ą
dze
ń
•
Głównym zadaniem sztucznej inteligencji jest budowa urz
ą
dze
ń
inteligentnych.
•
Sztuczna inteligencja ł
ą
czy ró
ż
ne dziedziny nauki i techniki:
•
Sztuczna inteligencja ł
ą
czy ró
ż
ne dziedziny nauki i techniki:
– filozofi
ę
,
– matematyk
ę
,
– psychologi
ę
,
– psychologi
ę
,
– ekonomi
ę
,
– neurobiologi
ę
,
– informatyk
ę
,
– informatyk
ę
,
– teori
ę
sterowania i cybernetyk
ę
,
– lingwistyk
ę
, i inne...
•
Sztuczna inteligencja jest dziedzin
ą
nie do ko
ń
ca
•
Sztuczna inteligencja jest dziedzin
ą
nie do ko
ń
ca
sformalizowan
ą
.
•
Istotn
ą
rol
ę
odgrywa w niej heureza.
© F.A. Dul 2007
•
Istotn
ą
rol
ę
odgrywa w niej heureza.
Sztuczna Inteligencja... o czym to jest?
•
Podstawowym obiektem sztucznej inteligencji jest
agent
•
Podstawowym obiektem sztucznej inteligencji jest
agent
inteligentny.
•
Agent inteligentny obserwuje, przetwarza informacje i działa.
•
Agent inteligentny obserwuje, przetwarza informacje i działa.
•
Agentem mo
ż
e by
ć
:
– robot,
– robot,
– pralka,
– program komputerowy,
– system ekspertowy,
– system ekspertowy,
– agent internetowy,...
•
Rzecz najwa
ż
niejsza – sztuczna inteligencja jest coraz
cz
ęś
ciej spotykana w nauce, technice i
ż
yciu codziennym.
cz
ęś
ciej spotykana w nauce, technice i
ż
yciu codziennym.
© F.A. Dul 2007
Sztuczna Inteligencja... o czym to jest?
Sztuczna inteligencja ma dwa oblicza:
Sztuczna inteligencja ma dwa oblicza:
poznawcze
i
techniczne
Sztuczna inteligencja w wydaniu
poznawczym
Obiektem bada
ń
nad inteligencj
ą
jest
Obiektem bada
ń
nad inteligencj
ą
jest
ś
wiadomo
ść
Ś
wiadomo
ść
powoduje powstanie
Ś
wiadomo
ść
powoduje powstanie
procesów my
ś
lowych
Naturalnym medium inteligencji jest
Naturalnym medium inteligencji jest
mózg
Badanie inteligencji jest domen
ą
Badanie inteligencji jest domen
ą
neurobiologii
filozofii
© F.A. Dul 2007
filozofii
kognitywistyki
Sztuczna Inteligencja... o czym to jest?
Sztuczna inteligencja ma dwa oblicza:
Sztuczna inteligencja ma dwa oblicza:
poznawcze
i
techniczne
Sztuczna inteligencja w wydaniu
technicznym
Obiektami realizuj
ą
cymi sztuczn
ą
inteligencj
ę
s
ą
Obiektami realizuj
ą
cymi sztuczn
ą
inteligencj
ę
s
ą
algorytmy
Algorytmy s
ą
implementowane jako
Algorytmy s
ą
implementowane jako
programy
Podstawowym medium sztucznej inteligencji jest
Podstawowym medium sztucznej inteligencji jest
komputer
Sztuczna inteligencja jest wi
ę
c bardzo zbli
ż
ona do
Sztuczna inteligencja jest wi
ę
c bardzo zbli
ż
ona do
informatyki
© F.A. Dul 2007
Sztuczna Inteligencja... o czym to jest?
