a számítógépről népszerűsítő stílusban
DESCRIPTION
A számítógépről népszerűsítő stílusban. Szlávi Péter http://people.inf.elte.hu/szlavi/InfoOkt/LotiFuti/LotiFuti.ppt 2000. Tartalom. Bevezetés Az informatika elemeinek oktatása Klasszikus témakörök Egy „áttekintést” nyújtó feldolgozás elé… A „LÓTI FUTI” mese-dráma Néhány mozaikpélda - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
A számítógépről A számítógépről népszerűsítő népszerűsítő
stílusbanstílusban
Szlávi Péter
http://people.inf.elte.hu/szlavi/InfoOkt/LotiFuti/LotiFuti.ppt
2000
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
2/5123.04.22.
TartalomTartalom• Bevezetés• Az informatika elemeinek oktatása
Klasszikus témakörök Egy „áttekintést” nyújtó feldolgozás
elé… A „LÓTI FUTI” mese-dráma Néhány mozaikpélda S amik kimaradtak… Egy kis filozofálgatás – avagy utazás
a koponyák körül
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberk- modellje
3/5123.04.22.
BevezetésBevezetés• A téma mint államvizsga b-tétel:
leszűkítve számítógép- (szg-) modell
• Teljességében: A szg-hez kapcsolódó tudás hardverenhardveren (is)
túlmutatótúlmutató, teljesebb bemutatása, átadása… MintaMinta egy anyagrészanyagrész kreatív felépítésérefelépítésére,
amelyben figyelembe vétetik a megcélzott tanulókör kora, érdeklődési köre, szellemi befogadó képessége;
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
4/5123.04.22.
Informatica classica * Informatica classica * TémakörökTémakörök
• Hardver (hw) alapok
• Szoftver (sw) alapok
• Programozás alapfogalmai
ICIC Operációs rendszer (OR)
… s mindezt: „evolúciós alapon” …
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
5/5123.04.22.
IC * IC * Az áttekintés elé…Az áttekintés elé…
• Cél:Az IC „NagyEgészé”-nek0. áttekintése
Fontosabb + a lényeg megértetése, mint - az abszolút pontosság.
0.
Pontatlan lehet (ha muszáj), de hamis
nem.
ICIC
Az első szisz-tematikus feldol-gozása a szg-nek
mint témának.
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
6/5123.04.22.
IC * IC * Az áttekintés elé…Az áttekintés elé…
• Lényeg:Mozaikok laza „egyvelege”
Metaforikus (táv)kapcsolat a
mozaikok között…
Önálló darabokban tanítható…
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
7/5123.04.22.
Lóti Futi, Össze Ady, K.I.Vony…
2-ablakos szoba
Fiókos szekrény, asztal székekkel…mozaikdara
bok
IC * Lóti Futi…IC * Lóti Futi…• A kerettörténet –
szereplőkhelyszínkellékek
Mi van a metaforikus gúnya
alatt?
• A dráma menete –felvonások= metaforikus történetszünetek = „definíciók”, gondol-
kodni valók
l. lógia 5
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
8/5123.04.22.
IC * Lóti Futi…IC * Lóti Futi…
TémaTéma FelvonásFelvonás I. Mi a szg?
Hogyan müxik?1. Az alapműködés2. „Döntésképesség”3. Tanulékonyság
II. OR hw/sw alapjai 4. Standard perifériákműködtetése
III. Párhuzamos végrehajtás
5. Álpárhuzamosság6. Valódi párhuzamosság
IV. Mesterséges intelligencia
7. Az 5. generáció+1. Mesterséges és
természetes értelem
hw
sw
A dráma tagolása
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
9/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
… és amit érdemes észre venni a részleteken, a mesefűzésen túl:
• 1. felvonás – játékonyság• 2. felvonás – elmélyedés az
„apróságokban”• 3. felvonás – felülemelkedés a
nehézségeken, „nagyvonalúság”
• …• 6. felvonás – egy kis matek +
egy kis praktika• 7. felvonás – egy kis filozófia
dialektika:szigorú analizálás
intuitív szárnyalás
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
10/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
1. felvonás – „amelyben megismerjük az alapszitut, és a szereplőket”
A szereplők és jellemük.A színpad kellékei.A mondanivaló elárultatik.Kezdetét veszi a színjáték maga…
Mit csinál Lóti? – karmesterkedik
és mi mit? – unatkozunk? Nem.
