TRÍ TUỆ NHÂN TẠO (Nguyễn Thanh Cẩm) - Chương 1: Tổng quan về khoa học trí tuệ nhân tạo doc

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển Trí tuệ nhân tạo Artificial Intelligence-AI nghiên cứu các phương pháp để xây dựng trí tuệ cho máy khả năng học và suy nghĩ.. Trí tuệ con người Hum

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CNTT HỮU NGHỊ ViỆT - HÀN

KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH

-*** -TRÍ TUỆ NHÂN TẠO

(Artificial Intelligence - AI)

Nguyễn Thanh Cẩm

Mục đích của môn học

•Tìm hiểu khoa học trí tuệ nhân tạo nghiên cứu gì?

•Những vấn đề nào trí tuệ nhân tạo cần quan tâm?

•Sản phẩm của TTNT là gì? được ứng dụng ở đâu?

H ọc liệu

Tài liệu

học tập Slide bài giảng

Tiếng Việt Nguyễn thanh thủy, trí tuệ nhân tạo,

NXBGD – 1997.

Tiếng Anh C.S Krishnamoorthy; S Rajeev, Artificial Intelligence and Expert Systems for

Engineers, CRC Press 1996.

Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

 Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence-AI)

nghiên cứu các phương pháp để xây dựng trí tuệ cho máy (khả năng học và suy nghĩ).

 AI ra đời với các sự kiện sau:

 Turing được coi là người khai sinh ngành AI

 Năm 1956 chương trình dẫn xuất kết luận trong hệ hình thức

 Năm 1959 chương trình chứng minh các định lý hình học phẳng và chương trình giải quyết bài toán vạn

12/29/23 7

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

 Thuật ngữ Trí tuệ nhân tạo được dùng

đầu tiên vào 1961 tại MIT Do M Minsky

đề xuất trong bài báo “Steps forwards

to Artificial Intelligence”.

 60s là giai đoạn lạc quan về khả năng

làm cho máy tính biết suy nghĩ

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

 Cụ thể:

 1961: Chương trình tính tích phân bất định

 1963: Các chương trình Heuristics: Chương trình

chứng minh các định lý hình học không gian có tên

là “tương tự”, chương trình chơi cờ của Samuel

 1964: Chương trình giải phương trình đại số sơ cấp, chương trình trợ giúp ELIZA

 1966: Chương trình phân tích và tổng hợp tiếng nói

 1968: Chương trình điều khiển người máy (Robot)

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

 Cuối 70s một số nghiên cứu như:

 xử lý ngôn ngữ tự nhiên,

 biểu diễn tri thức,

 lý thuyết giải quyết vấn đề đã đem lại diện mạo mới cho TTNT

 Sản phẩm thương mại đầu tiên của AI ra đời

đó là Hệ chuyên gia.

Alain Calmerauer đưa ra năm 1972.

 Cuối 80s, đầu 90s các sản phẩm dân dụng

như: máy giặt, máy ảnh, sử dụng AI

 Các hệ thống nhận dạng và xử lý ảnh, tiếng nói đang ngày càng phát triển.

Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

Trí tuệ con người (Human Intelligence)

Trí tuệ máy (Machine Intelligence)

Vai trò của TTNT trong công nghệ thông tin Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản1.2 Các khái niệm cơ bản

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Khái niệm trí tuệ theo quan điểm của Turing: “Trí tuệ

là những gì có thể đánh giá được thông qua các trắc nghiệm thông minh”

 Khái niệm trí tuệ đưa ra trong tụ điển bách khoa toàn

thư: “Trí tuệ là khả năng:

 (1) Phản ứng một cách thích hợp những tình huống mới thông qua hiệu chỉnh hành vi một cách thích đáng.

 (2) Hiểu rõ những mối liên hệ qua lại của các sự kiện của thế giới bên ngoài nhằm đưa ra những hành động phù hợp đạt tới một mục đích nào đó.”

