Bài 1 và bài 2 của bài giảng Trí tuệ nhân tạo giúp người học biết được trí tuệ nhân tạo nhân tạo là gì? Biết được một số đặc điểm của trí tuệ nhân tạo và các ứng dụng của trí tuệ nhân tạo, hiểu được thế nào là Agent thông minh,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết.
TRÍ TUỆ NHÂN TẠO Artificial Intelligence Khoa CNTT TTNT p.1 Nội dung Lec Giới thiệu TTNT, khái niệm Lec Agent thông minh Lec Giải vấn đề tìm kiếm: tìm kiếm mù Lec Tìm kiếm kinh nghiệm (heuristics) Lec Trị chơi: Tìm kiếm có đối thủ Lec Logic mệnh đề Lec 7-8 Logic vị từ cấp Lec 9-10 Biểu diễn tri thức luật lập luận Lec 11-13 Lập trình logic Prolog Lec 14 Tri thức không chắn: logic xác suất Lec 15 Tri thức không chắn: logic mờ TTNT p.2 Tài liệu tham khảo – 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 (2nd ed) TTNT p.3 CHƯƠNG 1: Lec 1,2 Giới thiệu TTNT khái niệm TTNT p.4 Trí Tuệ Nhân Tạo gì? Là nhánh khoa học máy tính liên quan đến tự động hóa hành vi thơng minh Trí tuệ gì? Các câu hỏi chưa có câu trả lời: – Liệu trí tuệ có phải khả tên gọi cho tập hợp hành vi phân biệt độc lập nhau? – Thế khả sáng tạo? – Thế trực giác? – Điều diễn q trình học? – Có thể kết luận tính trí tuệ từ việc quan sát hành vi hay không hay cần phải có biểu chế nằm bên ? TTNT p.5 Trí Tuệ Nhân Tạo gì? Intelligence? Trí năng, trí tuệ, trí thơng minh Thế Artificial intelligence? Chúng ta phân tích loại quan niệm intelligence sau: TTNT p.6 Trí Tuệ Nhân Tạo gì? “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) “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) “Nghệ thuật sáng tạo máy thực chức địi hỏi thơng minh thực người (The art of creating machines that perform functions that require intelligence when performed by people)” (Kurzweil, 1990) “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) TTNT p.7 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 tốn học người TTNT p.8 Trí tuệ nhân tạo: hệ thống ứng xử người Hệ thống ứng xử (hành động) người (Hệ thống mà hành vi, ứng xử người) Systems that act like humans “Nghệ thuật sáng tạo máy thực chức đòi hỏi thông minh thực người (The art of creating machines that perform functions that require intelligence when performed by people)” (Kurzweil, 1990) Turing (1950) đề xuất test (Turing test): hội thoại hệ thống người vấn Nếu người vấn hệ thống người máy hệ thống cho thơng minh - Con người lúc ứng xử “đúng”? - Hành vi coi giống người? TTNT p.9 Trí tuệ nhân tạo: hệ thống tư hợp lý Hệ thống tư hợp lý System that think rationally Aristotle hình thức hóa “tư đúng” (Luật tư đúng) Hệ tam đoạn luận khuôn mẫu để thu kết luận cho giả thiết VD: Socrat người; tất người chết; Socrat phải chết “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) Không biểu diễn tri thức khơng chắn Nhiều tốn khơng dễ giải thiếu tài nguyên (không gian nhớ thời gian) Nhiều hành động coi thông minh ko liên quan đến tư (chẳng hạn: co tay lại chạm vật nóng) TTNT p.10 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) TTNT p.12 Artificial Intelligence: Hành động hợp lý Intelligence? Trí năng, trí tuệ, trí thơng minh Môn 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 TTNT p.13 Turing Test Interrogator Ưu điểm Turing Test – Khái niệm khách quan trí tuệ – Tránh thảo luận trình bên ý thức – Loại trừ định kiến thiên vị người thẩm vấn TTNT p.14 Các Ứng Dụng TTNT Trò chơi toán đố Suy luận chứng minh định lý tự động Các hệ chuyên gia (các hệ tri thức) Xử lý ngôn ngữ tự nhiên Lập kế hoạch người máy Máy học Mạng Neuron giải thuật di truyền … TTNT p.15 Trí