Wykład 12 - Politechnika Poznańska

Transkrypt

Technologia Informacyjna
Wykład 9
Strona 1 z 30
Sztuczna inteligencja
problemy i trudności
1. Wstęp,
2. Test Turinga,
3. Rozgrywanie gier,
- heurystyki,
- ocena sytuacji,
4. Reprezentacja wiedzy,
5. Rozumienie języka naturalnego.
Myślę więc
jestem
Mariusz B. Bogacki
Zakład Inżynierii Procesowej
Politechnika Poznańska
1
Wykład 9
Strona 2 z 30
Sztuczna Inteligencja
(ARTIFICIAL INTELLIGENCE, AI)
Zespoły badawcze
1. Informatycy
– budowa komputerów i ich oprogramowanie,
– próba obdarzenia komputerów zdolnością inteligentnego zachowania się w bardzo wąskich
dziedzinach,
2. Psycholodzy i neurolodzy
– możliwości poznania i zrozumienia otaczającego nas świata,
– problem samodzielnego uczenia się,
– problem planowania pracy.
Mariusz B. Bogacki
2
Wykład 9
Strona 3 z 30
Problem sztucznej inteligencji wiąże się z wprowadzeniem praktycznych reguł na coś, co uchodzi
za zgadywanie poparte wiedzą – reguł heurystycznych.
Mariusz B. Bogacki
3
Wykład 9
Strona 4 z 30
Inteligentny komputer
1. Struktury sterujące – określają kierunki poszukiwań
– reguły heurystyczne
– sztuczne sieci neuronowe
– algorytmy genetyczne,
2. Struktury danych – sposoby reprezentowania i
manipulowania wiedzą w różnych jej postaciach
– sztuczne sieci neuronowe
– systemy eksperckie
Mariusz B. Bogacki
4
Wykład 9
Strona 5 z 30
Zbuduj wieżę z klocków
?
Mariusz B. Bogacki
5
Wykład 9
Strona 6 z 30
Cechy inteligentnego robota
1. Rozejrzeć się wokół siebie,
2. Zdecydować, co trzeba zrobić,
3. Sporządzić plan działania,
4. Wykonać go do końca.
Mariusz B. Bogacki
6
Wykład 9
Strona 7 z 30
Inteligentna maszyna
1. Zachowanie intelektualne podobne do ludzkiego.
2. Wnioskowała i odpowiadała na pytania podobnie
jak człowiek.
3. Musi istnieć sposób sprawdzenia jej inteligencji.
Mariusz B. Bogacki
7
Wykład 9
Strona 8 z 30
Test Turinga – 1950 r.
(Alan Turing 1912-1954)
B: człowiek lub
komputer
C: człowiek lub
komputer
A: osoba
przesłuchująca
Maszyna jest inteligentna, jeśli potrafi przekonać
przeciętnego człowieka, iż w kategoriach jego intelektu nie różni się ona niczym od innego przeciętnego człowieka
Mariusz B. Bogacki
8
Wykład 9
Strona 9 z 30
Pytania w hipotetycznym teście Turinga
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
Czy jesteś komputerem?
Która godzina?
Kiedy zamordowano prezydenta Kennedy'ego?
Ile jest 2276498 razy 7896?
Czy białe mogą dać mata w jednym posunięciu
w takiej to a takiej sytuacji na szachownicy?
Opisz swoich rodziców?
Jakie wrażenie wywiera na tobie następujący
wiersz: ... ?
Co myślisz o Karolu Dikensie?
Jaka jest twoja opinia o wyścigu zbrojeń wobec
faktu, że miliony ludzi na całym globie cierpią
głód?
Mariusz B. Bogacki
9
Wykład 9
Strona 10 z 30
Dialog z programem ELIZA
(Masachusetts Institute of Technology 1966)
A: Wszyscy mężczyźni są tacy sami.
ELIZA: W jakim sensie ?
A: Oni zawsze czegoś od nas chcą.
ELIZA: Czy masz na myśli jakiś konkretny przykład
?
A: Dobrze, mój chłopiec zmusił mnie, bym tu przyszła.
ELIZA: Twój chłopiec zmusił cię byś tu przyszła ?
A: Powiedział, że jestem bardzo przygnębiona.
ELIZA: Przykro mi słyszeć, że jesteś przygnębiona.
A: To prawda. Jestem nieszczęśliwa.
ELIZA: Czy myślałaś przychodząc tu, że pomoże ci
to nie być nieszczęśliwą ?
A: Potrzebuję pomocy, to chyba oczywiste.
ELIZA: Co by dla ciebie znaczyło otrzymać pomoc?
A: Powiedzmy, że nauczyłabym się współżyć z matką.
