sztuczna inteligencja i systemy ekspertowe - wprowadzenie
TRANSCRIPT
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Aleksander Pohl
Wyzsza Szkoła Zarzadzania i Bankowosci
28 luty 2009
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Plan prezentacji
Wprowadzenie
Historia SI
Problematyka
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Sprawy organizacyjne
◮ Tryb zaliczania cwieczen i egzamin z przedmiotu◮ Zakres i tematyka wykładu◮ http://www.apohllo.pl/dydaktyka/ai
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Zakres tematyczny wykładu
◮ Problematyka i rozwój SI◮ Rachunek predykatów◮ Prolog
◮ Składnia◮ Deklaratywna i proceduralna semantyka programów
w Prologu◮ Sterowanie procesem przeszukiwania bazy wiedzy◮ Techniki i style programowania
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Zakres tematyczny – cd.
◮ Mechanizmy reprezentacji wiedzy◮ Systemy eksperckie◮ Przetwarzanie jezyka naturalnego◮ Techniki rozwiazywania problemów◮ Heurystyki◮ Zastosowania w Prologu
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Plan prezentacji
Wprowadzenie
Historia SI
Problematyka
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Historia SI
◮ starozytnosc - XIX w. – mity: Galatea, Golem, rozwój logiki(Arystoteles, Duns Szkot, Kartezjusz, G. Leibniz, G. Boole)
◮ poczatek XX wieku – rozwój logiki formalnej (G. Frege,B. Russell, A. N. Whitehead, L. Wittgenstein, K. Gödel)
◮ 1945-1954 pierwsze komputery, cybernetyka (A. Turing,J. von Neumann)
◮ 1955-1960 Lisp, pierwsze uzycie terminu SztucznaInteligencja, okreslenie jej problematyki (J. McCarthy 1956)
◮ 1961-1970 heurystyki, robotyka, programy do gry w szachy(1965 – ELIZA – J. Weisienbaum MIT), sieci neuronowe,pierwsze systemy regułowe (MYCIN – Standford)
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Historia SI
◮ 1971-1980 systemy oparte na bazach wiedzy, PROLOG,systemy eksperckie
◮ 1980-1990 dalszy rozwój i liczne zastosowania praktyczne:Lisp Machines, komercyjne zastosowania systemóweksperckich (XCON uzywany przez DECa), dynamicznyrozwój systemów opartych o sieci neuronowe (J. Hopfield)
◮ 1997 Deep Blue pokonuje Garry’ego Kasparova◮ 2005 autonomiczny samochód wygrywa „DARPA Grand
Challenge” przejezdzajac samodzielnie 131 mil przezpustynie
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
SI dzisiaj
Aktualne „gorace tematy” w ramach SI:◮ autonomiczne pojazdy i roboty humanoidalne◮ jezyk OWL i tzw. Semantic Web (aka Web 3.0)◮ uczenie maszynowe: sieci Bayesa, drzewa decyzyjne
i sieci neuronowe◮ systemy ewolucyjne i agentowe◮ przetwarzanie jezyków naturalnych
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Rozwój SI – problemy epistemologiczne
◮ Entscheidungsproblem – Hilbert 1928:„Czy istnieje procedura która dla dowolnego zdanialogicznego p okresli czy p jest prawdziwe czy fałszywe ?”
◮ Odpowiedz: NIE.◮ Twierdzenie Gödela o niezupełnosci 1931:
„Kazdy system formalny zawierajacy w sobie aksjomatyarytmetyki liczb naturalnych jest albo zupełny albo spójny.”Niesprzecznosc tego systemu jest w nim niedowiedlna.