„Rendezkedünk!”Mivel-mit-miért tesz Lóti?
Rendezkedünk
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
11/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
Az 1. felvonás folytatódik…Mire tanítottuk Lóti Futi & Co.-t?
Fiók Ukáz
0 Olvasd be az adatot!
1 Tedd el az A noteszbelit a 15. fiókba!
2 Olvasd be az adatot!
3 Tedd el az A noteszbelit a 16. fiókba!
4 Olvasd be az adatot!
5 Tedd el az A noteszbelit a 17. fiókba!
6 Tedd vissza a 15.-belit az A noteszra!
7 Tedd vissza a 15.-belit a B noteszra!
8 Szorozd az A-belit a B-belivel!
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
12/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
Fiók Ukáz
9 Tedd el az A noteszbelit a 18. Fiókba!
10 Tedd vissza a 16.-belit az A noteszra!
11 Tedd vissza a 16.-belit a B noteszra!
12 Szorozd az A-belit a B-belivel!
13 Tedd vissza a 18. fiókbelit a B noteszra!
14 Add hozzá az A noteszbelihez a B-belit!
15 Tedd el az A noteszbelit a 19. fiókba!
16 Tedd vissza a 17.-belit az A noteszra!
17 Tedd vissza a 17.-belit a B noteszra!
18 Szorozd az A-belit a B-belivel!
19 Tedd vissza a 19. fiókbelit az A noteszra!
20 Vond ki az A-beliből a B-belit!
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
13/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
Fiók Ukáz
9 Tedd el az A noteszbelit a 18. Fiókba!
10 Tedd vissza a 16.-belit az A noteszra!
11 Tedd vissza a 16.-belit a B noteszra!
12 Szorozd az A-belit a B-belivel!
13 Tedd vissza a 18. fiókbelit a B noteszra!
14 Add hozzá az A noteszbelihez a B-belit!
15 Tedd el az A noteszbelit a 19. fiókba!
16 Tedd vissza a 17.-belit az A noteszra!
17 Tedd vissza a 17.-belit a B noteszra!
18 Szorozd az A-belit a B-belivel!
19 Tedd vissza a 19. fiókbelit az A noteszra!
20 Vond ki az A-beliből a B-belit!
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
14/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
Fiók Ukáz
9 Tedd el az A noteszbelit a 118. Fiókba!
10 Tedd vissza a 116.-belit az A noteszra!
11 Tedd vissza a 116.-belit a B noteszra!
12 Szorozd az A-belit a B-belivel!
13 Tedd vissza a 118. fiókbelit a B noteszra!
14 Add hozzá az A noteszbelihez a B-belit!
15 Tedd el az A noteszbelit a 119. fiókba!
16 Tedd vissza a 117.-belit az A noteszra!
17 Tedd vissza a 117.-belit a B noteszra!
18 Szorozd az A-belit a B-belivel!
19 Tedd vissza a 119. fiókbelit az A noteszra!
20 Vond ki az A-beliből a B-belit!
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
15/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
… s mindezt kódolni kék!Fiók Ukáz
0 0
1 1
2 0
3 15
4 0
5 1
6 0
7 16
8 0
exFiók
Ukáz
0 Olvasd be az adatot!
1 Tedd el az A noteszbelit a 15. fiókba!
2 Olvasd be az adatot!
3 Tedd el az A noteszbelit a 16. fiókba!
4 Olvasd be az adatot!
5 Tedd el az A noteszbelit a 17. fiókba!
6 Tedd vissza a 15.-belit az A noteszra!
7 Tedd vissza a 15.-belit a B noteszra!
8 Szorozd az A-belit a B-belivel!
Kód Ukáz
0 Olvasd be…
1 Tedd el…
2 Tedd vissza…
3 Szorozd meg …
4 Add hozzá…
5 Vond ki…
6 Ird ki…
7 Állj
… …
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