ELIZA: Powiedz mi coś więcej o swojej rodzinie.
Mariusz B. Bogacki
10
Wykład 9
Strona 11 z 30
Dziwne reakcje Elizy
Podziwiam matkę Teresę.
Byłam siostrą zakonną w klasztorze w Birmie.
Opowiedz mnie coś więcej o swojej rodzinie.
Mariusz B. Bogacki
11
Wykład 9
Strona 12 z 30
Hipotetyczny dialog z inteligentnym komputerem
A: Co to jest subczyk?
B: Nie mam pojęcia.
A: Subczyk jest latającym, piszącym powieści wielorybem.
Przez wiele pokoleń pieczołowicie hodowano go w laboratorium doprowadzając do tego, iż jego płetwy przekształciły się w członki przypominające skrzydła, które
umożliwiają mu latanie. Stopniowo uczono go także czytania i pisania. Ma ugruntowaną wiedzę o współczesnej
literaturze i umie pisać powieści sensacyjne nadające
się do publikacji.
B: Niesamowite !
A: Czy myślisz, że subczyki istnieją?
B: Nie, w żadnym przypadku. Nie mogą istnieć.
A: Dlaczego?
B: Z wielu powodów. Po pierwsze możliwości naszej inżynierii genetycznej są dalece niewystarczające, gdy
chodzi o przekształcenie płetw w skrzydła, nie mówiąc
już o niemożliwości sprawienia, aby dziesięciotonowy
stwór nie wyposażony w silnik przeciwstawił się sile
ciążenia przez zwykłe trzepotanie tymi częściami ciała.
Po drugie, historia o pisaniu powieści nie zasługuje
nawet na komentarz, gdyż pisanie dobrej powieści wymaga o wiele więcej niż samej tylko technicznej zdolności czytania i pisania. Cały pomysł wydaje się dość absurdalny. Nie masz nic bardziej interesującego, o czym
moglibyśmy porozmawiać?
Mariusz B. Bogacki
12
Wykład 9
Strona 13 z 30
Kierunki poszukiwań
1. Próby wyjaśnienia w jaki sposób ludzie uczą się,
rozumieją i robią plany.
2. Próby obdarzenia komputerów zdolnością inteligentnego zachowania sięw bardzo wąskich dziedzinach.
Mariusz B. Bogacki
13
Wykład 9
Strona 14 z 30
Gry
• 1979 rok, program komputerowy pokonał mistrza świata w tryktraka. Mecz składał się z wielu pojedynczych rozgrywek dzięki czemu czynnik losowy wprowadzony przez rzucanie kostką
został zminimalizowany, a o grze decyduje klasa zawodników.
• 1994 rok, program komputerowy Chinook pokonał mistrza świata Mariona Tinsleya w warcabach. Programy do gry w warcaby uczą się na
własnych błędach osiągając coraz lepsze wyniki.
• 1997 rok, komputer szachowy Deep Blue pokonał szachowego mistrza świata Gariego Kasparowa.
Mariusz B. Bogacki
14
Wykład 9
Strona 15 z 30
Kółko i krzyżyk
×
1
2
3
4
5
6
7
Mariusz B. Bogacki
8
{
9
15
Wykład 9
Strona 16 z 30
Drzewo gry
Kółko i krzyżyk
1
9
2
8
•
•
•
•
•
•
7
8
9
Całkowita liczba możliwych posunięć:
9 ∗ 8 ∗ 7 ∗ 6 ∗ 5 ∗ 4 ∗ 3 ∗ 2 ∗ 1 = 9!= 362880
Mariusz B. Bogacki
16
Wykład 9
Strona 17 z 30
Drzewo gry
Szachy
1
•••
∼20
•••
2
∼35
•
•
•
80 ÷ 100
Całkowita liczba możliwych posunięć:
35100 = 2.6 ∗ 10154
Wiek Wszechświata – ∼1024 µs,
Promień Wszechświata – ∼1027 m,
Liczba nukleonów w Wszechświecie - ∼1080.
Mariusz B. Bogacki
17
Wykład 9
Strona 18 z 30
Przeszukanie heurystyczne
Zbiór praktycznych zasad lub intuicyjnych reguł
wprowadzonych do programu mówiących, którą
część drzewa można zignorować.
Zalety
- pozwalają na ograniczenie wielkości przeszukiwanego drzewa,
- drastycznie skracają czas uzyskania odpowiedzi,
- łatwe w poprawianiu lub wymianie przy lepszym
poznaniu rozwiązywanego problemu,
- pozwalają na tworzenie samouczących się programów.
Wady
- mają słabe punkty, które prowadzić mogą do uzyskania błędnego rozwiązania,
- nie gwarantują sukcesu,