1.2.1 Trí tuệ con người

12/29/23 1

5

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Quá trình hoạt động trí tuệ của con người bao gồm 4 thao tác cơ bản:

 4- Áp dụng các cơ chế suy diễn cụ thể (inference

mechanisms) để đưa các sự kiện ban đầu đi đến đích

1.2.1 Trí tuệ con người

1.2.2

1.2.3

1.2.4

Trí tuệ con người (Human Intelligence)

Trí tuệ máy (Machine Intelligence)

Vai trò của TTNT trong công nghệ thông tin Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản1.2 Các khái niệm cơ bản

 4- Khả năng tự giải thích hành vi.

 5- Khả năng thích nghi tình huống mới, kể cả thu nạp tri thức và dữ liệu

 6- Khả năng xử lý các biểu diễn hình thức như các ký hiệu tượng trưng, danh sách

 7- Khả năng sử dụng các tri thức heuristics

 8- Khả năng xử lý các thông tin không đầy đủ, không chính xác…

1.2.2 Trí tuệ máy

Vai trò của TTNT trong công nghệ thông tin

Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản1.2 Các khái niệm cơ bản

12/29/23 1

9

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Khoa học AI có nhiệm vụ nghiên cứu các kỹ

thuật làm cho máy tính có thể “ suy nghĩ một cách thông minh ”

 Khoa học AI thiết kế các chương trình cho máy tính để giải quyết bài toán.

 AI tạo cho máy tính khả năng suy nghĩ

 AI có thể mô phỏng quá trình học của con

người.

1.2.3 Vai trò của TTNT trong CNTT

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Sự ra đời và phát triển của TTNT tạo nên những bước nhảy vọt về chất trong kỹ thuật xử lý

12/29/23 2

1

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Mô hình logic ngôn ngữ đã mở rộng khả năng ứng

dụng của máy tính trong lĩnh vực đòi hỏi tri thức chuyên gia ở trình độ cao như:

Vai trò của TTNT trong công nghệ thông tin

Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản

1.2 Các khái niệm cơ bản

12/29/23 2

3

1.2 Các khái niệm cơ bản

Các kỹ thuật Trí tuệ nhân tạo cơ bản bao gồm:

 Lý thuyết giải bài toán và suy diễn thông minh:

 Chương trình giải câu đố,

 Chơi các trò chơi thông qua các suy luận mang tính

người

 Hệ thống giải bài toán GPS do Newel, Shaw và Simon đưa ra rồi được hoàn thiện năm 1969 là một mốc đáng ghi nhớ

 Trước năm 1980, Buchanal và Luckham cũng hoàn

thành hệ thống chứng minh định lý

 Chương trình của McCarthy về các phương án hành

động có khả năng cho các lời khuyên

1.2.4 Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Lý thuyết tìm kiếm may rủi:

sự hỗ trợ của thông tin phụ để giải bài toán một cách hiệu quả

G.Pearl vào năm 1984.

1.2.4 Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản

12/29/23 2

5

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Các ngôn ngữ về Trí tuệ nhân tạo:

1.2.4 Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Lý thuyết thể hiện tri thức và hệ chuyên gia:

 Theo các chuyên gia công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo là khoa học về thể hiện tri thức và sử dụng tri thức các phương pháp thể hiện tri thức như:

12/29/23 2

7

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Lý thuyết nhận dạng và xử lý tiếng nói:

nhận dạng trong chữ viết, âm thanh, hình ảnh… cho đến nay đã trở nên quen thuộc

1.2.4 Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Người máy:

đạt được nhiều tiến bộ

của nhận thức với hành động”

tích hợp trong khoa học về người máy

người máy bắt đầu từ đề án “mắt – tay”

1.2.4 Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản

12/29/23 2

9

1.2 Các khái niệm cơ bản

 Tâm lý học xử lý thông tin:

ý thức Nó giúp thực hiện các suy diễn mang tính người.