16/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
Az 1. szünetben :-)Metafora S ami mögötte
van
Lóti Futi CPU
Fiókos szekrény
Központi memória
Mellékszereplők
ALU
Ablakok I/O
Metronóm Órajelgenerátor
Fiók Byte
Noteszok Regiszterek
Lóti saját notesza
Programszámláló
Fióksorszám Cím
Ukázok Gépi utasítások
Metafora S ami mögötte van
Szereposztás magaNeumann-i architektúra
Szereplők és kellékek „gondolkozása”
Neumann-elvek: belső tár + 2-s számrendsz. + szekv.végrehajt.
Rendezői munkaFeladatmegoldás lépései: alg. + kód + hibaker./-jav.
Ukáz-kódGépi kódú utasítások „szerkezete”
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
17/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
2. felvonás – „amelyben új szereplő lép a színre”
Pontosítás: Visszatérés az „eredeti” feladathoz.
Egy új segítő kell: El’Dönti.A módosítás valahol a 20. ukáz
környékén.Fiók Ukáz
21 ??? az A nulla-e vagy sem ???
22 Tégy az A noteszba ‘I’ betűt!
23 Írd ki az adatot!
24 Tégy az A noteszba ‘G’ betűt!
25 …
Fiók Ukáz
21 Folytasd a 31. Fióknál, ha nem 0!Fiók Ukáz
31 Tégy az A noteszba ‘N’ betűt!
32 Írd ki az adatot!
33 Tégy az A noteszba ‘E’ betűt!
34 …
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
18/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
A 2. szünetben :-)1. Bővült az utasításkészlet –
„Folytasd …, ha… ” VezérlésátadásMegoldhatóvá vált a (z amíg-os) ciklus– jó lenne külön felvonást szentelni ehhez!
2. Neumann-i elv általánosítása karakterekre
3. Vallomás: „csalás történt a beolvasáskor és kiíráskor”, valójában bonyolult konverziók kellettek volna… :-(- újabb felvonástéma!
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
19/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
A 3. felvonás – „amelyben kiderül, hogy Lóti & Tsi. tanulékony, és ez a legfőbb erőssége”Cél: álmodozás és megvalósítása
Ukáz Operandus
Olvasd
Eltedd A,XOP
Olvasd
Eltedd A,YOP
Olvasd
Eltedd A,ZOP
Ukáz Operandus
Visszatedd
A,XOP
Visszatedd
B,XOP
Szorozd A,B
…
XOP:
…
„Bejólenneha” nem nekem
kéne kódolni!!!
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
20/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
… és a megvalósításUkáz Operandus
Olvasd
Eltedd A,XOP
Olvasd
Eltedd A,YOP
Olvasd
Eltedd A,ZOP
…
XOP:
…
Ukáz Kód Hossz
Olvasd 0 1
Eltedd 1 3
…
Szimbólum
Érték
XOP 32
YOP ???
ZOP ???
…
0
1
4
32
???
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
21/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
… és a megvalósításUkáz Operandus
Olvasd
Eltedd A,XOP
Olvasd
Eltedd A,YOP
Olvasd
Eltedd A,ZOP
…
XOP:
…
Ukáz Kód Hossz
Olvasd 0 1
Eltedd 1 3
…Notes
zKód
A 0
B 1
…Szimbólum
Érték
XOP 32
YOP 33
ZOP 34
…
Fiók Tartalom
0 0
1 1
2 0
3 ???
…
32
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
22/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
… az álmodozás folytatódik:1. Ilyent mondhatnék:
„Be:x,y,z Ha x*x+y*y=z*z akkor Ki:"igen"”„a nagystílű tervvel is megelégedne Lóti, s maga fordítaná le a maga nyelvére ”No, de hogyan?Bonyodalmak: megértés + végrehajtás(Esetleg: természetes nyelvi (pl. angol nyelvi) tapasztala-tukra apellálás.)
