Sztuczna inteligencja - realizaja tego co w przypadku realizacji przez człowieka byłoby nazwane działaniem inteligentnym; jest tą częścia informatyki która bada procesy rozumowania symbolicznego i niealgorytmicznego oraz zajmuje się reprezentacją symboliczne ujętej wiedzy.
Nurty badawcze SI
-budowa komputerowych modeli procesów myślowych człowieka w celu rozwiązania badań w zakresie nauk psychologicznych.
-Poszukiwanie nietrywialnych metod rozwiązywania zadań w warunkach nieoczekiwanego ich pojawienia się przy braku wszystkich potrzebnych informacji.
Test Turinga
eksperyment definiujący „maszynę myślącą”; maszynę można uznać za naśladującą dostateczne dobrze procesy myślowe, jeśli człowiek prowadzący z nią dialog, nie będzie w stanie rozrużnić rozmowy z maszyną od rozmowy z drugim człowiekiem
test turinga wymagania
-przetwarzanie języka naturalnego
-reprezentacjia wiedzy
-automatyczne rozumowanie
-zagadnienia na temat maszyn samouczących się
-rozpoznawanie obiektów i głosów
Strategia
w teorii gier strategia to plan działań gracza opisujący jego zachowanie w każdej możliwej sytuacji; Strategia w pełni określa akcję którą gracz podejmie w danej sytuacji a każdym etapie gry dla każdej możliwej historii prowadzącej do sytuacji
Gra
czynność o ustalonych zasadach w której udział bierze zwykle kilka osób
Rodzaje gier
dwu- lub n-osobowe
ze wzlg na przepływ informacji:
-kooperatywne-uczestnicy porozumiewaja się między sobą
-niekooperatywne- uczestnicy nie porozumiewaja się(niekompletnej informacji-uczestnicy nie są wzajemnie pewni realizowanego przez przeciwnika celu)
Rozwiązywanie zadań:
-formalizacja zadania-określenie niewiadomych, danych początkowych i końcowych oraz ograniczeń
-ułożenie planu rozw zad-wybranie gotowego lub opracowanie własnego algorytmu
-wykonanie planu- przeprowadzenie obliczeń numerycznych
-ocena rozwiązania-oszacowanie jakiści i analiza drogi dojścia do wyniku
Drzewo rozwiązania zad- sposób rozwiązywania zadań w którym węzły reprezentują zadanie początkowe i kolejne podzadania a gałęzie to transformacje prowadzące do opisu drugiego podzadania lub ostatecznego wyniku.
Przestrzeń stanów- jeśli przyjąć że każde podzadanie to ściśle zdefiniowany stan procesu rozwiązywania zadanią to przestrzeń(drzewo) rozwiązywania zadania można nazwać przestrzenią stanów
Rodzaje przestrzeni stanów
-aktualna przestrzeń rozwiązywania-przestrzeń w której reprezentacja znajduje się w pamięci komputera
-potencjalna przest rozw- przestrzeń w której reprezentacja może być utworzona na podstawie przestrzeni aktualnej przy użyciu operatorów i przy uwzględnieniu ograniczeń
formalizacja procesu rozwiązań: należy zdefiniować: przestrzeń stanów; stan początkowy; reguły; stan końcowy; miary jakości rozwiązania
Warunki zakończenia rozw zad
-wyczerpanie środków komputera(czas, pamięć)
-osiągnięcie przez komputer stanu świadczącego o możliwości otrzymania rozw(rozw przybliżone)
-osiągnięcie przez komputer stanu który jest pszukiwanym rozwiązanie,
GPS
program który dzieli postawiony problem na prostsze zagadnienia i stara po kolei z nimi się uporać
przekształcenie jednego stanu w inny; zmiejszenie różnic między stanami; zasr do danego stanu wybranego operatora
metody poszukiwania rozw zad: przeszukiwanie systemowe, losowe, heurystyczne
przeszukiwanie wszerz: gwarantuje znalezienie najkrótszej ścieżki dojścia do rozwiązania, wymaga dużej ilości pamięci