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Plan prezentacji
Wprowadzenie
Historia SI
Problematyka
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Definicje Sztucznej Inteligencji
◮ „Nauka o maszynach realizujacych zadania którewymagaja inteligencji wówczas, gdy sa wykonywane przezczłowieka” M. Minsky
◮ „Dziedzina informatyki dotyczaca metod i technikwnioskowania symbolicznego, oraz symbolicznejreprezentacji wiedzy stosowanej podczas takiegownioskowania” E. A. Feigenbaum
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Nadzieje Sztucznej Inteligencji
◮ „Za 3 do 8 lat bedziemy dysponowac Sztuczna Inteligencjaporównywalna zdolnosciami do człowieka” – M. Minsky1970
◮ „Machines will achieve human-level artificial intelligence by2029” – R. Kurzweil BBC, 2008
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Komplementarne spojrzenia na SI
◮ Modelowanie mechanizmów inteligencji przy uzyciukomputera
◮ Obdarzenie komputera zdolnosciami typowoprzypisywanymi człowiekowi
◮ Niespodziewany efekt: metafora komputerowa –wykorzystanie terminologii informatycznej do opisufunkcjonowania ludzkiego umysłu
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Dualne spojrzenia na SI
◮ Silna SI (Funkcjonalizm):„The Brain is the mind” – mózg to to samo co umysł
◮ Słaba SI (Kognitywizm):◮ Searle (1980) – Chinski pokój◮ SI działa tak jakby myslała
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Funkcjonalizm vs. Kognitywizm
Silna SI (Funkcjonalizm) :◮ „...according to strong AI, the computer is not merely a tool
in the study of the mind; rather, the appropriatelyprogrammed computer really is a mind” (Searle)
◮ Nie musi byc modelem ludzkiego mózgu◮ Test Turinga – przykład podejscia funkcjonalistycznego◮ Funkcjonalizm – stany umysłu, uczucia itp. sa tylko funkcja
czesci mózgu
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Funkcjonalizm vs. Kognitywizm
Silna Sztuczna Inteligencja powinna:◮ rozumowac, takze w obliczu niepewnosci◮ posiadac wiedze (takze tzw. commonsense)◮ planowac i uczyc sie◮ uzywac jezyka naturalnego◮ posiadac zmysły◮ działac w grupie◮ . . . i to wszystko naraz
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Funkcjonalizm vs. Kognitywizm
Słaba SI (Kognitywizm) :◮ Złozone procesy – ale niekoniecznie „myslenie” (Np. Deep
Blue)◮ Gedankexperiment : Chinski Pokój:
◮ Mamy program realizujacy Silna SI◮ Mozna go uruchomic, nie rozumiejac go◮ Czyli nie moze on byc Silna SI◮ Syntaktyka nie mozna modelowac semantyki
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Funkcjonalizm vs. Kognitywizm
◮ Kognitywizm – mozna poznac procesy bedace podstawadziałania ludzkiego umysłu
◮ Penrose „Nowy Umysł Cesarza” – procesy myslowe sajednak niealgorytmiczne (problem stopu, twierdzeniaGödela)
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Dualne spojrzenia na SI – cd.
◮ SI Regułowa/Klasyczna – Budujemy SI w oparciuo przejrzyste reguły:
◮ Prolog, systemy ekspertowe◮ SI Statystyczna – Analizujemy swiat statystycznie
◮ sieci neuronowe◮ ukryte modele markowa, modele bayesowskie
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Dualne spojrzenia na SI – cd.
„Neats vs Scruffies”◮ Neats – istnieje jeden spójny, bazowy model (statystyczny
albo logiczny) dla inteligencji◮ Scruffies – uzywamy wszystkiego co sie da by uzyskac
działajacy system
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Kiedy stosujemy SI?
◮ Gdy rozwiazanie algorytmiczne nie jest znane◮ Gdy rozwiazanie algorytmiczne jest nieodpowiednie
(złozonosc obliczeniowa)
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Zagadnienia SI
◮ Rozwiazywanie problemów i strategie przeszukan◮ Teoria gier◮ Automatyczne dowodzenie twierdzen◮ Przetwarzanie jezyka naturalnego◮ Systemy ekspertowe◮ Reprezentacja wiedzy
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Zagadnienia SI – cd.
◮ Robotyka◮ Procesy percepcji◮ Uczenie sie maszyn◮ Wyszukiwanie informacji◮ Programowanie automatyczne
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe
Wprowadzenie Historia SI Problematyka
Materiały zródłowe
◮ Jan J. Mulawka „Systemy Ekspertowe”◮ Ivan Bratko „Prolog – Programming for Artificial
Intelligence”◮ Roger Penrose „Nowy umysł cesarza”◮ Usenet comp.ai:
Artificial Intelligence FAQ◮ Slajdy zostały przygotowane za zgoda
dr. Michała Korzyckiego na podstawie jego wykładu.
Aleksander Pohl WSZiB
Sztuczna Inteligencja i Systemy Ekspertowe