2. Vagy ilyet sóhajthatnék: „? x*x+y*y=z*z”„feladatmegfogalmazás »hogyan« nélkül”?!? …erre még visszatérünk… !?!
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
23/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
A 3. szünetben :-)Új programozási (nyelvi) szintek Assembly Magasszintű nyelvekFogalmak: Szintaxis SzemantikaProgramvégrehajtási „filozófiák” Fordítás ÉrtelmezésHf: BNF ürügyén egy kis magyar/angol
nyelvtan
Ahogyan ki kell fejezni Ahogyan ki kell fejezni magunkat: nyelvtani magunkat: nyelvtani
szabályok gyűjteményeszabályok gyűjteménye
Amilyen hatást kivált a Amilyen hatást kivált a „megcélzottból”: „megcélzottból”:
viselkedés-gyűjtemény.viselkedés-gyűjtemény.
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
24/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
A 4. felvonás – „amelyből megtudjuk, hogyan mozdítja elő a szg fejlődését az adminisztrációs feladatok növekedése”A feladat: népszámlálásA megoldáshoz: színpadi módosítások, új
szereplők
A 4. szünetben –Perifériák, csatornák,
megszakításrendszer, DMA, fájlok, operációs rendszer…
Kiadható feladat: bootstrap-program…
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
25/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
Az 5. felvonás – „Lótit mindenki akarja”A megoldáshoz: további ablakpárokA „mindenkihez fordulás” stratégiái, és
elvei
Az 5. szünetben –terminálok, multiprogramozás,processzormegosztás (prioritásos,
időszeleteléses),memóriamegosztás, fájlmegosztás…
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
26/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
A 6. felvonás – „Lóti & Co. osztódik, sőt még telefont is kap”A feladat: hadi/meteorológiai
számításokA megoldáshoz: feladatbontás és
párhuzamos végrehajtás önálló Lótis társulatokkal + csipetnyi matek
A 6. szünetben –párhuzamos végrehajtás buktatói és
eszközei, tömb-, csővonalprocesszor, hálózat, ~i problémák és megoldások
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
27/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
Prológus a 7. felvonás eléPrológus a 7. felvonás elé:Ki ne hallott volna Knight Rider-ről, a Robot Zsaru 3.2.1.0-ról vagy a DeepBlueDeepBlue-ról…
„Párizsban 1988 januárjában egy sajtókonferencián arról kérdezték Garry Kasparov sakkvilágbajnokot, vajon elő-fordulhat-e, hogy egy szg 2000 előtt legyőzzön egy nagy-mestert.»Semmiképpen –válaszolta-, és ha Semmiképpen –válaszolta-, és ha
valamelyik nagymesternek mégis valamelyik nagymesternek mégis meggyűlne a baja egy szg-pel, az meggyűlne a baja egy szg-pel, az forduljon hozzám!forduljon hozzám!«10 hónappal később… A Carnegie-Mellon Egyetem
egy posztgraduális program keretében készült sakkozó szg-e megverte Bent Larsen nagymestert, aki … világbajnok-jelölt is volt. Ez volt a DeepBlueDeepBlue.” (TUDOMÁNY 1990. dec.)
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
28/5123.04.22.
IC * Néhány IC * Néhány mozaikpéldamozaikpélda
A 7. felvonás – „merőben újfajta feladatok”A feladatok: természetes nyelvű fordítás,
beszédér-tés, alakfelismerés, tételbizonyítás…
Prolog-alapú
A megoldáshoz: mi a közös ezekben? (BemenetKimenet;
Transzformáció: axiómák+szabályok; Algoritmikus szemlélet: backtrack + mintaillesztés)
hogyan? – új architektúra (memória, processzor-nyelv, párhuzamosság)
Asszociatív tár
A 7. szünetben –az 5. generációs szg-k
L. T.Moto-oka & al: Az 5. generációs számítógép. 59.o.Műszaki Könyvkiadó, 1987
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
29/5123.04.22.