- nie wynikają z żadnych analitycznych rozważań,
- stanowią znaczne uproszczenie rozważanego problemu.
Mariusz B. Bogacki
18
Wykład 9
Strona 19 z 30
Metody przeszukiwania
1. Szukanie ślepe,
2. Szukanie systematyczne,
3. Szukanie analityczne,
4. Szukanie heurystyczne,
5. Szukanie leniwe.
Mariusz B. Bogacki
19
Wykład 9
Strona 20 z 30
Ocena jakości pozycji w drzewie gry
Białe
3 zwycięstwa b.,
1 zwycięstwo cz.,
6 remisów
Mariusz B. Bogacki
4 zwycięstwa b.,
3 zwycięstwo cz.,
1 remisów
20
Wykład 9
Strona 21 z 30
Elementy składające się na przeszukanie
heurystyczne:
(1) heurystyki zawarte w funkcji oceniającej,
(2) reguły określające jak głęboko od bieżącej pozycji będzie sięgało przeglądanie,
(3) efektywne procedury propagacji, służące do
określenia wartości i faktycznego dokonywania
wyborów.
Mariusz B. Bogacki
21
Wykład 9
Strona 22 z 30
Reprezentacja wiedzy – uczenie się
-
magazynowanie wiedzy,
manipulacja wiedzą,
wnioskowanie,
planowanie
Mariusz B. Bogacki
22
Wykład 9
Strona 23 z 30
Przykłady rozumienia języka naturalnego
Umyj głowę Irence.
Umyj głowę i ręce.
Mariusz B. Bogacki
23
Wykład 9
Strona 24 z 30
Mama ma nas troje.
Mama ma nastroje.
Mariusz B. Bogacki
24
Wykład 9
Strona 25 z 30
Jan usiadł przy stole i ujrzał przed sobą porcję sałatki owocowej na talerzu obok koszyka z chlebem.
Zajęło mu to chwilę, ale w końcu zdołał zjeść i
strawić wszystko.
Mariusz B. Bogacki
25
Wykład 9
Strona 26 z 30
Andrzej wyrzuci te śmieci za karę.
Andrzej wyrzuci te śmieci za chałupę.
Andrzej wyrzuci te śmieci za godzinę.
Mariusz B. Bogacki
26
Wykład 9
Strona 27 z 30
Dzieci ukradły diamenty, po czym niektóre z nich
sprzedano.
złapano.
znaleziono.
Mariusz B. Bogacki
27
Wykład 9
Strona 28 z 30
Dialog z inteligentnym automatem telefonicznym
Maszyna:
Halo, tu dom Jana.
Głos: Halo, chcę rozmawiać z Janem.
Maszyna:
Jana nie ma. Czym mogę służyć?
Głos: To nie jest sprawa, o której mogę rozmawiać z maszyną. Kiedy wróci?
Maszyna:
A kto mówi?
Głos: Olaf Londra.
Maszyna:
Przykro mi, pani Flądro, Ale nie spodziewam się tu Jana w ogarnianej przeze
mnie przyszłości. Dziękuję za telefon, pani
Olu. (Odgłos odkładanej słuchawki.)
Głos: Cholera!
Mariusz B. Bogacki
28
Wykład 9
Strona 29 z 30
Dialog z inteligentnym automatem telefonicznym
Maszyna:
Halo, tu dom Jana.
Głos: Czy jesteś zadowolony ze swoich obecnych
inwestycji? Rozważyłeś korzyści z obligacji
miejskich wolnych od podatków? Jeśli
chcesz usłyszeć coś więcej na ten temat,
podaj proszę po sygnale swoje nazwisko i
adres. (Sygnał)
Maszyna:
Ee... tu dom Jana.
Głos: Dziękuję panu, panie Domiana. Pozwolę
sobie opowiedzieć coś więcej o naszych
nadzwyczajnych możliwościach inwestycyjnych... .
Mariusz B. Bogacki
29
Wykład 9
Strona 30 z 30
Sztuczna inteligencja - osiągnięcia
1. HAL – Odyseja Kosmiczne
2001
2. R2D2 – Wojny Gwiezdne
3. Sieć neuronowa sterująca samochodem na autostradzie
4. Deep Blue
5. Spinacz w Wordzie
6. Piesek Aibo
7. Program Mathematica
Mariusz B. Bogacki
100%
100%
80%
30%
30%
20%
5%
30

Wykład 12 - Politechnika Poznańska

Transkrypt

Podobne dokumenty

Wykład 8 - Politechnika Poznańska

Metody algorytmiczne Metoda poszukiwania i wędrówki

N - Politechnika Poznańska

Wieże akademiku

Metody Planowania Eksperymentów

Lista sponsorów 1. Rolnicza Spółdzielnia Produkcyjna

OGŁOSZENIA DROBNE

Tematy do opracowania - dr inż. Tomasz Bakoń

MARIUSZ WANDOR życiorys

Janus Galka - Rechtsanwalt Galka

KIEROWNIK PROJEKTU - Oferty pracy