Kierunek poznawczy AI
Próba zrozumienia istoty inteligencji poprzez
Próba zrozumienia istoty inteligencji poprzez
badanie własno
ś
ci maszyn inteligentnych
Kierunek techniczny AI
Kierunek techniczny AI
Budowa bytów (maszyn) posiadaj
ą
cych
cechy
ś
wiadcz
ą
ce o ich inteligencji
© F.A. Dul 2007
cechy
ś
wiadcz
ą
ce o ich inteligencji
Przykłady zastosowa
ń
Sztucznej Inteligencji
Oto krótka lista zastosowa
ń
sztucznej inteligencji:
•
inteligentny sprz
ę
t AGD,
•
inteligentne mieszkania,
Oto krótka lista zastosowa
ń
sztucznej inteligencji:
•
inteligentne mieszkania,
•
zabawki,
•
gry,
•
przemysłowe roboty monta
ż
owe,
•
przemysłowe roboty monta
ż
owe,
•
bazy wiedzy w medycynie, technice, geologii,
•
programy rozpoznawania mowy, pisma, obrazów,
•
programy rozpoznawania mowy, pisma, obrazów,
•
tłumaczenie tekstów,
•
systemy ucz
ą
ce si
ę
,
•
programy symulacyjne,
•
programy symulacyjne,
•
układy steruj
ą
ce,
•
roboty mobilne: je
ż
d
żą
ce, lataj
ą
ce (UAV) i pływaj
ą
ce (AUV),
••
agenci internetowi,
•
inteligentna bro
ń
,
•
sondy kosmiczne, łaziki planetarne,
•
sondy kosmiczne, łaziki planetarne,
•
...
„WPROWADZENIE DO
„WPROWADZENIE DO
SZTUCZNEJ INTELIGENCJI”
– OPIS PRZEDMIOTU
– OPIS PRZEDMIOTU
© F.A. Dul 2007
Sztuczna Inteligencja... Czego ma nauczy
ć
?
Opis przedmiotu
Jest to przedmiot wykładany na wszystkich presti
ż
owych uczelniach:
Berkeley, MIT, Stanford, Princeton, Harvard, Carnegie Mellon,
Politechnika Warszawska (Elektronika,
MEiL
) ...
Wykład ma da
ć
ogólne poj
ę
cie o istocie sztucznej inteligencji.
Po wysłuchani wykładu w zasadzie powiniene
ś
:
•
umie
ć
rozpozna
ć
sztuczn
ą
inteligencj
ę
gdy si
ę
na ni
ą
natkniesz;
Politechnika Warszawska (Elektronika,
MEiL
) ...
•
umie
ć
rozpozna
ć
sztuczn
ą
inteligencj
ę
gdy si
ę
na ni
ą
natkniesz;
•
zna
ć
najwa
ż
niejsze zagadnienia które zostały rozwi
ą
zane
metodami sztucznej inteligencji;
•
zna
ć
najefektywniejsze metody sztucznej inteligencji;
•
zna
ć
najefektywniejsze metody sztucznej inteligencji;
•
umie
ć
oceni
ć
które problemy mo
ż
na i warto rozwi
ą
za
ć
za pomoc
ą
metod sztucznej inteligencji;
•
potrafi
ć
analizowa
ć
i porównywa
ć
ró
ż
ne techniki sztucznej
•
potrafi
ć
analizowa
ć
i porównywa
ć
ró
ż
ne techniki sztucznej
inteligencji pod k
ą
tem rozwi
ą
zania konkretnego zadania;
Dowiesz si
ę
tak
ż
e troch
ę
:
•
o problemach filozoficznych i etycznych sztucznej inteligencji;
•
o problemach filozoficznych i etycznych sztucznej inteligencji;
•
o istocie i tajemnicy my
ś
lenia i
ś
wiadomo
ś
ci...
A poza tym...
© F.A. Dul 2007
A poza tym...
… mo
ż
e b
ę
dziesz bardziej skłonny wybaczy
ć
domowej pralce
inteligentnej (?) jej zdumiewaj
ą
ce zachowania!
