Metody sztucznej inteligencji
wykład nr 1
dr inż. Katarzyna Halicka
[e-mail]
Literatura:
1. Chromiec J., Strzemieczna E., Sztuczna inteligencja. Podstawowe metody konstrukcji i analizy
systemów eksperckich(AOW 1994);
2. Chwiałkowska E., Sztuczna Inteligencja w Systemach Eksperckich(MIKOM 1991);
3. Kasperski M.J., Sztuczna Inteligencja. Droga do myślących maszyn, Helion 2003;
4. Korbicz J., Obuchowski A., Uciński D.: Sztuczne sieci neuronowe.Podstawy i zastosowania,
Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 1994 r;
5. Rutkowska D., Piliński M., Rutkowski L.: Sieci neuronowe, algorytmy genetyczne i systemy
rozmyte, Wydawnictwo Naukowe PWN, A
ódz
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 zarzÄ…dzaniu  teoria i praktyka, praca napisana pod redakcja Jerzego S.
Zielińskiego.
Zaliczenie wykładu:
vðZaliczenie pracowni specjalistycznej
vðEwentualnie lista obecnoÅ›ci
Zaliczenie pracowni specjalistycznej:
vðWejÅ›ciówki  6 pkt.
vðPraca na zajÄ™ciach  3 pkt.
Konsultacje:
vðsobota godz. 15.10  16.45, pokój 121
vðKontake-mailowy: [e-mail]
1
Co to jest inteligencja?
żðInteligencja lingwistyczna
dotyczy zdolności opanowania języka we wszystkich jego formach - pisanej, czytanej i
mówionej
żðInteligencja osobista
-Interpersonalna  ułatwiająca kontaktyz innymi osobami;
-Intrapersonalna dotyczÄ…ca rozumienia i poznania samego siebie
żðInteligencja logiczno-matematyczno
Wykorzystywana w manipulacjach liczbowych, arytmetyce i logice.
żðInteligencja kinestetyczna
Jest to umiejętność sprawnego i wyrazistego poruszania ciałem, a szczególnie dłońmi.
żðInteligencja muzyczna
Potrzebna jest do oceny, wykonywania i komponowania muzyki. Komponowanie wymaga
logiki zupełnie odmiennej od tej, która związana jest z mową.
żðInteligencja przestrzenna
Dotyczy umiejętności oceny kształtów i położenia przedmiotów względem siebie.
Co to jest sztuczna inteligencja (SI)?
PoczÄ…tki SI -Maszyny liczÄ…ce
żðCharles Babbage, 1792-1871, projekty maszyny różnicowej i maszyny analitycznej,  snujÄ…cej
myśli jak krosna Jacquarda snują włókna . Maszynę różnicową zbudowano w 1992 roku, stoi
w muzeum techniki w Science Museum, South Kensington, w Londynie.
żðJohn von Neumann, 1945, podaÅ‚ ogólny schemat dziaÅ‚ania uniwersalnego komputera,
znanego jako  maszyna z Princeton .
żðAllan Turing, 1912-1954, ojciec informatyki teoretycznej, rozważa w 1950 roku możliwoÅ›ci
myślenia maszyn, formułuje  test Turinga w pracy  Maszyny liczące a inteligencja
( Computing Machinery and Intelligence )
Próby budowy urządzeń, które mogłyby spełniać test Turinga
żðelektroniczny  żółw W. Greya Waltera;
żðprogram komputerowy, zdolny do sensownej rozmowy na temat rozmaitych kolorowych
klocków;
żðprogram symulujÄ…cy zachowanie psychoterapeuty
żðprogram do gry w szachy autorstwa Dana i Kathe Spracklenów
Historia Sztucznej Inteligencji (SI)
żðz ang. Artificial Intelligence  AI;
żðpierwsze laboratorium AI na Uniwersytecie Carnegie MellonzaÅ‚ożone przez Allena Newella i
Herberta Simona;
żðdrugie laboratorium w Massachusetts Institute of Technology, zaÅ‚ożone przez Johna
McCarthy'ego;
2
żðpierwsza definicja (propozycja) terminu AI: sztuczna inteligencja to konstruowanie maszyn, o
których działaniu dałoby się powiedzieć, że są podobne do ludzkich przejawów inteligencji;
Definicja Sztucznej Inteligencji
żðrealizacja za pomocÄ… komputera tego, co w wypadku realizacji przez czÅ‚owieka byÅ‚oby
nazywane działaniem inteligentnym (tzw. mocna inteligencja).
