500 likes | 758 Views
spieva umelá speváčka Miriam. Umelá inteligencia. prednáša človek Milan Schmotzer. Umelá inteligencia. autonómny riadiaci systém pre umelého človeka pre ľubovoľné zariadenie pre softvérovú službu vyžaduje extrémne vysoký výkon procesora extrémne pamäťové nároky
E N D
spieva umelá speváčka Miriam Umelá inteligencia prednáša človekMilan Schmotzer
Umelá inteligencia • autonómny riadiaci systém • pre umelého človeka • pre ľubovoľné zariadenie • pre softvérovú službu • vyžaduje • extrémne vysoký výkon procesora • extrémne pamäťové nároky • neexistuje stroj na jej realizáciu
Klasická špecializovanáumelá inteligencia • použije sa nevyhnutné minimum • jasne definovaný vstup, výstup i stavy • uplatnili sa matematici • riešenie hier a hlavolamov • prehľadávanie priestoru hypotéz (šach a hry) • brutálna výpočtová sila (skúšaj všetky možnosti) • logické programovanie – Prolog
Bežne riešené problémy • znalostné spracovanie obrazu: MRI, USG • získavanie dát z databáz a textov • fuzzy zaostrenie fotoaparátu • fuzzy brzdné systémy v automobiloch • znalostné riadenie lietadiel a raketoplánov • znalostné systémy pre GPS navigáciu • simulácie fyzikálnych procesov
Náročnejšia časť UI • Prekonanie brutálnej výpočtovej sily • logické (programovanie ohraničení) • heuristiky, postupy typu simulované žíhanie • uvažovanie • neurónové siete • Zatiaľ temer nerealizovateľné • rozpoznávanie obrazov a scén (3D) • rozpoznávanie hovoreného slova • emócie a ľudské vlastnosti
Inteligentný agent – robot • hardvérový • čiastočne realizovateľný cca od roku 2050 • iba ovládaný na diaľku ako telemat • samostatný o niekoľko storočí pri novej technológii – low power consuming quantum micropromems (processing memories) • zatiaľ máme neinteligentné priemyselné roboty (oko-ruka)
Inteligentné bytosti • HOMES – hominidae – homo sapiens • GEHOS – genetically modified hominidae • ANDROIDS – ľuďom podobné bytosti z umelo vytvorených jednoduchých buniek • CYBORGS – robotizované organizmy • ROBOTS – stroje s umelou inteligenciou • EBOTS – roboty vzniknuté evolúciou
Inteligencia pre umelé bytosti • vnímanie sveta • mimoriadne náročná úloha získať informácie • výsledkom je dopĺňanie modelu sveta • modelovanie sveta a uvažovanie • najviac preskúmané • stále však na slabej úrovni • pôsobenie na svet • pohyb v priestore (závisí na predošlom) • komunikácia s bytosťami Človek používa veľké množstvo modelov, často protirečivých.
Inteligentné agenty – softvérové • ľahké vnímanie sveta • vystačia si s internetovou komunikáciou • malý svet, ľahký model • modelovanie sveta a uvažovanie • obmedzené činnosti nad ľahkým modelom • pôsobenie na svet • iba komunikácia so softvérom
Špeciálne prednášky AI Trilógia • Biologický kognitívny systém (mozog) • Inteligentný agent • Skupiny spolupracujúcich agentov
Umelá inteligenciaChytrý agent AI prednáška 2 z 3
Chytré hardvérové agenty • hardvérové agenty – roboty • podzemie: práca v nedostupných priestoroch • zamorený priestor: v nebezpečných priestoroch • Vesmír: nepotrebujú skafandre, znesú vysoké gravitačné preťaženie • možno ich pokusne zničiť
Nová umelá inteligencia • už aj chrobák žije v zložitom prostredí • poradí si s neurčitými informáciami • cieľom novej UI je dosiahnuť chytré správanie s nízkou záťažou procesora(chytré správanie „hlúpeho“ systému) • agenty reagujúce, reaktívne, „s odrazom“ • veľká reklama pre slabé systémy
Dôležité pre robotickéagentynedôležité pre softvérové agenty • Počítačové videnie • základné spracovanie obrazu • analýza scény • Spracovanie prirodzeného jazyka
Softvérové agenty • Vstup a výstup podľa protokolu • Reprezentácia znalostí • Uvažovanie • Riešenie problémov • Plánovanie a rozvrhovanie • Znalostné systémy • Multi-agentové systémy
ProLog • Príklad riešenia problémov v Prologu SEND + MORE ---- MONEY
Riešenie v Prologu1. časť smm :- Premene = [S,E,N,D,M,O,R,Y], Cisla = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9], prirad_cisla(Premene, Cisla), M > 0, S > 0, 1000*S + 100*E + 10*N + D + 1000*M + 100*O + 10*R + E =:= 10000*M + 1000*O + 100*N + 10*E + Y.
