Artificial Intelligence: Trí tuệ nhân tạo (trí thơng minh nhân tạo)

Artificial Intelligence:  Trí tuệ nhân tạo (trí thơng minh nhân tạo) • Instructor: Phạm Thọ Hồn, hoanpt@hnue.edu.vn • Website: http://ccs1.hnue.edu.vn/hoanpt/AI/ • Course web page (English): • http://www-scf.usc.edu/~csci460/ • http://aima.cs.berkeley.edu • Course material: • Trí tuệ nhân tạo, by Đinh Mạnh Tường • Trí tuệ nhân tạo: phương pháp giải vấn đề kỹ thuật xử lý tri thức, by Nguyễn Thanh Thủy • Artificial Intelligence: A Modern Approach, by Stuart Russell and Peter Norvig (2 nd ed) http://user.dhsphn.edu.vn/caohoc04/ CS 460, Lecture Artificial Intelligence? • Intelligence? Trí năng, trí tuệ, trí thơng minh • Thế Artificial intelligence? Chúng ta phân tích loại quan niệm intelligence sau: CS 460, Lecture Trí tuệ nhân tạo gì? “Nỗ lực tạo máy tính “Việc nghiên cứu lực biết tư … máy tính có trí tuệ sử dụng mơ hình ý thức (The exciting new tính tốn (The study of mental effort to make computers faculties through the use of thinks … machine with computational models)” minds, in the full and literal (Charniak et al 1985) sense)” (Haugeland 1985) “Nghiên cứu tìm cách giải thích “Nghệ thuật sáng tạo mô hành vi thông máy thực chức địi hỏi thơng minh q trình tính tốn (A field of study that seeks minh thực to explain and emulate người (The art of intelligent behavior in terms of creating machines that computational processes)” perform functions that 1990) require intelligence whenCS 460, (Schalkol, Lecture Trí tuệ nhân tạo: Hệ thống tư người “Nỗ lực tạo máy tính biết tư … máy tính có ý thức (The exciting new effort to make computers thinks … machine with minds, in the full and literal sense)” (Haugeland 1985) Con người tư nào? Chưa có câu trả lời xác nhiều tình Hệ thống tư người (Systems that think like humans) Ví dụ: Newell&Simson (1961) phát triển GPS (General Problem Solving) bắt chước cách giải toán toán học người CS 460, Lecture Trí tuệ nhân tạo: hệ thống ứng xử người Turing (1950) đề xuất test (Turing test): hội thoại hệ thống người vấn Nếu Systems that act like người vấn humans “Nghệ thuật sáng tạo hệ thống người máy thực máy hệ chức địi hỏi thơng thống minh thực cho thông - Conminh người lúc người (The art of ứng xử “đúng”? creating machines that - Hành vi perform functions that coi giống require intelligence whenCS 460, Lecture người? Hệ thống ứng xử (hành động) người (Hệ thống mà hành vi, ứng xử người) Trí tuệ nhân tạo: hệ thống tư hợp lý Hệ thống tư hợp lý System that think rationally “Việc nghiên cứu lực trí tuệ sử dụng mơ hình tính tốn (The study of mental faculties through the use of computational models)” (Charniak et al 1985) Aristotle hình thức hóa “tư đúng” Khơng biểu diễn tri (Luật tư thức không chắn đúng) Hệ tam đoạn Nhiều tốn khơng dễ luận khuôn mẫu giải thiếu tài để thu kết luận nguyên (không gian nhớ cho giả thời gian) Nhiều hành động coi thiết VD: thông minh ko liên Socrat người; tất quan đến tư (chẳng người CS 460, Lecture hạn: co tay lại chạm chết; Scrat Trí tuệ nhân tạo: hệ thống ứng xử hợp lý Hệ thống ứng xử hợp lý (Hệ thống mà hành động/ứng xử hợp lý) Systems that act rationally Ưu điểm: -Tổng quát -Tính hợp lý dễ dàng định nghĩa (rationality is well defined) “Nghiên cứu tìm cách giải thích mô hành vi thông minh trình tính tốn (A field of study that seeks to explain and emulate intelligent behavior in terms of computational processes)” (Schalkol, 1990) CS 460, Lecture Trí tuệ nhân tạo: Hệ thống hành động hợp lý Systems that think like humans Systems that think rationally Systems that act like humans Systems that act rationally Rational (artificial) agent An agent is just something that act (agent comes from the Latin agere, to do) CS 460, Lecture Artificial Intelligence: Hành động hợp lý • Intelligence? Trí năng, trí tuệ, trí thơng minh • Mơn học này, thống quan niệm trí thơng minh hành động hợp lý, hành động tốt hợp lý mà cho kết tối ưu hàm • (In this class, we adopt the view that intelligence is concerned mainly with rational action, Ideally, an rational agent takes the best possible action in a situation.) • Quan niệm phù hợp với: nói đến tính thơng minh, thường gắn