Đề cương CHÍ TUỆ NHÂN tạo

Page CHÍ TUỆ NHÂN TẠO   • • • • •  • • • • • • •  • • • •   • •  Thế trí tuệ nhân tạo ? Các lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo ? Trí tuệ nhân tạo: khoa học nghiên cứu hành vi thông minh nhằm giải vấn đề đặt với chương trình máy tính Các lĩnh vực nghiên cứu: Game playing Planning & Robotic: hệ thống dự báo,tự động hóa Machine learning: trang bị khả học tập để giải vấn đề kho tri thức Language anh Environment for AI: phát triển công cụ môi trường để xây dựng ứng dụng AI Neural network/Parallel Distributed processing: giải vấn đề lực tính toán tốc độ tính toán kỹ thuật song song mô mạng thần kinh người Vvv,… Các ứng dụng: Nhận dạng mẫu: hình dạng,chữ viết,âm Xử lý ngôn ngữ tự nhiên Hệ thống thông minh Hệ chuyên gia Máy học Lý thuyết trò chơi Khai phá liệu… Mô tả không gian trạng thái toán tử toán tìm kiếm Lấy ví dụ Không gian trạng thái (state space): gồm thành phần (N,A,S,GD) đó: N (Node): nút hay trạng thái đồ thị A (Arc): tập cung hay liên kết nút S (Start): tập chứa trạng thái ban đầu toán GD (Goal Description): chức trạng thái đích toán Đường lời giải đường qua đồ thị từ nút thuộc S đến nút thuộc GD Các toán tử toán tìm kiếm: Tìm kiếm hướng từ liệu (Data-Driven Search): Suy diễn tiến tìm kiếm từ liệu mục tiêu (Ví dụ: Nam nhà giàu,bố mẹ Nam giỏi => Nam học giỏi) Tìm kiếm hướng từ mục tiêu (Goal-Driven Search): Suy diễn lùi tìm kiếm từ mục tiêu liệu (Ví dụ: Nam học giỏi Đi chứng minh nhà Nam giàu,bố mẹ Nam giỏi) Thế phương pháp tìm kiếm Heuristic? Heuristic quy tắc,phương pháp,chiến lược,mẹo giải hay phương cách nhằm giảm khối lượng tìm kiếm lời giải không gian toán cực lớn Page  • • • •     • • •  • •   • • •   • • Có nhiều phương pháp xây dựng thuật giải Heuristic,trong người ta thường dựa vào số nguyên lý sau: Nguyên lý vét cạn thông minh: Nguyên lý tham lam (Greendy) Nguyên lý thứ tự Hàm Heuristic: hàm đánh giá thô,giá trị hàm phụ thuộc vào trạng thái toán bước giải Thuật toán Heuristic gồm phần: hàm đánh giá Heuristic thuật toán sử dụng tìm kiếm không gian trạng thái Có thuật toán Heuristic là: tìm kiếm tốt (best first search) tìm kiếm leo núi (Hill climbing) Tri thức ? Trình bày phương pháp biểu diễn tri thức? Lấy vị dụ tương ứng với phương pháp Tri thức: kết tinh,cô đọng,chắt lọc thông tin Tri thức hình thành từ trình xử lý thông tin mang lại Các phương pháp biểu diễn tri thức: Biểu diễn tri thức luật dẫn Ví dụ: Cho hai bình rỗng X Y tích VX VY, dùng hai bình để đong z lít nước (z fcũ(n) then begin f(m):= fmới(m); cha(m):=n; end; writeln(‘Khong co duong di’); End; 11   • • Trình bày giải thuật Best first search Là giải thuật tìm kiếm lựa chọn tốt Gồm trạng thái OPEN CLOSE: OPEN: tập chứa trạng thái sinh chưa xét đến Thực OPEN loạt hàng đợi ưu tiên mà phần tử có độ ưu tiên cao phần tử tốt CLOSE: tập chứa trạng thái xét đến Page  Thuật giải: Đặt OPEN chứa trạng thái khởi đầu Cho đến tìm trạng thái đích không nút OPEN,thực hiên: Chọn trạng thái tốt (Tmax) OPEN (và xóa Tmax khỏi OPEN) Nếu Tmax trạng thái kết thúc thoát Ngược lại,tạo trạng thái Tk có từ trạng tháo Tmax Đối với trạng thái Tk thực hiện: tính f(Tk),thêm Tk vào OPEN  CHƯƠNG TRÌNH Begin open:={s}; While (open ø) Begin n:= Retrieve(Open) //Chọn trạng thái tốt từ Open if (n=g) then return True else