IC * Amik kimaradtak…IC * Amik kimaradtak…… a „végtelen” történet további epizódjai:• Fájlrendszer – „borosgazda pincészete”• Bus-/Sínrendszer –• Hibatűrő-rendszerek –• A szg-világ egyéb perifériái –
egér szkenner hangkártya …
• „Algoritmikus történetek” – lineáris és logaritmikus keresésről, a titkosítás, tömörítés módszereiről, aritmetika (kifejezés-kiértékelés) …
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
30/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”
Egy kis filozofálgatásEgy kis filozofálgatás(-: (-: utazás a koponyák utazás a koponyák
körülkörül :-):-)
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
31/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”Miért érdekes e kérdés?Miért érdekes e kérdés?• Ős idők óta (Kempelen óta biztosan!)
foglalkoztatta az embert: az emberi tudás automatizálása…
• A „nagy koponyákat”izgatta… Neumann, Turing…
• Szg ingerlően veti föl a lehetőségét…• A klasszikus szg-technológia
megközelítette az elvi határokat (kvantum jelenségek sztochasztikus viselkedés)…
Készíthető-e „gondolkodó”
gép?
ΔEΔtħ/2ΔxΔpxħ/2
ΔxΔpxħ/2
ΔEΔtħ/2ΔEΔtħ/2ΔxΔpxħ/2 ΔxΔpxħ/2
ΔEΔtħ/2 ΔxΔpxħ/2ΔEΔtħ/2
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje
32/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”Mi az intelligencia?Mi az intelligencia?• ~ a (z élő) szervezet olyan eszköze, amely
által hatékonyan képes válaszolni a változó környezetének hatásaira.
Környezet hatásaira az válaszol, aki/ami:• Érzékeli a környezetét;• Visszahat környezetére (manipulálja azt);• Alkalmazkodik hozzá, ha kell;• Tanulja környezetét (felismeri a
hasonlatosságokat, és saját „hatásosságát”);
Absztrakció Modellezés
… Hadd rövidítsek!
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje
33/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”• Adaptálja (saját és „társai”)
ismereteit;• Reprodukálja, továbbadja ismereteit
(„társadalmasított” ismeret).Kommunikáció
Analógia:genetikai evolúció…
ismeretevolúció
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje
34/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”A mesterséges intelligencia A mesterséges intelligencia (MI)(MI)
„elvi” lehetőségéről„elvi” lehetőségéről• Érzékelésről (percepcióról) –
hatékony input perifériák (több, mint „észlelőszerv”)
• Alkalmazkodás-tanulásról = problémamegoldó stratégiák – véletlen próbálgatós szisztematikus próbálgatós környezetszimulációval előrelátó makrósémákkal operáló
„macskaszem”
A baba fogni tanul
backtrack
Én a „sakkozó”A sakkozó
Apropó: univerzalitás – Turing gép
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje
35/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”• A szükséges memóriáról –
ismeretek • komplex érzékletek,• válaszminták,• időbeliség,• válaszeredményesség (siker/kudarc)
hierarchikus rendszere• A (tudás) reprodukcióról –
Neumann sejtautomatája• A megvalósítás „egészéről”:
Egy divatos, új elmélet — neurális hálózatok, neuronhálók…
: Drommerné et al.:
Sejtautomaták. Gondolat,1978
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje
36/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”• Megvalósításról —feldolgozó elem
McCulloch-Pitts féle „formális neuron” (Mealy automata)
Inputj(t) aj(t) yj(t)wij yj(t)
különben 1),(ta
Θ(t) (t)Input1),(t(aFha (t)),Input1),(t(aF(t)a
j
jjjjjjj
(t))(af(t)y jjj
n
1iijij w*(t)x(t)Input
dendritek – inputaxon – output
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje
37/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”•Megvalósításról —topológia
Bemeneti neuronok: egy bemenettel, egy kimenettel rendelkeznek. A külvilágtól kapott jelük, vagyis bementük a hálózat bemenete. Kimenetükön keresztül más neuronoknak adják át az információt, nincs jelfeldolgozó szerepük.
Kimeneti neuronok: Kimenetük a hálózat kimenete, a külvilág felé továbbítják az információt. A jelek osztályozására szol-gálnak.
Rejtett neuronok: a külvilággal közvetlen kapcsolatban nem állnak. A kapott beme-neti jelek feldolgozását végzik.
A neuronok kapcsolatait súlyokkal jellemzik. A neuronháló i. és j. neu-ronja között wij „súlyú”
erő hat.
