Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Chương 1: Tổng quan về trí tuệ nhân tạo

Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Chương 1: Tổng quan về trí tuệ nhân tạo nhằm trình bày những nội dung về trí tuệ nhân tạo, turing test, các nền tảng của trí tuệ nhân tạo, mục tiêu nghiên cứu của trí tuệ nhân tạo, lịch sử hình thành và các thành tụ hiện tại.

Trí Tuệ Nhân Tạo Artificial Intellignce Giảng viên: Nguyễn Văn Hịa Khoa KT-CN-MT – ðH An Giang 8-2010 Thơng tin cần thiết ðịa email : nvhoa@agu.edu.vn Chỉ liên lạc qua ñiện thoại thật cần thiết Tài liệu mơn học: http://staff.agu.edu.vn/nvhoa/AI/ Qui định lớp: Mục tiêu mơn học Giới thiệu trí tuệ nhân tạo Các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo Tìm kiếm Giải vấn đề Các phương pháp biểu diễn xử lý trí thức Xây dựng hệ thống thông minh Yêu cầu môn học Sinh viên phải dự 80% số tiết ñược dự thi kết thúc học phần Thảo luận, thực hành, seminar Làm tập chương Làm đồ án theo nhóm (tối ña SV) ðánh giá môn học Bài tập: 10% Kiểm tra: 10% ðồ án mơn học: 30% (nhóm SV) Thi hết môn : 50% Viết Question & discussion? Phân bổ thời gian Lên lớp: 20 tiết Thực hành: 20 tiết Prolog/Pascal/C++ Nghiên cứu tài liệu, tập: 60 tiết Nội dung môn học Giới thiệu trí tuệ nhân tạo Biểu diễn tốn tìm kiếm lời giải Các kỹ thuật tìm kiếm Heuristic Biểu diễn tri thức Sử dụng logic mệnh ñề vị từ Biểu diễn tri thức sử dụng luật Biểu diễn tri thức có cấu trúc Trị chơi Tri thức suy luận không chắn Lập kế hoạch Tài liệu tham khảo Sách, giáo trình Artificial Intelligence: A Modern Approach Stuart Russell & Peter Norvig (2nd edition, 2002) Giáo Trình Trí Tuệ Nhân Tạo Võ Huỳnh Trâm & Trần Ngân Bình ðH CT Sách/Slides tham khảo Bài giảng Trình Trí Tuệ Nhân Tạo, Lê Thành Sách, ðH BK HCM Chương 1: Tổng quan Trí Tuệ nhân tạo Nội dung Trí tuệ nhân tạo (TTNT) gì? Turing Test Các tảng TTNT Mục tiêu nghiên cứu Trí tuệ nhân tạo Lịch sử hình thành Các thành tụ 10 Khái niện tri thức (Knowledge) Tri thức thông tin chứa ñựng thành phần sau Các khái niệm: Các khái niệm bản: khái niệm mang tính quy ước Các khái niệm phát triển: hình thành từ khác niệm thành khái niệm phức hợp, phức tạp Các phương pháp nhận thức: Các qui luật, thủ tục Phương pháp suy diễn, lý luận, 22 Khái niện tri thức (tt) Tri thức có ñược qua thu thập tri thức sản sinh tri thức Quá trình thu thập sản sinh tri thức hai trình song song nối tiếp với Thu thập tri thức ðược thu thập từ thông tin Sản sinh tri thức: Tri thức sau ñược thu thập ñược ñưa vào mạng tri thức ñã có Trên sở ñó thực liên kết, suy diễn, kiểm chứng ñể sản sinh tri thức 23 ðối tượng nghiên cứu TTNT TTNT ngành nghiên cứu hành xử thông minh (intelligent behaviour) bao gồm: thu thập, lưu trữ tri thức, suy luận, hoạt ñộng kỹ ðối tượng nghiên cứu “hành xử thông minh” “sự thông minh” 24 Sự thông minh Khái niệm tính thơng minh đối tượng thường biểu qua hoạt ñộng: Sự hiểu biết nhận thức ñược tri thức Sự lý luận tạo tri thức dựa tri thức có Hành ñộng theo kết lý luận Kỹ (Skill) 25 Mục tiêu nghiên cứu TTNT Xây dựng lý thuyết thơng minh để giải thích hoạt động thơng minh Tìm hiểu chế thơng minh người Cơ chế lưu trữ tri thức Cơ chế khai thác tri thức Xây dựng chế thực thông minh