begin Tạo Γ(n) for nút m Γ(n) Gán giá trị chi phí cho m Open:=Open∪{m}; end; Return False; End; Trình bày phương pháp chứng minh biểu thức mệnh đề Vương Hạo Ý tưởng: áp dụng chiến lược “chia để trị” nhằm tách toán xuất phát thành toán dạng đơn giản Bài toán ban đầu chứng minh toán sơ cấp chứng minh 2.1 2.2 12   Các bước chứng minh: Page 13  Trình bày phương pháp chứng minh biểu thức mệnh đề Robinson Ý tưởng: thuật toán Robinson đề xuất hoạt động dựa phương pháp chứng phản chứng  Các bước thực hiện: Page 14    • • • •      • • Trình bày phương pháp chứng minh biểu thức logic luật phân giải Clause: tuyển không hay nhiều thành phần Dạng clause: hội hay nhiều clause Luật phân giải mệnh đề: PVD1, ¬PvD2 ∴ (D1-P)v(D2-¬P) D1,D2 tuyển không hay thành phần P mệnh đề D1-P: clause thu cách xóa bỏ P D1 D2- ¬P: clause thu cách xóa bỏ ¬P D2 Luật phân giải bảo toàn tính Unsatisfiable S unsatisfiable ⇔ Rn(S)cũng unsatisfiable R: luật phân giải, n số lần áp dụng R S, n>0 Ứng dụng luật phân giải : dùng để chứng minh: Có S tập clause, dùng S chứng minh biểu thức mệnh đề W Phương pháp: Thành lập phủ định W Đưa ¬W dạng clause Page 10 • • 15   • • • • • • • 16   2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 17 Thêm clause bước ii vào S thành lập S1 Dùng luật phân giải S1 để dẫn clause rỗng Trình bày phương pháp chứng minh biểu thức logic phương pháp suy diễn Luật suy diễn áp dụng để phát triển ứng dụng có khả suy luận Suy luận hoạt động thường xuyên người để hiểu lý lẽ,kiểm chứng,phán đoán vấn đề Các phương pháp suy diễn: Luật Modus Ponens (MP) A, A⇒ B ∴ B Luật Modus Tollens (MT) A⇒ B, ¬B ∴ ¬A Luật Hội A,B ∴ A^B Luật đơn giản A^B ∴ A Luật Cộng A ∴ AvB Luật tam đoạn luận tuyển Av B, ¬A ∴ B Luật tam đoạn luận giả thiết A⇒ B,B⇒ C ∴ A⇒ C Trình bày thuật toán nhánh cận (Branch_and_Bound) Là thuật toán sử dụng tìm kiếm leo đồi với hàm đánh giá f(u) Thuật toán: Begin Khởi tạo danh sách L chứa trạng thái ban đầu Gán giá trị ban đầu cho cost Loop If L rỗng then stop Loại trạng thái u đầu danh sách L If u thạng thái kết thúc then If g(u)≤ y then { y←g(y);quay lại 2.1}; If f(u)>y then quay lại 2.1; For trạng thái v kề u {g(v)←g(u)+k(u,v); F(v)←g(v)+h(v); Đặt v vào danh sách L1}; Sắp xếp L1 theo thứ tự tăng hàm f; Chuyển L1 vào đầu danh sách L cho trạng thái đầu L1 trở thành đầu L; End; Trình bày phương pháp cắt tỉa Alpha – Beta 10 Page 11   • • • • •  Sử dụng chiến lược minimax Tư tưởng: Giả sử trình tìm kiếm xuống đỉnh trắng a,đỉnh a có đỉnh cấp v xét Giả sử đỉnh a có cha b,b có đỉnh cấp u xét,cha b c Khi giá c u,giá b nhiều v Nếu eval(u)>eval(v) ta không cần xuống đỉnh a mà không ảnh hưởng tới giá c Lập luận tương tự cho đỉnh a đen,với đánh giá eval(u) ... then return True else begin Tạo Γ(n) for nút m Γ(n) Gán giá trị chi phí cho m Open:=Open∪{m}; end; Return False; End; Trình bày phương pháp chứng minh biểu thức mệnh đề Vương Hạo Ý tưởng: áp dụng... bước chứng minh: Page 13  Trình bày phương pháp chứng minh biểu thức mệnh đề Robinson Ý tưởng: thuật toán Robinson đề xuất hoạt động dựa phương pháp chứng phản chứng  Các bước thực hiện: Page... phần Dạng clause: hội hay nhiều clause Luật phân giải mệnh đề: PVD1, ¬PvD2 ∴ (D1-P)v(D2-¬P) D1,D2 tuyển không hay thành phần P mệnh đề D1-P: clause thu cách xóa bỏ P D1 D2- ¬P: clause thu cách