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje
38/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”• Megvalósításról —a működés két fázisa
• Az első fázis: tanulás.
A hálót előre megadott minták alapján tanítjuk. Először iniciali-zálni kell a hálót, vagyis fel kell építeni, meg kell határozni az Fi aktivizációs függvényt, és be kell állítani a kezdeti súlyokat.
Tanítóminták alapján a számítási modell meghatározza a kime-neteket, a tanuló algoritmustól függően módosítja a wij
súlyokat. • A második fázis: tesztelés.
A háló ellenőrzése, vagyis tesztminták alapján teszteljük a háló problémamegoldó képességét. A tesztelési fázis a háló
jövőbeni mű-ködését jelzi előre.
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
39/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”IntermezzoIntermezzo: az elvi lehetőség után
a mesterséges intelligencia „jelene”, avagy „tud-e a szg gondolkodni?”
Az idézetek az alábbi két irodalomból valók:I. Nievergelt et al.: Matematikai
problémák megoldásának szg-es módszerei. Műszaki, 1977
II.Mérő: Észjárások. Akadémiai, 1989
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
40/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy” Az objektivitásról –
a jó kérdésfelvetés – Turing szerint Az MI első fecskéi –
a „dumagépek”=társalkodó programok(I./238.: egy párbeszédrészlet II./34.: Eliza bemutatása II./38.: Doctor & Parry)
További (negatív) érdekességek –(II./40.: az értelem nélküli fordítás anomáliái, II./41.: Meehan alkotta szg-i mese)
„Mennyire tud a szg úgy csinálni, mint az ember?”
… társalogni …
… fordítani …
… mesélni …
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
41/5123.04.22.
Turing-tesztTuring-teszt• A teszt (1950):
• Kérdéscsere:„Tud(hat)-e a gép gondolkodni?”
↕„Mennyire jól tud a gép »emberül« cselekedni?”
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
42/5123.04.22.
TársalgóprogramokTársalgóprogramok• Egy párbeszédrészlet:
Ember•Az emberek mind egyformák.
•Mindenki csak piszkálja az embert.
•Igen. A barátom küldött ide.
•Azt mondta, gyakorta deprimált vagyok.
•Ez az igazság. Boldogtalan vagyok.
•Nagyon úgy néz ki, szükségem van valami segítségre.
•Talán megtanulnék kijönni a családommal.
•…
Eliza(Doctor)•Mennyiben?
•Gondol valamire konkrétan?
•A barátja küldte ide?
•Sajnálom, hogy ezt kell hallanom, hogy Ön deprimált.
•Gondolja, hogy az hogy ide jött segíteni fog a boldogtalanságán?
•Mi lenne akkor, ha kapna valami segítséget?
•Beszéljen még a családjáról!
•…
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
43/5123.04.22.
TársalgóprogramokTársalgóprogramok• Szerző:
Weizenbaum (MIT, 1966)• Program:
ELIZA (G.B.Show: Pygmalion)• Bemutatása (szerző): „A program működésének lényege egészen
egyszerű; elol-vassa a szöveget, és egy kulcsszót keres benne. Ha talál ilyet, akkor a mondatot a kulcsszóhoz tartozó szabály sze-rint átalakítja, ha ilyet nem talál, akkor a szövegtől füg-getlen megjegyzést ír ki, vagy bizonyos körülmények kö-zött egy korábbi átalakítást ismétel meg. Az így megfo-galmazott vagy megismételt mondatot pedig kiírja.”
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
44/5123.04.22.
TársalgóprogramokTársalgóprogramok• Kiegészítések:
két komponens: tanuló + társalgó
intelligencia: mintagyűjtemény + válaszgyűjtemény
mintagyűjtemény:típusmondat: kötött + szabad (=cserélhető) részek
válaszgyűjtemény:típusmondathoz több átalakított (angol szórendkülönbség+segédigék) megfelelő
párbeszéd-memória:megjegyzi a párbeszédet, reagál az esetleges ismétlődő fordulatokra
konzerv-készlet (ha baj van: a pikket!)
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
45/5123.04.22.