Tuệ Nhân Tạo - Đặc Điểm Sử dụng máy tính vào suy luận ký hiệu, nhận dạng qua mẫu, học, suy luận khác… Tập trung vào vấn đề “khó” khơng thích hợp với lời giải mang tính thuật tốn Quan tâm đến kỹ thuật giải vấn đề sử dụng thơng tin khơng xác, khơng đầy đủ, mơ hồ… Cho lời giải “đủ tốt” lời giải xác hay tối ưu Sử dụng heuristics – “kinh nghiệm” Sử dụng tri thức chuyên môn … TTNT p.16 TTNT biểu diễn tìm kiếm Sự biểu diễn phải: Cung cấp cấu tự nhiên để thể tri thức/thông tin/ liệu cách đầy đủ => Tính biểu đạt Hỗ trợ việc thực thi cách hiệu việc tìm kiếm đáp án cho vấn đề => Tính hiệu Liệu việc tìm kiếm: – Có kết thúc khơng ? – Có chắn tìm lời giải khơng ? – Có chắn tìm lời giải tối ưu không ? TTNT p.17 TTNT biểu diễn & tìm kiếm Giải vấn đề tìm kiếm lời giải đồ thị không gian trạng thái: – Nút ~ trạng thái (node ~ state) – Liên kết (link) Ví dụ: – Trị chơi tic-tac-toe – Chẩn đốn trục trặc máy móc tơ TTNT p.18 KGTT Trị Chơi Tic-Tac-Toe TTNT p.19 Chẩn đốn trục trặc máy móc ô tô TTNT p.20 Lec Agen thông minh TTNT p.21 Agent thông minh – Agent (Tác nhân) hành động mơi trường Ví dụ: người, robot, – Mục tiêu TTNT nghiên cứu thiết kế tác nhân thông minh: tác nhân tồn moi trường hành động cách thông minh – Tác nhân thông minh cần có khả nhận thức mơi trường robot trang bị cảm nhận (sensors) – Tác nhân thông minh cần đưa hành động đáp ứng môi trường cần tác động (effectors) Lec2 – Agent thông minh TTNT p.22 Agent thông minh – Tác nhân xem hộp đen: Môi trường Các thông tin đến từ môi trường hành động Tác nhân thông minh cần trang bị cho tác nhân chương trình, gọi chương trình tác nhân: mơ tả thuật tốn kết hợp với thông tin trạng thái môi trường với tri thức lưu hành động thích ứng TTNT p.23 Thử nghiệm Turing Alan Turing (1950) xác định hành vi thông minh hành vi nhiệm vụ nhận thức đạt tới mức độ đánh lừa người Tác nhân thơng minh (TNTM) cần có khả năng: – Ghi nhớ tri thức lập luận – Hiểu ngôn ngữ tự nhiên (natural language understanding) – Khả học để đưa hành động thích ứng với hoàn cảnh học máy (mechine learning) – Nhận biết đối tượng đưa hình ảnh nhìn máy (computer vision): lĩnh vực nghiên cứu để máy tính hiểu cấu trúc tính chất đối tượng khơng gian ba chiều từ hình ảnh hai chiều – Khả suy mục đích cần đạt đưa dãy hành động mà cần thực để đạt mục đích trình lập kế hoạch (planning) TTNT p.24 Biểu diễn lập luận – Để máy tính lưu trữ tri thức, sử dụng tri thức cần tìm phương pháp biểu diễn tri thức – Lập luận tự động hiểu trình tính tốn biểu diễn tri thức: cho đầu vào biểu diễn tri thức đầu nhận biểu diễn tri thức – Mục tiêu trọng tâm TTNT : nghiên cứu thiết kế hệ thông minh, lưu trữ tri thức lĩnh vực có khả đưa hành động thích ứng lập luận dựa tri thức lưu trữ thông tin thu nhận từ môi trường TTNT p.25 Các lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng – Robot đưa thư – Hệ chuyên gia y học: với mục đích trợ giúp bác sĩ việc chuẩn đoán bệnh điều trị TTNT p.26 ... TTNT p.5 Trí Tuệ Nhân Tạo gì? Intelligence? Trí năng, trí tuệ, trí thơng minh Thế Artificial intelligence? Chúng ta phân tích loại quan niệm intelligence sau: TTNT p.6 Trí Tuệ Nhân Tạo gì?... tic-tac-toe – Chẩn đốn trục trặc máy móc tơ TTNT p.18 KGTT Trị Chơi Tic-Tac-Toe TTNT p.19 Chẩn đốn trục trặc máy móc tơ TTNT p.20 Lec Agen thông minh TTNT p.21 Agent thông minh – Agent (Tác nhân) ... (effectors) Lec2 – Agent thông minh TTNT p.22 Agent thông minh – Tác nhân xem hộp đen: Môi trường Các thông tin đến từ môi trường hành động Tác nhân thông minh cần trang bị cho tác nhân chương trình,