Upload
juraj-bednar
View
2.055
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Úvod do umelej inteligencie, prednáška v Progressbar.sk dňa 1. 9. 2010
Citation preview
Úvod do umelej inteligencieÚvod do umelej inteligencie
Juraj Bednár
Úvod do umelej inteligencieÚvod do umelej inteligencie
Agenda nebude :)
Čo je to inteligencia?
Čo je to myslenie?
Inteligencia a myslenieInteligencia a myslenie
Inteligencia zahŕňa tieto s mysľou súvisiace schopnosti:
Možnosť abstraktného myslenia
Chápanie, Rozumenie
Komunikácia, Plánovanie
Argumentácia, Riešenie problémov
Učenie (+ učenie z minulých skúseností)
Inteligencia a myslenieInteligencia a myslenie
Egon Gál, rozhovor pre sme.sk (bit.ly/cMVqEa)
Je možné, že stroje raz budú myslieť rovnako ako ľudia?
Toto je otázka, ktorú si už v roku 1950 položil britský matematik Alan Turing, a tým vlastne naštartoval celú problematiku. Pritom ju označil za zle formulovanú otázku, pretože nevieme, čo je to stroj a čo to je myslieť, keďže naše pohľady na tieto dva pojmy sa stále menia. Povedal, že otázku je lepšie nahradiť testom.
Turingov testTuringov test
Posadiť človeka za stroj, pustiť chatovací program. Ak človek nerozozná program / stroj od iného človeka na druhej strane, prešiel Turingovým testom.
Aplikácia: CAPTCHA
Rozdelenie umelej inteligencieRozdelenie umelej inteligencie
UI rieši množstvo problémovZískavanie, ukladanie a pracovanie so znalosťami
Optimalizačné problémy
Kreativita
Plánovanie
Učenie
Spracovanie prirodzeného jazyka
Pohyb a manipulácia
Vnímanie
Rozdelenie umelej inteligencieRozdelenie umelej inteligencie
Spoločenská inteligencia
Silná inteligencia (úplná inteligencia)
Prístupy
Symbolová
Subsymbolová
Integračná
Symbolová UISymbolová UI
Predstava, že človek rozmýšľa pomocou symbolov – slov, ktoré skladá do tvrdení, vyhodnocuje ich pravdivosť a pod.
Systémy založené na logike
Databázy znalostí (napr. Cyc)
Expertné systémy
… a mnoho ďalších
Expertný systémExpertný systém
Knowledge base (databáza znalostí)
Working memory (databáza faktov, pracovná pamäť)
“Premýšľanie” zabezpečené pomocou aplikovania pravidiel nad fakty v pracovnej pamäti (a vytváranie nových faktov)
Expertný systémExpertný systém
Priamy chod (forward chaining), spätný chod (backward chaining, prečo?)
Voľné asociácie
Hľadanie analógií
Prehľadávanie
…
Symbolová UISymbolová UI
Narazila na problémy s učením (potrebný pomerne striktný formálny model znalostí)
Ľudia “nerozmýšľajú” v symboloch, nie je biologicky plauzibilná.
Množstvo reálnych aplikácií, dodnes sa používa
Dokáže vysvetliť, prečo došla k danému záveru
Subsymbolová UISubsymbolová UI
Inšpirovaná biológiou
Má podobné vlastnosti ako ľudský mozog
Učenie
Plasticita mozgu, distribuovanosť informácie (slow degrading)
PerceptrónPerceptrón
PerceptrónPerceptrón
PerceptrónPerceptrón
Multi-layer perceptrónMulti-layer perceptrón
Učenie MLPUčenie MLP
Najpopulárnejšie pomocou backpropagation – algoritmus spätného šírenia chyby
Tzv. učenie s učiteľom
Existujú aj algoritmy, ktoré robia učenie neurónovej siete bez učiteľa
Do Androids Dream ofDo Androids Dream of'lectronic Sheep?'lectronic Sheep?
http://www.youtube.com/watch?v=AyzOUbkUf3M
Snívanie je na 21:35
Iné typy neurónových sietíIné typy neurónových sietí
Radial basis functions
Rekurentné neurónové siete
…
a Kohonenove mapy (SOM)
Kohonenove mapyKohonenove mapy
Kohonenove mapyKohonenove mapy
Vizualizácia viacrozmerných dát zachovávajúca topológiu
Odhaľovanie vnútornej štruktúry dát
Clustering
Kohonenove mapyKohonenove mapy
Výstupom je mapa neurónov
Najprv nastavíme náhodné hodnoty vektorov pre každý neurón v mape
Pre postupne zmenšujúce sa okolie nájdeme ku každému vstupnému vektoru najbližšieho reprezentanta a upravíme jeho okolie tak, aby sa blížilo vstupnému vektoru
Znižujeme rýchlosť učenia a okolie
Inteligentný dizajn?Inteligentný dizajn?
Evolučné algoritmyEvolučné algoritmy
Inšpirované evolúciou
Nevieme nájsť riešenie, ale keď nejaké riešenie máme, vieme povedať, aké je dobré (fitness funkcia)
Simulujeme evolúciu
Mutácia, párenie
EvolúciaEvolúcia
Replikácia (kopírovanie)
Mutácia
Dedenie
Selekcia
Genetický algoritmusGenetický algoritmus
Vygeneruje náhodné riešenia
Zotriedi
Najlepšie prežijú a rozmnožia sa (váhovaná náhoda)
Prebehne mutácia
Po x generáciách môžeme mať optimálne riešenia
Genetický algoritmusGenetický algoritmus
Akú vlastnosť musí mať reprezentácia, resp. podstata problému?
Demo kandid
Perfect Word
LinkyLinky
kandid.sf.net – evolučná grafika
FANN – http://leenissen.dk/fann/
CLIPS (tool for building expert systems) http://clipsrules.sourceforge.net/
Drools – rules/expert systém http://www.jboss.org/drools/
R Project – http://www.r-project.org/
Moderné neurónové siete (prednáška) – http://bit.ly/1a4sCj
Fusion Anomaly SOM – http://bit.ly/9TS8il
Perfect Word – http://bit.ly/bVuc8g