Riešenie v Prologu2. časť zvol(P, [P|R], R). zvol(P, [H|Cis], [H|NovCis]):- zvol(P, Cis, NovCis). prirad_cisla([], _Cisla). prirad_cisla([P|Premenne], Cisla):- zvol(P, Cisla, NoveCisla), prirad_cisla(Premenne, NoveCisla).
Zatmenie - ECLiPSe ECLiPSe – Prolog vylepšený • o uspávanie cieľov (tzv. ohraničenia) • konečné domény (celočíselné) • ľahko a prirodzene sa zapisujú úlohy • inferenčný mechanizmus ich vyrieši
Riešenie v ECLiPSe :- lib(fd).% Natiahneme knižnicu hlavolam(Z) :- Z=[S,E,N,D,M,O,R,Y],% zoznam premenných Z :: 0..9,% Priradíme domény alldistinct(Z),% Každej rozdielnu hodnotu 1000*S+100*E+10*N+D + 1000*M+100*O+10*R+E #= 10000*M+1000*O+100*N+10*E+Y, M ## 0, S##0,% ohraničenia – nerovnosti labeling(Z).% Až teraz generujeme!
Dostaneme 9 5 6 7 + 1 0 8 5 1 0 6 5 2
Zberné a konzultačné systémy • zberný systém • zbiera informácie zo senzorov • analyzuje ich • dospeje k výsledku (rozhodnutiu) • konzultačný systém • kladie otázky používateľovi • analyzuje odpovede • dospeje k výsledku (rozhodnutiu)
Znalostné systémy • znalostný systém • konzultačný alebo zberný systém • má dostatočné znalosti z daného oboru • expertný systém • znalostný systém • obsahuje heuristiky (zvyčajne vedú k výsledku)
Základné časti ZS • databáza dát • dáta riešeného prípadu • pri novej konzultácii vymazaná • databáza znalostí • odborné vedomosti / heuristiky • inferenčný mechanizmus • používa znalosti z databázy • analyzuje dáta • odvodí riešenie • aktuálny model • reprezentácia súčasného stavu riešenia úlohy
Vysvetľovací mechanizmus ZS • potrebný hlavne pre experta • na zdôvodnenie činnosti systému odpovede na otázky • Why?prečo kladieš túto otázku? • What?čo si zatiaľ odvodil? • How?Ako si dospel práve k tomuto riešeniu?
môj rozhovor s robotom na http://pepa.vyskup.com • Já : Dnes je nejteplejsi den v roce. • PEPA : Velmi působivé, ale bohužel nerozumím. • Já : no jo • PEPA : člověče kolik je ti let? • Já : 33 • PEPA : FAKT FTIPNI HAHAHAHAHAHAHAHA • Já : ach jaj • PEPA : už nemáš co říct? • Já : ne • PEPA : a ci? • Já : Mas inteligenci maleho ditete. • PEPA : umři!
InteligentnéMultiagentové Systémy • Multiagentový systém • Výhody multiagentových systémov • Agent • Inteligentný agent • Inteligentný multiagentový systém • Štruktúra agenta
Multiagentový systém zoskupenie agentov – funkčných jednotiek spolupracujúcichna riešení určitej množiny úloh
Výhody multiagentových systémov • decentralizované riešenie úlohy • spojenie výkonu viacerých procesorov • prirodzený spôsob riadenia rozsiahlych distribuovaných systémov • ľahká rozširovateľnosť • zvýšenie spoľahlivosti
Agent agent je procesor schopný účelovej interakcie s inými procesormi aktívne rieši problém komunikuje s inými agentmi býva členom aspoň jedného multiagentového systému
Inteligentný agent efektívne a cielene koná na základe dômyselných vnútorných modelov externých a interných procesov Inteligentný agent javí známky inteligencie: • pracuje s modelmi objektov a sveta • dokáže sa učiť • správa sa autonómne
inteligentnýmultiagentový systém pozostáva z inteligentných agentov
Štruktúra agenta • jadro – klasický program • obálka – inteligentná časť – začleňuje agenta do multiagentového systému
Záver – Ciele UI • navrhnúť chytrý agent (stroj) čoby kópiu schopností človeka • vytvárať zložité systémy • preto môže byť dobré poznať architektúru ľudského kognitívneho systému, psychológie, sociológie a fuzzy logiky
Literatúra • Luger George: Artificial Intelligence: Structures and Strategies for Complex Problem Solving, Addison Wesley, 2004 • Negnevitsky Michael: Artificial Intelligence: A Guide to Intelligent Systems, Addison Wesley, 2004 • Russell S.J., Norvig P.: Artificial Intelligence: A Modern Approach, Prentice Hall, 2002