Sztuczna Inteligencja – przewodnik po przedmiocie
Opis przedmiotu
•
Wst
ę
p:
– definicje inteligencji, sztucznej inteligencji;
– sztuczna inteligencja jako działanie racjonalne
⇒
⇒
⇒
⇒
agent inteligentny
.
– sztuczna inteligencja jako działanie racjonalne
⇒
⇒
⇒
⇒
agent inteligentny
.
– sztuczna inteligencja jako dziedzina wiedzy;
– zarys historii sztucznej inteligencji.
•
Agent inteligentny
•
Agent inteligentny
– definicja racjonalno
ś
ci agenta, przykłady;
– struktura agentów: miara jako
ś
ci,
ś
rodowisko, siłowniki, czujniki;
– rodzaje agentów inteligentnych: refleksowy, refleksowy z modelem
– rodzaje agentów inteligentnych: refleksowy, refleksowy z modelem
ś
wiata, celowy, logiczny, u
ż
yteczny, ucz
ą
cy si
ę
;
•
Agent realizuje cele poprzez poszukiwania:
– poszukiwania nieinformowane i informowane;
– poszukiwania nieinformowane i informowane;
– rola heurystyk w poszukiwaniach;
– eksploracja - osi
ą
ganie celów w nieznanym
ś
rodowisku;
– poszukiwania z ograniczeniami;
– poszukiwania z ograniczeniami;
– poszukiwania z przeciwnikiem - gry;
© F.A. Dul 2007
Sztuczna Inteligencja – przewodnik po przedmiocie
Opis przedmiotu
•
Agent wnioskuje logicznie
– logika predykatów (propositional logic),
– logika pierwszego rz
ę
du (first order logic),
– logika pierwszego rz
ę
du (first order logic),
– wnioskowanie automatyczne.
•
Agent planuje działania
•
Agent działa w warunkach niepewno
ś
ci
•
Agent działa w warunkach niepewno
ś
ci
– niepewno
ść
ś
rodowiska,
– sieci Bayesa,
– sieci decyzyjne;
– sieci decyzyjne;
•
Agent si
ę
uczy:
– uczenie nadzorowane,
– uczenie nienadzorowane,
– uczenie nienadzorowane,
– uczenie z krytykiem,
– sieci neuronowe,
•
Agent komunikuje si
ę
•
Agent komunikuje si
ę
– przetwarzanie j
ę
zyka naturalnego
© F.A. Dul 2007
Sztuczna Inteligencja – przewodnik po przedmiocie
Opis przedmiotu
•
Problemy filozoficzne i etyczne sztucznej inteligencji
,
– sztuczna inteligencja „słaba” i „mocna”;
– eksperyment „proteza mózgu” - kiedy zaczyna si
ę
ś
wiadomo
ść
?
– eksperyment „proteza mózgu” - kiedy zaczyna si
ę
ś
wiadomo
ść
?
– eksperyment „chi
ń
ski pokój” - czym jest inteligencja?
– istota inteligencji i my
ś
lenia,
– moralno
ść
i etyka sztucznej inteligencji,
– moralno
ść
i etyka sztucznej inteligencji,
– skutki społeczne sztucznej inteligencji.
•
Zastosowana sztucznej inteligencji
– rozpoznawanie obrazów,
– rozpoznawanie obrazów,
– rozpoznawanie mowy,
– reprezantacja wiedzy,
– tłumaczenie automatyczne,
– tłumaczenie automatyczne,
– robotyka,
– systemy ekspertowe,
– sterowanie obiektami.
– sterowanie obiektami.
