1

Metody sztucznej inteligencji

wyk

ład nr 1

dr in

ż. Katarzyna Halicka

[e-mail]

Literatura:

1. Chromiec J., Strzemieczna E., Sztuczna inteligencja. Podstawowe metody konstrukcji i analizy

systemów eksperckich(AOW 1994);

2. Chwia

łkowska E., Sztuczna Inteligencja w Systemach Eksperckich(MIKOM 1991);

3. Kasperski M.J., Sztuczna Inteligencja. Droga do my

ślących maszyn, Helion 2003;

4. Korbicz J., Obuchowski A., Uci

ński D.: Sztuczne sieci neuronowe.Podstawy i zastosowania,

Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 1994 r;

5. Rutkowska D., Pili

ński M., Rutkowski L.: Sieci neuronowe, algorytmy genetyczne i systemy

rozmyte, Wydawnictwo Naukowe PWN,

Łódź 1999;

6. Rutkowski L., Metody i techniki sztucznej inteligencji. PWN 2005;
7. Tadeusiewicz R.,Sieci neuronowe, Akademicka Oficyna WydawniczaRM, Warszawa, 1993 r.;
8. Inteligentne systemy w zarz

ądzaniu –teoria i praktyka, praca napisana pod redakcja Jerzego S.

Zieli

ńskiego

.

Zaliczenie wyk

ładu:

Zaliczenie pracowni specjalistycznej
Ewentualnie lista obecno

ści

Zaliczenie pracowni specjalistycznej:

Wej

ściówki –6 pkt.

Praca na zaj

ęciach –3 pkt.

Konsultacje:

sobota godz. 15.10 –16.45, pokój 121
Kontake-mailowy:

[e-mail]

2

Co to jest inteligencja?

Inteligencja lingwistyczna

dotyczy zdolno

ści opanowania języka we wszystkich jego formach - pisanej, czytanej i

mówionej

Inteligencja osobista

-Interpersonalna –u

łatwiająca kontaktyz innymi osobami;

-Intrapersonalna–dotycz

ąca rozumienia i poznania samego siebie

Inteligencja logiczno-matematyczno

Wykorzystywana w manipulacjach liczbowych, arytmetyce i logice.

Inteligencja kinestetyczna

Jest to umiej

ętność sprawnego i wyrazistego poruszania ciałem, a szczególnie dłońmi.

Inteligencja muzyczna

Potrzebna jest do oceny, wykonywania i komponowania muzyki. Komponowanie wymaga
logiki zupe

łnie odmiennej od tej, która związana jest z mową.

Inteligencja przestrzenna

Dotyczy umiej

ętności oceny kształtów i położenia przedmiotów względem siebie.

Co to jest sztuczna inteligencja (SI)?

Pocz

ątki SI -Maszyny liczące



Charles Babbage, 1792-1871, projekty maszyny ró

żnicowej i maszyny analitycznej, „snującej

my

śli jak krosna Jacquarda snują włókna”. Maszynę różnicową zbudowano w 1992 roku, stoi

w muzeum techniki w Science Museum, South Kensington, w Londynie.

John von Neumann, 1945, poda

ł ogólny schemat działania uniwersalnego komputera,

znanego jako „maszyna z Princeton”.

Allan Turing, 1912-1954, ojciec informatyki teoretycznej, rozwa

ża w 1950 roku możliwości

my

ślenia maszyn, formułuje „test Turinga” w pracy „Maszyny liczące a inteligencja”

(„Computing Machinery and Intelligence”)

Próby budowy urz

ądzeń, które mogłyby spełniać test Turinga

elektroniczny „

żółw” W. Greya Waltera;

program komputerowy, zdolny do sensownej rozmowy na temat rozmaitych kolorowych

klocków;

program symuluj

ący zachowanie psychoterapeuty

program do gry w szachy autorstwa Dana i Kathe Spracklenów

Historia Sztucznej Inteligencji (SI)



z ang. Artificial Intelligence –AI;

pierwsze laboratorium AI na Uniwersytecie Carnegie Mellonza

łożone przez Allena Newella i

Herberta Simona;

drugie laboratorium w Massachusetts Institute of Technology, za

łożone przez Johna

McCarthy'ego;

3

pierwsza definicja (propozycja) terminu AI: sztuczna inteligencja to konstruowanie maszyn, o

których dzia

łaniu dałoby się powiedzieć, że są podobne do ludzkich przejawów inteligencji;

Definicja Sztucznej Inteligencji



realizacja za pomoc

ą komputera tego, co w wypadku realizacji przez człowieka byłoby

nazywane dzia

łaniem inteligentnym (tzw. mocna inteligencja).