Áp dụng hiểu biết vào máy móc phục vụ người 26 Mục tiêu nghiên cứu TTNT Mục tiêu cụ thể Kỹ thuật: xây dựng máy móc có tính thơng minh nhằm ñáp ứng tốt nhu cầu người Khoa học: xây dựng phát triển khái niệm, thuật ngữ, phương pháp ñể hiểu ñược hành xử thơng minh sinh vật ðối tượng thường trọng phát triển máy tính 27 Lịch sử hình thành TTNT Giai đoạn cổ điển (1950 - 1965) Có lãnh vực chính: Game playing: dựa kỹ thuật State Space Search Theorem proving: thực chuỗi suy diển để đạt tới biểu thức cần chứng minh Có kỹ thuật tìm kiếm Kỹ thuật generate and test : tìm đáp án/ chưa tối ưu Kỹ thuật Exhaustive search (vét cạn): Tìm tất nghiệm, chọn lựa phương án tốt 28 Lịch sử hình thành TTNT (tt) Giai đoạn viễn vơng (1965 - 1975) ðây giai đoạn phát triển với tham vọng làm cho máy hiểu ñược người qua ngôn ngữ tự nhiên Các nghiên cứu tập trung vào việc biểu diển tri thức phương thức giao tiếp người & máy ngôn ngữ tự nhiên Kết khơng khả quan tìm ñược phương thức biểu diễn tri thức ñược dùng ñến ngày Semantic Network (mạng ngữ nghĩa) Conceptial graph (ñồ thị khái niệm) Frame (khung) Script (kịch bản) 29 Lịch sử hình thành TTNT (tt) Giai đoạn ñại (từ 1975) Xác ñịnh lại mục tiêu mang tính thực tiễn hơn: Tìm lời giải tốt khoảng thời gian chấp nhận Khơng u cầu tồn tìm lời giải tối ưu Tinh thần HEURISTIC ñời ñược áp dụng mạnh mẽ ñể khắc phục bùng nổ tổ hợp Khẳng định vai trị tri thức ñồng thời xác ñịnh trở ngại lớn biểu diển tri thức bùng nổ tổ hợp Nêu cao vai trị Heuristic khẳng định tính khó khăn đánh giá heuristic 30 Các lĩnh vực ứng dụng Game Playing: tìm kiếm / Heuristic Automatic reasoning & Theorem proving: tìm kiếm / Heuristic Expert System: hướng phát triển mạnh mẽ có giá trị ứng dụng cao Planning & Robotic: hệ thống dự báo, tự động hóa Machine learning: trang bị khả học tập ñể giải vấn ñề kho tri thức: Supervised : Kiểm sốt tri thức học UnSupervised: Tự học, khơng kiểm sốt 31 Các thành tự Computer beats human in a chess game Computer-human conversation using speech recognition Expert system controls a spacecraft Robot can walk on stairs and hold a cup of water Language translation for webpages Home appliances use fuzzy logic 32 TTNT: biểu diễn tìm kiếm Sự biểu diễn phải: Cung cấp cấu tự nhiên ñể thể tri thức/thơng tin/ liệu cách đầy ñủ => Tính biểu ñạt Hỗ trợ việc thực thi cách hiệu việc tìm kiếmđáp 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 khơng? 33 TTNT: biểu diễn tìm kiếm (tt) Giải vấn đề tìm kiếm lời giải đồ thị khơng 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 34 Trị chơi Tic-tac-toe 35 Chẩn đốn trục trặc máy móc tơ 36 ... Trình Trí Tuệ Nhân Tạo Võ Huỳnh Trâm & Trần Ngân Bình ðH CT Sách/Slides tham khảo Bài giảng Trình Trí Tuệ Nhân Tạo, Lê Thành Sách, ðH BK HCM Chương 1: Tổng quan Trí Tuệ nhân tạo Nội dung Trí tuệ nhân. .. (AI): trí thơng minh nhân tạo “attempts to understand intelligent entities” “strives to build intelligent entities” (Stuart Russel & Peter Norvig) 11 Trí tuệ nhân tạo gì? (tt) Trí tuệ nhân tạo. .. Nội dung Trí tuệ nhân tạo (TTNT) gì? Turing Test Các tảng TTNT Mục tiêu nghiên cứu Trí tuệ nhân tạo Lịch sử hình thành Các thành tụ 10 Trí Tuệ Nhân Tạo gì? Intelligence: trí thơng minh “ability