© F.A. Dul 2007
Plan przedmiotu
Opis przedmiotu
1. Wprowadzenie - czym jest sztuczna inteligencja? ..........2
2. Agent inteligentny, jego rodzaje i
ś
rodowisko..................2
2. Agent inteligentny, jego rodzaje i
ś
rodowisko..................2
3. Agent d
ąż
y do celu i prowadzi gry ..................................8
4. Agent wnioskuje logicznie ...............................................4
4. Agent wnioskuje logicznie ...............................................4
5. Agent planuje działania ...................................................2
6. Agent działa w warunkach niepewno
ś
ci.......................... 4
7. Agent si
ę
uczy .................................................................4
8. Agent komunikuje si
ę
w j
ę
zyku naturalnym ....................2
9. Problemy filozoficzne i etyczne sztucznej inteligencji..... 2
9. Problemy filozoficzne i etyczne sztucznej inteligencji..... 2
10. Zastosowania sztucznej inteligencji.................................1
Tematy poznawczne
© F.A. Dul 2007
Tematy poznawczne
Tematy techniczne
Sztuczna Inteligencja... czym ró
ż
ni si
ę
od innych
przedmiotów?
Opis przedmiotu
przedmiotów?
•
Wiedza przekazywana w ramach przedmiotu ma charakter
bardzo ogólny.
bardzo ogólny.
•
W przeciwie
ń
stwie do przedmiotów w
ą
sko wyspecjalizowanych
(np. mechaniki) składa si
ę
na niego cały wachlarz ró
ż
nych
(np. mechaniki) składa si
ę
na niego cały wachlarz ró
ż
nych
dyscyplin.
•
Jest to przedmiot nastawiony zdecydowanie na przekazywanie
wiedzy, nie za
ś
na
ć
wiczenie umiej
ę
tno
ś
ci (jak np. statyka);
•
Jest to przedmiot nastawiony zdecydowanie na przekazywanie
wiedzy, nie za
ś
na
ć
wiczenie umiej
ę
tno
ś
ci (jak np. statyka);
•
Charakterem jest najbardziej zbli
ż
ony do informatyki.
••
Tematyka przedmiotu wykracza do
ść
daleko poza obszary
uprawiane na MEiLu (np. lingwistyka).
© F.A. Dul 2007
Sztuczna Inteligencja - metody matematyczne
Opis przedmiotu
W celu lepszego przybli
ż
enia charakteru zaj
ęć
podaj
ę
list
ę
działów
matematyki, które b
ę
d
ą
u
ż
ywane w trakcie wykładu:
•
elementy teorii optymalizacji,
•
elementy teorii optymalizacji,
•
metody numeryczne,
•
elementy teorii grafów,
•
elementy teorii gier,
•
•
elementy teorii gier,
•
elementy teorii zło
ż
ono
ś
ci obliczeniowej,
•
logika:
– predykatów,
– pierwszego rz
ę
du,
– pierwszego rz
ę
du,
•
probabilistyka:
– sieci Bayesa,
– procesy Markowa,
– procesy Markowa,
– filtracja Kalmana
,
•
teoria sterowania, programowanie dynamiczne,
•
elementy gramatyki formalnej,
•
elementy gramatyki formalnej,
•
elementy teorii u
ż
yteczno
ś
ci,
•
i inne ...
Wszystkich nieco wystraszonych powy
ż
sz
ą
list
ą
ś
piesz
ę
uspokoi
ć
:
© F.A. Dul 2007
Wszystkich nieco wystraszonych powy
ż
sz
ą
list
ą
ś
piesz
ę
uspokoi
ć
:
– doło
żę
wszelkich stara
ń
aby było prosto i zrozumiale!
Sposób prezentacji przedmiotu
Opis przedmiotu
•
Wykład b
ę
dzie miał charakter multimedialny;
•
Podstawowe zagadnienia sztucznej inteligencji zostan
ą
•
Podstawowe zagadnienia sztucznej inteligencji zostan
ą
przedstawione w sposób ogólny.