przeszukiwanie w głąb wymaga mniejszej ilości pamięci niż przeszukiwanie wszerz, może szybciej prowadzić o rozwiazanie niż przeszukiwanie wszerz, nie gwarantuje najkrótszej ścieżki dojścia do rozw
generuj i testuj grupa metod które cechuje to że ich działania polegają na generowaniu nowych stanów ze stanu wyjśiowego i wykorzystaniu tylko najbardziej obiecujących stanów; skupiają się na przeszukiwaniu przestrzeni która jest dynamicznie rozbudowywana o nowe stany
Strategia zachłanna wariant metody generuj i testuj z heurystycznym sposobem przeszukiwania, główną operacją jest ekspansja węzłów, wykorzystuje lokalną optymalizację, brak możliwości powrotów do wcześniejszych węzłów
Strategia jednolitego kosztu wywodzi się z przeszukiwania wszerz, główna operacją jest ekspansja węzłów, rozszerza warstwy węzłów o równych kosztach,
Strategia najpierw lepszy funkcję heurystyczną wykorzystuje się do wyznaczenia najlepszego węzła spośród wszystkich wygenerowanych, możliwe powroty do węzłów, cechy metody przeszukiwania w głąb , rozwijana jest tylko 1 ścieżka
Metoda A* najpopularniejsza metoda, wywodzi się z metody najpierw pierwszy, funkcja heurystyczna składa się z 2 składników f(s)=h(s)+g(s) h-koszt drogi łączącej stan s ze staem końcowym;g- koszt drogi łączącej stan s z jego potomkiem
Strategia Min-Max: istota strategi:
-wart liści drzewa gry są ustalone
-wart węzła typu MAX to maksymalna z wartości pośród wartości jego potomków
-wart węzła typu MIN
-wart węzłów w kolejnych poziomach drzewa gry są wyznaczane jako MIN i MAX
-w zależności od tego czy określamy strategię dla gracza czy dla przeciwnika wartość korzenia wyznaczamy jak MAX w przeciwnym wypadku jako MIN
Stratefia Neg-Max jest modyfikacją strategi minmax; opiera się tylko na analizie gracza MAX, dla każdego węzła wybieramy najmniejszą wartość spośród wartości jego węzłów potomnych; przy analizowaniu kolejnego poziomu wartość węzła jest negowana
Algorytm ewolucyjny algorytm heurystyczny przeszukiwana przestrzeni potencjalnych rozwiązań w celu znalezienia rozwiązania optymalnego. Schemat: począlek>inicjacja>selekcja>operacje genetyczne>sukcesja(powrót do selekcji>niespełniony warunek zakończenia)>koniec(spełniwny war)
Algorytm mrówkowy należy do grupy systemów rojowych których sposób działania wywodzi się z obserwacji zwierząt gromadnych żyjących w stadzie: mrowiu chmarze itp.; jest systemem wieloagentowym, agent-sztuczna mrówka, zachowanie się sztucznej mrówki bazuje na zachowaniu prawdziwej
Wiadomość przekaz o określonym znaczeniu, wysyłany i odbierany w świecie materii ożywionej i nieożywionej
Dane wiadomość będąca przedmiotem przetwarzania metodami tradycyjnymi lub automatycznymi
Wiedza zdolność przetwarzania określonej porcji informacji qw celu rozwiązania postawionego problemu. Przybliżona; niepewna; niejednoznaczna
fakt jest obiektem naszych obserwacji, w języku naturalnym przyjmuje formę zdania orzekającego opisującego pewną obserwację
Stwierdzenie jest informacją o uznaniu wypowiedz orzekającej o obserwowanych faktach lub reprezentującej określoną opinię, składa się z treści(faktu) oraz z wartości
Reguła pewna postać zapisu faktów lub stwierdzeń, składa się z przesłanek i konkluzji jeżeli przesłanka to konkluzja
Zbiór rozmyty Jeśli X oznacza zbiór elementów to zbiór rozmyty A można zdefiniować na elementach zbior X jako parę A={x,μ(x)|}
Funkcja przynależności reprezentuje stopień przynależnosci xϵX do zbioru A. Jako funkcję przynależności stosuje się: sigleton, trójkąt, trapez, sigmoida.
Rama jest strukturą opisującą dany obiekt i składa się z podstruktur tzw klatek, każda klatka reprezentuje pewną właściwość albo cechę obiektu opisywanego przez ramę. Powiązania pomiędzy ramami definiują tzw hierarchię dziedziczenia w której dane zapisane w klatkach jednej ramy mogą być dziedziczone przez drugą
3 semantyczna: podmiot, orzeczenie, dopełnienie
Podejmowanie decyzji proces polegający na zbieraniu i przetwarzaniu informacji o przyszłym działaniu
decyzja świadomy, nielosowy wybór jednego z rozpoznawanych i uznanych za możliwe wariantów przyszlego działania
kategorie decyzji:-decyzje podejmowane w warunkach pewności, ryzyka, niepeności
wnioskowanie elementarne uznane są tylko prawdziwe konkluzje, konkluzje nieprawdziwe są ignorowane.
Wnioskowanie rozwinięte: konkluzje prawdziwe są uznawane i interpretowane przez układ wnioskujący.
Wnioskowanie dokładne każde stwierdzenie lub reguła może posiadać jedną z dwóch wartości: nieprawda lub prawda.
Hipoteza-coś co stanie się faktem lub dla czegoś może uda się wyznaczyć współczynnik pewności i stanie się stwierdzeniem.
Testowanie hipotezy-wnioskowanie którego celem jest wyznaczenie współczynnika pewności hipotezy.
Weryfikacja hipotezy- wnioskowanie którego celem jest wskazanie że hipoteza jest prawdziwa
wnioskowanie rozwinięte przybliżone
-w regułach mogą wystąpić zanegowane stwierdzenia(b(x)i~b(x))
-wartości stwierdzeń są watrościami przyblizonymi zapisanymi np. jako współczynniki pewności CF(x)
-reguły mają przyporządkowane współczynniki pewności
log rozmyta w proc wnioskowania rozmywanie wartości liczbowych, wnioskowanie rozmyte, zmiana zbioru rozmytego na wartośc liczbową
rozmywanie polega na przekształceniu wielkosci dziedziny ilościowej na wielkość z dziedziny jakościowej reprezentowaniej przez zbiory na podstwie opisujących je funkcji przynależności
wnioskowanie rozmyte polega na wyznaczaniu w dziedzinie jakościowj wartości wyjść na podstwie wejść za pomocą zbioru reguł rozmytych
Defuzyfikacja jest to zmiana zbioru rozmytego na pewną wartośc liczbową
etapy budowy systemów ekspertowych
-analiza problemu;
-specyfikacja systemu-szczegółowe określenie funkcji i oczekiwań
-akwizycja wiedzy- zgromadzenie i organizacja wiedzy
-wybór metody reprezentacji wiedzy i narzędzi fo budowy systemu
-konstrukcja systemu ekspertowego
-weryfikacja i testowanie systemu
Automat skończony to abstrakcyjny, matematyczny, iteracyjny model zachowania systemu dynamicznego oparty o tablicę dyskretnych przejść między jego kolejnymi stanami
Obiektowość koncepcja w informatyce bazująca na pojęciach klasy i obiektu, upraszczająca procesz projektowania, tworzenia i testowania systemów informatycznych.
Klasa to częściowa lub całkowita definicja obiektów
Obiekt struktura zawierająca: dane; metody czyli funkcje służące do wykonywania na tych danych określonych zadań
Agent jednostka która spostrzega i działa ; jest jednostką która działa w pewnym środowisku, zdolną do komunikowania się monitorowanie swego otoczenia i podejmowania autonomicznych decyzji, aby osiągnąć cele określone podczas jej projektowania lub dziłania.
Cechy agenta:
-autonomiczność - zdolność do podejmowania samodzielnych decyzji
-komunikatywność
-percepcja- zdolność do postrzegania i reagowania na zmiany środowiska
-mobilność- zdolność do przemieszczania się z jednego środowiska do drugiego