12/29/23 3

1

1.3 Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

 Khoa học Trí tuệ nhân tạo liên quan đến cảm giác, tri giác và cả quá trình tư duy thông qua các hành vi, giao tiếp Nó có các

định hướng nghiên cứu, ứng dụng sau:

 Nghiên cứu các thủ tục giúp con người tiến hành các hoạt động sáng tạo Công việc sáng tạo được thực hiện trên mô hình theo cấu trúc, chức năng và sử dụng

công nghệ thông tin

 Dùng ngôn ngữ tự nhiên Trước hết là ngôn ngữ được dùng để thể hiện tri thức, tiếp thu và chuyển hoá sang dạng có thể xử lý được

 Hình thức hoá các khía cạnh, các hành vi liên quan đến Trí tuệ nhân tạo Do vậy có thể xây dựng các bài toán mang tính người và thông minh.

1.3.1 Những vấn đề chung

1.3 Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

 Các hoạt động lớn trong TTNT bao gồm:

1.3.1 Những vấn đề chung

Những vấn đề chưa được giải quyết trong TTNT

Những vấn đề đặt ra trong tương lai của TTNT1.3 Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

1.3 Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

 Xử lý song song: máy tính không thể hoạt động song

song như bộ não người

 Khả năng diễn giải: con người có thể xem xét cùng một

vấn đề theo những phương pháp khác nhau, từ đó diễn giải theo cách dễ hiểu nhất

 Lôgic rời rạc và tính liên tục: bộ não người có thể kết

hợp các phương pháp xử lý thông tin trong môi trường liên tục với các thao tác xử lý thông tin rời rạc

1.3.2 Những vấn đề chưa được giải quyết trong TTNT

12/29/23 3

5

1.3 Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

 Khả năng học: không thể mô phỏng hoàn toàn

khả năng học giống bộ não con người

 Khả năng tự tổ chức: chưa thể tạo lập được

các hệ thống TTNT có khả năng tự tổ chức, tự điều khiển hoạt động của nó để thích nghi với môi trường.

1.3.2 Những vấn đề chưa được giải quyết trong TTNT

1.3.2

1.2.3

Những vấn đề chung

Những vấn đề chưa được giải quyết trong TTNT

Những vấn đề đặt ra trong tương lai của TTNT

1.3 Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

12/29/23 3

7

1.3 Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

 Nghiên cứu và thử nghiệm các mạng Neuron

 Các hệ thống TTNT mô phỏng chức năng hoạt động của bộ não:

 khả năng diễn giải

 xử lý thông tin liên tục và rời rạc.

1.3.3 Những vấn đề đặt ra trong tương lai của TTNT

1.3 Một số vấn đề Trí tuệ nhân tạo quan tâm

 Hệ thống giao tiếp giữa người và máy

 Phương pháp suy diễn thông minh

1.3.3 Những vấn đề đặt ra trong tương lai của TTNT

12/29/23 3

9

Tổng kết chương

•TTNT nghiên cứu các phương pháp để xây dựng trí tuệ cho máy.

•Khoa học AI nghiên cứu các kỹ thuật làm cho máy tính có thể

“suy nghĩ một cách thông minh”.

•Turing được coi là người khai sinh ngành AI

•Sản phẩm thương mại đầu tiên của AI ra đời đó là Hệ chuyên gia.

•Các kỹ thuật Trí tuệ nhân tạo cơ bản bao gồm:

•Lý thuyết giải bài toán và suy diễn thông minh

•Lý thuyết tìm kiếm may rủi

•Các ngôn ngữ về Trí tuệ nhân tạo

•Lý thuyết thể hiện tri thức và hệ chuyên gia

•Lý thuyết nhận dạng và xử lý tiếng nói

•Người máy

•Tâm lý học xử lý thông tin

•Những vấn đề đặt ra trong tương lai của TTNT:

•khả năng diễn giải

•xử lý thông tin liên tục và rời rạc

Tổng kết chương

12/29/23 41

Turing

Ai là người khai sinh ngành AI?

Hệ chuyên gia

Sản phẩm thương mại đầu tiên

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CNTT HỮU NGHỊ ViỆT - HÀN

KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH