Chương 1 trình bày về "Giới thiệu chung". Nội dung cụ thể của chương này gồm có: Giới thiệu các thông tin liên quan đến khoá học, yêu cầu của khoá học, khái niệm về Trí tuệ nhân tạo, các lĩnh vực liên quan đến trí tuệ nhân tạo, lịch sử hình thành khoa học về trí tuệ nhân tạo, các lĩnh vực và ứng dụng của trí tuệ nhân tạo, so sánh giữa lập trình hệ thống và lập trình AI, những vấn đề chưa được giải quyết, những vấn đề cốt lõi của trí tuệ nhân tạo.
NHẬP MƠN TRÍ TUỆ NHÂN TẠO Chương 1: Giới thiệu chung Biên soạn: TS Ngô Hữu Phúc Bộ môn: Khoa học máy tính Mobile: 098 56 96 580 Email: ngohuuphuc76@gmail.com TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Thông tin chung Thơng tin nhóm mơn học: TT Họ tên giáo viên Học hàm Học vị Đơn vị công tác (Bộ môn) Ngô Hữu Phúc GVC TS BM Khoa học máy tính Trần Nguyên Ngọc GVC TS BM Khoa học máy tính Hà Chí Trung GVC TS BM Khoa học máy tính Trần Cao Trưởng GV ThS BM Khoa học máy tính Thời gian, địa điểm làm việc: Bộ môn Khoa học máy tính Tầng 2, nhà A1 Địa liên hệ: Bộ mơn Khoa học máy tính, khoa Cơng nghệ thơng tin Điện thoại, email: 069-515-329, ngohuuphuc76.mta@gmail.com TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Cấu trúc môn học Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Logic hình thức Chương 3: Các phương pháp tìm kiếm mù Chương 4: Các phương pháp tìm kiếm có sử dụng thông tin Chương 5: Các chiến lược tìm kiếm có đối thủ Chương 6: Các tốn thỏa buộc Chương 7: Nhập mơn học máy TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Bài 1: Giới thiệu chung (1/2) Chương 1, mục: 1.1 – 1.9 Tiết: 1-3; Tuần thứ: Mục đích, yêu cầu: Nắm sơ lược Học phần, sách riêng giáo viên, địa Giáo viên, bầu lớp trưởng Học phần Nắm khái niệm Trí tuệ nhân tạo Nắm lĩnh vực có liên quan đến Trí tuệ nhân tạo Nắm vấn đề cốt lõi Trí tuệ nhân tạo Hình thức tổ chức dạy học: Lý thuyết Thời gian: tiết Địa điểm: Giảng đường Phòng Đào tạo phân cơng Nội dung chính: (Slides) TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Bài 1: Giới thiệu chung (2/2) Giới thiệu thông tin liên quan đến khoá học Yêu cầu khoá học Khái niệm Trí tuệ nhân tạo Các lĩnh vực liên quan đến trí tuệ nhân tạo Lịch sử hình thành khoa học trí tuệ nhân tạo Các lĩnh vực ứng dụng trí tuệ nhân tạo So sánh lập trình hệ thống lập trình AI Những vấn đề chưa giải Những vấn đề cốt lõi trí tuệ nhân tạo TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Tài liệu tham khảo Tài liệu mơn học: • Artificial Intelligence: A Modern Approach, S.J Russell and P Norvig, 2nd Edition, Prentice-Hall, 2003 • Essentials of Artificial Intelligence , M.Ginsberg, Morgan Kaufmann, 1993 • Trí tuệ nhân tạo: Các phương pháp giả vấn đề kỹ thuật xử lý tri thức, Nguyễn Thanh Thủy • Trí tuệ nhân tạo, Đỗ Trung Tuấn Một số website: • http://www.cs.adfa.edu.au/~z3013620/we/course.htm • http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Electrical-Engineering-and-Computer-Science/6034Spring-2005/CourseHome/index.htm TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Giới thiệu chung khóa học I Giới thiệu chung TTNT II Logic hình thức III Các phương pháp tìm kiếm mù IV Các giải thuật tìm kiếm có kinh nghiệm V Kiểm tra kỳ VI Các giải thuật tìm kiếm có đối thủ VII Các tốn thỏa buộc VIII Nhập mơn máy học IX Một số ứng dụng thực tế TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Yêu cầu khóa học Thực hướng dẫn Học viện đánh giá Nắm nội dung lý thuyết áp dụng tập cụ thể Học viên phải học đầy đủ Học viên tham gia kiểm tra kỳ Bài thi hết mơn gồm 02 phần: • Phần lý thuyết • Phần tập (được giao vào tuần thứ môn học) TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Khái niệm Trí tuệ nhân tạo (1/) Hiện nay, giới có nhiều định nghĩa khác trí tuệ nhân tạo Tuy nhiên, chưa thống dạng định nghĩa Mặc dù vậy, có trường phái khái niệm AI: Strong AI: Có thể tạo thiết bị có trí thơng minh chương trình máy tính thơng minh người!!! Weak AI: Chương trình máy tính mơ hành vi thơng minh người!!! TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Khái niệm Trí tuệ nhân tạo (2/) Có quan điểm AI: Suy nghĩ người Hành động người Suy nghĩ có lý trí Hành động có lý trí Tài liệu tập trung vào nhóm quan điểm “hành động có lý trí” 10 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Suy nghĩ có lý trí Bắt đầu từ thời Hylạp cổ đại (Rule of Arguments) G Boole (Mathematical Model of Thoughts), Hilbert: Logics (nhưng hành vi thơng minh biểu diễn Logic!) Các vấn đề: Không phải hành vi thơng minh biểu diễn logic 14 Mục đích suy nghĩ gì? TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Hành động có lý trí Doing the right thing (not “Doing the thing right”) Hành vi coi thông minh giúp cho tác nhân (agent) thực hành vi tăng hội thực đích đặt cho với điều kiện thơng tin phương tiện cho phép mơi trường mà tồn Như vậy: Lợi điểm định nghĩa: Thông minh không thiết phải người hay giống người!!! Hành vi thông minh không thiết phải thực thông qua suy nghĩ, lý luận 15 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Ví dụ TTNT Ví dụ: Sự tiến hóa (Evolutionary Intelligence), Tính bầy đàn (Swarm Intelligence) 16 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Một số định nghĩa TTNT tài liệu tham khảo Trí tuệ nhân tạo giúp tạo máy tính có khả suy nghĩ máy tính có trí tuệ theo đầy đủ nghĩa từ (Haugeland, 1985) Trí tuệ nhân tạo khoa học nghiên cứu xem làm để máy tính thực công việc mà người làm tốt máy tính (Rich and Knight, 1991) TTNT khoa học nghiên cứu hoạt động trí não thơng qua mơ hình tính tốn (Chaniak McDemott, 1985) Nghiên cứu mơ hình tính tốn để máy tính nhận thức, lập luận, hành động (Winston, 1992) TTNT nghiên cứu hành vi thông minh mô vật thể nhân tạo (Nilsson 1998) 17 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Định nghĩa Trí tuệ nhân tạo khoa học nghiên cứu hành vi thông minh nhằm giải vấn đề đặt chương trình máy tính!!! 18 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Các lĩnh vực liên quan đến TTNT Tâm lý học nhận thức Thần kinh học Lý thuyết hệ thống (cybernetics) Toán Logic Logic học Sinh học tiến hoá Khoa học hành vi bầy đàn Tổ chức học Thống kê học 19 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Lịch sử hình thành khoa học TTNT Ba giai đoạn: Symbolism (70-80) (Automated Reasoning and Proofing, Expert Systems, Logic Programming, ) Connectionism (80s-90s) (Neural Networks, Statistical Learning, Support Vector Machines, Probabilistic Graph Learning, ) Evolutionary Computation (90s-?) (Evolutionary Programming, Evolutionary Strategies, Genetic Algorithms) , Intelligent 20 Multi Agent Systems TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Lịch sử hình thành phát triển (t) 1930-A.M.Turing đưa kết nghiên cứu máy thơng minh, chương trình thơng minh đến trắc nghiệm thơng minh, đồng thời đưa kết sở quan trọng máy Turing Phát quan trọng Turing chương trình lưu trữ nhớ để sau thực sở phép toán thao tác với đại lượng số hệ đếm nhị phân Việc lưu giữ chương trình máy cho phép thay đổi chức cách nhanh chóng dễ dàng thơng qua việc nạp chương trình khác vào nhớ Điều làm cho máy có khả học suy nghĩ đáy biểu máy tính trang bị TTNT 21 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Lịch sử hình thành phát triển (t) 1956-Chương trình tìm dẫn xuất hệ hình thức 1959-Máy giải tốn vạn (MP3) 1960-Mc Kathy đưa ngơn ngữ trí tuệ nhân tạo (Lisp- List Processing) 1961-Minsky đưa ngôn ngữ AI Tri thức + Điều khiển = chương trình 1962- Tính tích phân bất định 1963- Chương trình Heuristic-(gợi mở) 1964-Giải phương trình đại số sơ cấp 22 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Lịch sử hình thành phát triển (t) (chương trình ELIDA - phân tích tâm lý) 1966- Phân tích tổng hợp tiếng nói 1968-Robot Học nói 1972-A Camerauls (ngơn ngữ Prolog-chương trình Logic) 1970-1980: Xử lý ngôn ngữ tự nhiên Cuối 80: Hệ chuyên gia xử lý ngôn ngữ tự nhiên 1981-đề án tạo máy tính hệ Nhật 1986,1987 đến nay-Phát triển mạng Neural ứng dụng 23 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Các lĩnh vực ứng dụng TTNT • Xử lý ngôn ngữ tự nhiên giao diện người máy • Lập luận giải vấn đề tự động • Chuẩn đốn, chưa trị với tri thức chun gia • Nhìn nhận dạng • Xử lý âm tiếng nói • Phát tri thức tự động từ liệu • Lập lịch, kế hoạch tự động • Xây dựng trò chơi thơng minh • Mơ thơng minh • Giải tốn xã hội, thiên nhiên thơng qua mơ thơng minh • Cuộc sống nhân tạo • 24 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Một số ví dụ TTNT • Chương trình chơi cờ máy Deep Blue đánh bại đại kiện tướng Kasparov (1997) • Hệ chuyên gia MYCIN (1984, Standford) không thua chuyên gia người việc chuẩn đốn bệnh • Chiến tranh vùng vịnh 1991, Kỹ thuật TTNT dùng để lập lịch lên kế hoạch hậu cần • Chiến tranh vùng vịnh lần (2003) Chiến tranh mơ máy tính • Chương trình lập lịch điều khiển thơng minh xe tự hành Robot tự hành NASA • Máy nhận dạng mắt người sân bay Heathrow • 25 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân So sánh lập trình hệ thống lập trình AI Lập trình hệ thống • Dữ liệu + Thuật tốn = Chương trình • Xử lý liệu • Dữ liệu nhớ đánh địa số • Xử lý theo thuật tốn • Định hướng xử lý đại lượng định lượng số • • Xử lý theo mẻ Không giải thích q trình thực Kết xác, khơng mắc lỗi • 26 TTNT - Học viện Kỹ thuật Qn Lập trình A.I • Tri thức + Điều khiển =Chương trình • Xử lý liệu định tính( ký hiệu tượng trưng) • Xử lý dựa tri thức cho phép dùng thuật giải heuristic, chế suy diễn • Tri thức cấu trúc hoá, để nhớ làm việc theo ký hiệu • Định hướng xử lý đại lượng định tính (logic), ký hiệu tượng trưng danh sách • Xử lý theo chế độ tương tác (hội thoại ngơn ngữ tự nhiên) • Có giải thích hành vi hệ thống q trình thực • Kết tốt, cho phép mắc lỗi Những vấn đề chưa giải Chương trình chưa tự sinh heuristic Chưa có khả xử lý song song người Chưa có khả diễn giải vấn đề theo nhiều phương pháp khác người Chưa có khả xử lý thông tin môi trường liên tục người Chưa có khả học người Chưa có khả tự thích nghi với môi trường 27 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Những vấn đề TTNT • Biểu diễn (representation) • Lập luận (reasoning) • Học (learning) • Tương tác (interaction) 28 TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân ... hình thức 19 59-Máy giải tốn vạn (MP3) 19 60-Mc Kathy đưa ngơn ngữ trí tuệ nhân tạo (Lisp- List Processing) 19 6 1- Minsky đưa ngôn ngữ AI Tri thức + Điều khiển = chương trình 19 6 2- Tính tích... tìm kiếm có đối thủ Chương 6: Các tốn thỏa buộc Chương 7: Nhập mơn học máy TTNT - Học viện Kỹ thuật Quân Bài 1: Giới thiệu chung (1/ 2) Chương 1, mục: 1. 1 – 1. 9 Tiết: 1- 3; Tuần thứ: Mục đích,... 19 6 6- Phân tích tổng hợp tiếng nói 19 68-Robot Học nói 19 72-A Camerauls (ngơn ngữ Prolog -chương trình Logic) 19 70 -1 9 80: Xử lý ngơn ngữ tự nhiên Cuối 80: Hệ chuyên gia xử lý ngôn ngữ