•
Wybrane problemy zostan
ą
omówione bardziej
•
Wybrane problemy zostan
ą
omówione bardziej
szczegółowo;
•
Materiały wykładowe b
ę
d
ą
umieszczone w Internecie
•
Materiały wykładowe b
ę
d
ą
umieszczone w Internecie
http://strony.aster.pl/fdul
(z wyprzedzeniem jednego wykładu).
(z wyprzedzeniem jednego wykładu).
•
Dodatkowe informacje mo
ż
na b
ę
dzie znale
źć
w polecanej literaturze.
w polecanej literaturze.
© F.A. Dul 2007
Niniejszy przedmiot ma na celu przede wszystkim
Opis przedmiotu
Niniejszy przedmiot ma na celu przede wszystkim
ogólne zapoznanie
słuchaczy ze sztuczn
ą
inteligencj
ą
.
Nacisk poło
ż
ony zostanie na przedstawienie idei
oraz zastosowa
ń
sztucznej inteligencji.
oraz zastosowa
ń
sztucznej inteligencji.
Zagadnienia szczegółowe, algorytmy, itp.,
omówione zostan
ą
jedynie informacyjnie.
omówione zostan
ą
jedynie informacyjnie.
Tematyka b
ę
dzie podzielona na dwie grupy:
filozoficzn
ą
i techniczn
ą
.
filozoficzn
ą
i techniczn
ą
.
W ramach grupy technicznej przedstawione
zostan
ą
wybrane zagadnienia rozwi
ą
zane
zostan
ą
wybrane zagadnienia rozwi
ą
zane
metodami sztucznej inteligencji.
© F.A. Dul 2007
LITERATURA
© F.A. Dul 2007
Pozycja podstawowa
Literatura
Stuart Russell, Peter Norvig; Artificial Intelligence: A Modern
Approach, Prentice Hall, New Yersey, 2003.
Second Edition.
Pozycja podstawowa
Approach, Prentice Hall, New Yersey, 2003.
Second Edition.
Russell
Berkeley
Norvig
NASA
Berkeley
© F.A. Dul 2007
Norvig
Literatura
Pozycje uzupełniaj
ą
ce
Nilsson, N.J.; Artificial Intelligence:
A New Synthesis, Morgan Kaufmann 1998.
A New Synthesis, Morgan Kaufmann 1998.
Luger, G.F.; Artificial Intelligence:
Structures and Strategies for Complex
Structures and Strategies for Complex
Problem Solving, 5th ed. Addison Wesley,
2005.
© F.A. Dul 2007
2005.
Literatura
Pozycje uzupełniaj
ą
ce
Brighton, H.; Introducing Artificial
Intelligence (Introducing...), Totem
Intelligence (Introducing...), Totem
Books, 2004.
Winston, P.H.; Artificial Intelligence, 3rd
ed. Addison Wesley, 1992.
ed. Addison Wesley, 1992.
© F.A. Dul 2007
Literatura
Pozycje uzupełniaj
ą
ce
Jackson, P.C.; Introduction to Artificial
Intelligence, Dover, 1985
Intelligence, Dover, 1985
Dean, T.; Artificial Intelligence: Theory
Dean, T.; Artificial Intelligence: Theory
and Practice, Addison Wesley, 2002
© F.A. Dul 2007
Literatura
Pozycje uzupełniaj
ą
ce
Kasperski, M. J.; Sztuczna inteligencja,
Helion, Gliwice, 2003.
Helion, Gliwice, 2003.
Rutkowski, L.; Metody i techniki sztucznej
Rutkowski, L.; Metody i techniki sztucznej
inteligencji, PWN, 2005
© F.A. Dul 2007
Literatura
Czasopisma (najwa
ż
niejsze)
Artificial Intelligence (Elsevier)
IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine
IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine
Intelligence (IEEE Computer Society)
IEEE Intelligent Systems (IEEE Inc.)