Niektórzy uwa

żają ją za teorię zachowania człowieka, podczas gdy inni traktują ją jako zbiór

inteligentnych technik programowania

zachowania inteligentne:



postrzeganie,

rozpoznawanie,
uczenie si

ę, operowanie symbolami, posługiwanie się językiem,

rozwi

ązywanie problemów,

twórczo

ść i in.

To dziedzina informatyki dotycz

ąca metod i technik wnioskowania symbolicznego przez

komputer oraz symbolicznej reprezentacji wiedzy stosowanej podczas takiego wnioskowania
[Feigenbaum, s.17] (tzw. s

łaba inteligencja)

Podej

ścia do Sztucznej Inteligencji



Podej

ście symboliczne:

tworzenie modeli matematyczno-logicznych analizowanych problemów i implementowanie ich w
formie programów komputerowych, maj

ących realizować konkretne funkcje uważane powszechnie

za sk

ładowe inteligencji. W tej grupie, tzw. podejścia symbolicznego, są np. algorytmy genetyczne,

metody logiki rozmytej i wnioskowania bazuj

ącego na doświadczeniu



Podej

ście subsymboliczne:

tworzenie struktur i programów "samoucz

ących się", bazujących na modelach sieci neuronowej i

sieci asocjacyjnych, oraz opracowywanie procedur "uczenia" takich programów, rozwi

ązywania

postawionych im zada

ń i szukania odpowiedzi na wybrane klasy "pytań”

Najnowsze podej

ście do Sztucznej Inteligencji



AI to rozwijanie ró

żnych form inteligencji rozproszonej (wzorowanej na organizacjach

ludzkich, np. personoidy oraz tzw. agentów autonomicznych i "inteligentnych". Dziedzina ta
nosi nazw

ę Technologii Agentów Inteligentnych (ang. Intelligent Agent Technology).

Porównanie w

łaściwości programów tradycyjnych i programów AI

4

Zastosowanie sztucznej inteligencji



podejmowanie decyzji w warunkach braku wszystkich danych;

analiza i synteza j

ęzyków naturalnych;

rozumowanie logiczne/racjonalne;
dowodzenie twierdze

ń;

gry logiczne, jak np. szachyczy go;
zarz

ądzanie wiedzą, preferencjami i informacją w robotyce;

systemy eksperckie i diagnostyczne.

G

łówne zadania AI wg Earla B. Hunta



rozwi

ązywanie przez komputer trudnych, nietrywialnych zadań, wymagających znalezienia

rozwi

ązania w warunkach niepełnej i niepewnej informacji -podobnie jak to czyni człowiek w

codziennym

życiu

rozpoznawanie obrazów, czyli dokonywanie klasyfikacji obiektów wed

ług zaobserwowanych

ich cech; dodajmy,

że operacja klasyfikacji towarzyszy człowiekowi nieustannie w kontaktach

z innymi lud

źmi oraz w pokonywaniu codziennych większych i mniejszych kłopotów

Reprezentacja wiedzy-sposób przedstawienia ca

łego zakresu wiedzy wymaganej do inteligentnego

zachowania

w

j

ęzyku formalnym, tzn. nadającym się do automatycznego przetwarzania.

Przeszukiwane-technika rozwi

ązywania problemów polegająca na systematycznej eksploracji

wszystkich kolejnych i alternatywnych kroków w procesie rozwi

ązywania problemów.



gry ekonomiczne, strategiczne itp. oraz podejmowanie decyzji



rozumienie przez komputer j

ęzyka naturalnego -tzw. maszynowe przetwarzanie języka, jak

na przyk

ład maszynowy przekład z jednego języka na inny lub prowadzenie dialogu człowiek

-maszyna

5



konstruowanie robotów

G

łówne zadania AI wg Nilsa Nilssona



wyszukiwaniem i analiz

ą informacji w dużych zbiorach; teraz do tego zadania należy dodać

analiz

ę danych (data mining);

budowaniem i u

żytkowaniem systemów eksperckich



automatycznym dowodzeniem twierdze

ń matematycznych;

automatycznym programowaniem komputerów;
rozwi

ązywaniem zadań kombinatorycznych i układaniem harmonogramów;

rozwi

ązywaniem zadań z zakresu wzrokowego i dźwiękowego odbioru sygnałów.

Przykłady wykorzystania SI w czasach dzisiejszych

Metody sztucznej inteligencji



zbiór metod, które maj

ą na celu opisanie rzeczywistości w sposób przypominający

rozumowanie cz

łowieka

Cecha: -generuj

ą one wyniki w pewnym stopniu przybliżone.