với hành động, hành vi, ứng xử Vi Intelligence coi đồng nghĩa với rational action, hay intelligent/rational agent CS 460, Lecture AI Prehistory Triết học (Philosophy, 428 B.C – Present): -Các luật hình thức sử dụng để rút kết luận hợp lý không? -Ý thức sản sinh từ não? -Tri thức từ đâu đến? -Làm tri thức dẫn dắt hành động? Toán học (Mathematics, C 800 – Present): -Những luật hình thức để rút kết luận hợp lý? -Chúng tính tốn nào? -Làm lập luận với tri thức không chắn? Kinh tế học (Economics, 1776 – Present): -Chúng ta nên làm để làm tối đa lợi ích? -How should we this when others may not go along? -How should we this when the payoff may be far in the future? CS 460, Lecture Nội dung mơn học (tham khảo một bài giảng của nước ngồi) CS 460, Lecture Course Overview General Introduction • 01-Introduction [AIMA Ch 1] Course Schedule Homeworks, exams and grading Course material, TAs and office hours Why study AI? What is AI? The Turing test Rationality Branches of AI Research disciplines connected to and at the foundation of AI Brief history of AI Challenges for the future Overview of class syllabus CS 460, Lecture Agent effectors sensors • 02-Intelligent Agents [AIMA Ch 2] What is an intelligent agent? Examples Doing the right thing (rational action) Performance measure Autonomy Environment and agent design Structure of agents Agent types Reflex agents Reactive agents Reflex agents with state Goal-based agents Utility-based agents Mobile agents Information agents Course Overview (cont.) How can we solve complex problems? • 03/04-Problem solving and search [AIMA Ch 3] Example: measuring problem Types of problems More example problems Basic idea behind search algorithms Complexity Combinatorial explosion and NP completeness Polynomial hierarchy 3l 5l 9l Using these buckets, measure liters of water • 05-Uninformed search [AIMA Ch 3] Depthfirst Breadth-first Uniform-cost Depth-limited Iterative deepening Examples Properties • 06/07-Informed search [AIMA Ch 4] Bestfirst A* search Heuristics Hill climbing Problem of local extrema Simulated annealing Traveling salesperson problem CS 460, Lecture Course Overview (cont.) Practical applications of search • 08/09-Game playing [AIMA Ch 5] The minimax algorithm Resource limitations Aplha-beta pruning Elements of chance and nondeterministic games tic-tac-toe CS 460, Lecture Course Overview (cont.) Towards intelligent agents • 10-Agents that reason logically [AIMA Ch 6] Knowledge-based agents Logic and representation Propositional (boolean) logic • 11-Agents that reason logically [AIMA Ch 6] Inference in propositional logic Syntax Semantics Examples wumpus world CS 460, Lecture Course Overview (cont.) Building knowledge-based agents: 1st Order Logic • 12-First-order logic [AIMA Ch 7] Syntax Semantics Atomic sentences Complex sentences Quantifiers Examples FOL knowledge base Situation calculus • 13-First-order logic [AIMA Ch 7] Describing actions Planning Action sequences CS 460, Lecture Course Overview (cont.) Representing and Organizing Knowledge • 14/15-Building a knowledge base [AIMA Ch 8] Knowledge bases Vocabulary and rules Ontologies Organizing knowledge Kahn & Mcleod, 2000 An ontology for the sports domain CS 460, Lecture Course Overview (cont.) Reasoning Logically • 16/17/18-Inference in first-order logic [AIMA Ch 9] Proofs Unification Generalized modus ponens Forward and backward chaining Example of backward chaining CS 460, Lecture Course Overview (cont.) Examples of Logical Reasoning Systems • 19-Logical reasoning systems [AIMA Ch 10] Indexing, retrieval and unification The Prolog language Theorem provers Frame systems and semantic networks Semantic network used in an insight generator (Duke university) CS 460, Lecture Course Overview (cont.) Systems that can Plan Future Behavior • 20-Planning [AIMA Ch 11] Definition and goals Basic representations for planning Situation space and plan space Examples CS 460, Lecture ... Nội dung mơn học (tham khảo một bài giảng của nước ngồi) CS 460, Lecture Course Overview General Introduction • 01 -Introduction [AIMA Ch 1] Course Schedule Homeworks, exams and grading Course material,