© F.A. Dul 2007
Literatura
Czasopisma (najwa
ż
niejsze)
Computational Intelligence (Blackwell Publishing)
Journal of Artificial Intelligence Research
Journal of Artificial Intelligence Research
(AI Access Foundation)
International Journal of
International Journal of
Computational Intelligence
Theory and Practice
© F.A. Dul 2007
Literatura
Opis przedmiotu
Strona domowa kursu
www.aima.cs.berkeley.edu
www.aima.cs.berkeley.edu
Moja strona z konspektami wykładu
Moja strona z konspektami wykładu
strony.aster.pl/fdul
strony.aster.pl/fdul
© F.A. Dul 2007
Kilka nazwisk w AI
Ś
wiat
Alan Turing – Bletchley Park, Anglia, prekursor AI
John McCarthy – Stanford, weteran, współtwórca AI
Ś
wiat
John McCarthy – Stanford, weteran, współtwórca AI
Marvin Minsky – MIT, weteran, współtwórca AI
Herbert Simon – Carnegie, noblista, weteran, współtwórca AI
Herbert Simon – Carnegie, noblista, weteran, współtwórca AI
Alen Newell – Carnegie, weteran, współtwórca AI
John Searle – UC Berkeley, filozof AI
Hans Moravec – Carnegie Mellon, robotyk i filozof AI
Hans Moravec – Carnegie Mellon, robotyk i filozof AI
• • •
Stuart Russell – UC Berkeley
Stuart Russell – UC Berkeley
Peter Norvig – NASA Ames Research Center, Google
© F.A. Dul 2007
Kilka nazwisk w AI
Polska
Ryszard Tadeusiewicz – AGH w Krakowie (były rektor)
Włodzisław Duch – UMK w Toruniu
Polska
Włodzisław Duch – UMK w Toruniu
• • •
Jarosław Arabas – PW, EiTI
Adam Borkowski – IPPT PAN
Leszek Rutkowski – Politechnika Cz
ę
stochowska
Marek Kasperski – ASP Gda
ń
sk
Marek Kasperski – ASP Gda
ń
sk
• • •
Artur Dubrawski – Carnegie Mellon University, Pittsburgh, USA
© F.A. Dul 2007
Przestroga i deklaracja
Przestroga i deklaracja
Poka
żę
Pa
ń
stwu sztuczn
ą
inteligencj
ę
tak, jak jest
przedstawiana na
ś
wiecie.
przedstawiana na
ś
wiecie.
Tym z Pa
ń
stwa, którzy po wysłuchaniu tego
wykładu poczuj
ą
si
ę
– by
ć
mo
ż
e – nieco
wykładu poczuj
ą
si
ę
– by
ć
mo
ż
e – nieco
zawiedzeni jego informatycznym charakterem
ś
piesz
ę
powiedzie
ć
ju
ż
teraz: sztuczna inteligencja
po prostu taka jest...
po prostu taka jest...
© F.A. Dul 2007
A wi
ę
c
A wi
ę
c
zaczynamy...
zaczynamy...
© F.A. Dul 2007
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
00 wprowadzenie 3id 2066 Nieznany
III CKN 694 00 id 210233 Nieznany
00 Niedobory odpornoscioweid 1 Nieznany (2)
00 Wprowadzenie
IV CKN 1616 00 id 220952 Nieznany
01 Wprowadzenieid 2669 Nieznany
00 04id 1901 Nieznany
00 Wprowadzenie Ateny i Jerozolima
00 Wprowadzenie
01 wprowadzenie 7dho2u6ta6v5ws4 Nieznany
00 Wprowadzenie
IV CKN 622 00 id 220954 Nieznany
01 wprowadzenieid 2985 Nieznany (2)
II CKN 440 00 id 209807 Nieznany
III CKN 748 00 id 210234 Nieznany
1 wprowadzenieid 10032 Nieznany
1 wprowadzenieid 10375 Nieznany (2)
00 Wprowadzenie
1 Wprowadzenieid 8725 Nieznany (2)
więcej podobnych podstron