Niektórzy uważają ją za teorię zachowania człowieka, podczas gdy inni traktują ją jako zbiór
inteligentnych technik programowania
zachowania inteligentne:
żðpostrzeganie,
żðrozpoznawanie,
żðuczenie siÄ™, operowanie symbolami, posÅ‚ugiwanie siÄ™ jÄ™zykiem,
żðrozwiÄ…zywanie problemów,
żðtwórczość i in.
żðTo dziedzina informatyki dotyczÄ…ca metod i technik wnioskowania symbolicznego przez
komputer oraz symbolicznej reprezentacji wiedzy stosowanej podczas takiego wnioskowania
[Feigenbaum, s.17] (tzw. słaba inteligencja)
Podejścia do Sztucznej Inteligencji
żðPodejÅ›cie symboliczne:
tworzenie modeli matematyczno-logicznych analizowanych problemów i implementowanie ich w
formie programów komputerowych, mających realizować konkretne funkcje uważane powszechnie
za składowe inteligencji. W tej grupie, tzw. podejścia symbolicznego, są np. algorytmy genetyczne,
metody logiki rozmytej i wnioskowania bazującego na doświadczeniu
żðPodejÅ›cie subsymboliczne:
tworzenie struktur i programów "samouczących się", bazujących na modelach sieci neuronowej i
sieci asocjacyjnych, oraz opracowywanie procedur "uczenia" takich programów, rozwiązywania
postawionych im zadań i szukania odpowiedzi na wybrane klasy "pytań
Najnowsze podejście do Sztucznej Inteligencji
żðAI to rozwijanie różnych form inteligencji rozproszonej (wzorowanej na organizacjach
ludzkich, np. personoidy oraz tzw. agentów autonomicznych i "inteligentnych". Dziedzina ta
nosi nazwę Technologii Agentów Inteligentnych (ang. Intelligent Agent Technology).
Porównanie właściwości programów tradycyjnych i programów AI
3
Zastosowanie sztucznej inteligencji
żðpodejmowanie decyzji w warunkach braku wszystkich danych;
żðanaliza i synteza jÄ™zyków naturalnych;
żðrozumowanie logiczne/racjonalne;
żðdowodzenie twierdzeÅ„;
żðgry logiczne, jak np. szachyczy go;
żðzarzÄ…dzanie wiedzÄ…, preferencjami i informacjÄ… w robotyce;
żðsystemy eksperckie i diagnostyczne.
Główne zadania AI wg Earla B. Hunta
żðrozwiÄ…zywanie przez komputer trudnych, nietrywialnych zadaÅ„, wymagajÄ…cych znalezienia
rozwiązania w warunkach niepełnej i niepewnej informacji -podobnie jak to czyni człowiek w
codziennym życiu
żðrozpoznawanie obrazów, czyli dokonywanie klasyfikacji obiektów wedÅ‚ug zaobserwowanych
ich cech; dodajmy, że operacja klasyfikacji towarzyszy człowiekowi nieustannie w kontaktach
z innymi ludz
mi oraz w pokonywaniu codziennych większych i mniejszych kłopotów
Reprezentacja wiedzy-sposób przedstawienia całego zakresu wiedzy wymaganej do inteligentnego
zachowania w języku formalnym, tzn. nadającym się do automatycznego przetwarzania.
Przeszukiwane-technika rozwiązywania problemów polegająca na systematycznej eksploracji
wszystkich kolejnych i alternatywnych kroków w procesie rozwiązywania problemów.
żðgry ekonomiczne, strategiczne itp. oraz podejmowanie decyzji
żðrozumienie przez komputer jÄ™zyka naturalnego -tzw. maszynowe przetwarzanie jÄ™zyka, jak
na przykład maszynowy przekład z jednego języka na inny lub prowadzenie dialogu człowiek
-maszyna
4
żðkonstruowanie robotów
Główne zadania AI wg Nilsa Nilssona
żðwyszukiwaniem i analizÄ… informacji w dużych zbiorach; teraz do tego zadania należy dodać
analizÄ™ danych (data mining);
żðbudowaniem i użytkowaniem systemów eksperckich
żðautomatycznym dowodzeniem twierdzeÅ„ matematycznych;
żðautomatycznym programowaniem komputerów;
żðrozwiÄ…zywaniem zadaÅ„ kombinatorycznych i ukÅ‚adaniem harmonogramów;
żðrozwiÄ…zywaniem zadaÅ„ z zakresu wzrokowego i dz
więkowego odbioru sygnałów.
Przykłady wykorzystania SI w czasach dzisiejszych
Metody sztucznej inteligencji
żðzbiór metod, które majÄ… na celu opisanie rzeczywistoÅ›ci w sposób przypominajÄ…cy
rozumowanie człowieka
żðCecha: -generujÄ… one wyniki w pewnym stopniu przybliżone.
5