TársalgóprogramokTársalgóprogramok• Példák:
Minta
„Nagyon boldogtalan vagyok mostanában.”
Sablon
•„blabla1 vagyok blabla2”
Válasz
„Miért vagy nagyon boldogtalan mostanában?”
Válasz-sablonok
•„mezei” átalakítás:„Miért vagy blabla1?”
•pszichológusos átalakítás:„Úgy gondolod, blabla1 vagy.”
•pszichiáteres átalakítás:„Sajnálom, hogy blabla1 vagy.”
vagy„Örülök, hogy blabla1 vagy.”
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
46/5123.04.22.
Doctor + PerryDoctor + Perry• Eliza(Doctor) kontra Eliza(Perry):
Doctor•Szeretné?•Mi jut erről eszébe?•Milyen választ szeretne hallani?
•Még miről szeretne beszélni?
•Milyen hasonlóságokat lát?•Mégis mire gondol?•Miért kellene értenie az indítékaimat?
•…
Perry•Gondolom, igen.•Mire céloz?•Ez nem azon múlik, hogy mit szeretnék vagy nem szeretnék.
•Unom, hogy mindig ugyanazokat a kérdéseket teszi fel.
•Azt Önnek kell tudnia.•Nem értem az indítékait.•Miért, kellene értenem?
•…
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
47/5123.04.22.
Értelem nélküli Értelem nélküli fordításfordítás
• Fordítás angolról oroszra, majd vissza:Eredeti
•„A lélek kész, de a test erőtlen.”„The spirit is willing but the flesh is
weak.” többértelműség: spirit = lélek, alkohol,… flesh = hús, (emberi) test,…
•„Csak azt hiszem, amit látok.”
szemantikai „háttérismeret”:„A vakok nem látnak.”
Mandiner
•„A vodka jó, de a hús vacak.”
(stiláris) hasonlóság: alkohol ~ vodka kész(séges), hajlandó ~ jó
gyenge, erőtlen ~ vacak
•„A vakok hitetlenek.”
formális logika szillogizmusai
De azért ne bánkódjunk! L. Karinthy Frigyes „De azért ne bánkódjunk! L. Karinthy Frigyes „Műfordítás” ” gyöngyszemét gyöngyszemét
az „Így írtok ti”-ból. (MEK)az „Így írtok ti”-ból. (MEK)
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje
48/5123.04.22.
Számítógépi Számítógépi állatmesékállatmesék• Szerző:
Meehan• Stílus:
Esopus – állatmese• Ötlet:
(állat) szereplők + szabályok• Szabálypéldák:
A szereplő B-t a C helyre mozgatja a C helyen van a B és az A is
a folyóból mindenki ki akar jutni, mert különben elsüllyed (és ez nem kellemes)
X leesett a GRAVITÁCIÓ mozgatta el X-et
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
49/5123.04.22.
Számítógépes Számítógépes állatmesékállatmesék
• Továbbiak:akinek lába van, odébb tud menni (sétálni, …),
akinek szárnya van, el tud szállni,hal szereplő nincs,akinek vannak barátai, azt a bajban megmentik…
• A mese:„Hangya Henrik szomjas volt. Lesétált a folyópartra, ahol jóbarátja Varjú Vili ül-dögélt. Henrik megcsúszott és beleesett a folyóba. A gravitáció elsüllyedt.”
Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje
50/5123.04.22.
IC * „Mű és Igazi agy”IC * „Mű és Igazi agy”A mesterséges értelem realitásaA mesterséges értelem realitása
Az agy A szg (cc. 1999)
Tömeg: cc. 1500 gr cc. 1500 gr
Teljesítményfelvétel: 20 W
20 W
Alapelem: neuron Kapu/bit/byte
Elemszám: 20*109 ? Giga (109)Perifériák: belépő rostok száma 5*106; 20% látó; 130*106 látó receptor + 106 ganglion (retinális percepció);belépő inf.: 14*1010 bit/s
Kamerák/szkennerek, 1200 dpi/256 szín; 32Mbyte VRAM video-kártyán…;? bit/s (specVideoKártya)
Alapelemről: homogén heterogén (CPU/mem)