TIN HỌC TRONG KỸ THUẬT đề TÀI PYTHON VÀ AI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN HỌC: TIN HỌC TRONG KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: PYTHON VÀ AI GVHD: Ths Lê Thanh Tùng SVTH: Nguyễn Văn Hiền - MSSV:18146294 TP Hồ Chí Minh, Tháng năm 2020 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths Lê Thanh Tùng Trong trình học tập tìm hiểu môn Tin học kỹ thuật, chúng em nhận quan tâm giảng dạy tận tình thầy Thầy giúp chúng em tích lũy thêm nhiều kiến thức vận dụng chúng vào tiểu luận Kiến thức vô hạn mà tiếp nhận kiến thức thân người ln có hạn chế định Do đó, q trình hồn thành tiểu luận, chắn không tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận góp ý đến từ thầy để tiểu luận hoàn thiện Kính chúc thầy nhiều sức khỏe, hạnh phúc thành công đường nghiệp giảng dạy Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC Chương 1: TÌM HIỂU VỀ AI 1.1 AI gì? 1.2 Phân loại AI 1.2.1 Công nghệ AI phản ứng (Reactive Machine) 1.2.2 Công nghệ AI với nhớ hạn chế 1.2.3 Lý thuyết trí tuệ nhân tạo 1.2.4 Tự nhận thức 1.3 Lợi ích trí tuệ nhân tạo Chương 2: NHỮNG LĨNH VỰC, ỨNG DỤNG HIỆN NAY ĐANG SỬ DỤNG AI 2.1 Trong ngành vận tải .4 2.2 Trong sản xuất 2.3 Trong y tế 2.4 Trong giáo dục 2.5 Trong truyền thông 2.6 Trong ngành dịch vụ Chương 3: ỨNG DỤNG VÀ ƯU ĐIỂM CỦA PYTHON TRONG BÀI TOÁN AI 3.1 Ứng dụng Python toán AI .7 3.2 Ưu điển Python toán AI KẾT LUẬN .9 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 Chương 1: TÌM HIỂU VỀ AI 1.1 AI gì? Trí tuệ nhân tạo hay trí thơng minh nhân tạo (Artificial intelligence  – viết tắt AI) ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính (Computer science) Là trí tuệ người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính tự động hóa hành vi thơng minh người Trí tuệ nhân tạo khác với việc lập trình logic trong các ngơn ngữ lập trình là việc ứng dụng hệ thống học máy (machine learning) để mơ trí tuệ người xử lý mà người làm tốt máy tính Cụ thể, trí tuệ nhân tạo giúp máy tính có trí tuệ người như: biết suy nghĩ lập luận để giải vấn đề, biết giao tiếp hiểu ngơn ngữ, tiếng nói, biết học tự thích nghi,… Tuy trí thơng minh nhân tạo có nghĩa rộng trí thơng minh tác phẩm khoa học viễn tưởng, ngành trọng yếu của tin học Trí thơng minh nhân tạo liên quan đến cách cư xử, học hỏi khả thích ứng thơng minh máy móc 1.2 Phân loại AI Cơng nghệ AI chia làm loại chính: 1.2.1 Cơng nghệ AI phản ứng (Reactive Machine) Một ví dụ Deep Blue, chương trình tự động chơi cờ vua IBM đánh bại kì thủ giới Garry Kasparov vào năm 1990 Công nghệ AI Deep Blue xác định nước cờ dự đốn bước Nó khơng có ký ức sử dụng kinh nghiệm khứ để tiếp tục huấn luyện tương lai Loại cơng nghệ AI phân tích động thái khả thi - đối thủ - chọn hành động chiến lược Deep Blue AlphaGO (chơi cờ vây) Google thiết kế cho mục đích hẹp khơng thể dễ dàng áp dụng cho tình khác 1.2.2 Cơng nghệ AI với nhớ hạn chế Đặc điểm công nghệ AI với nhớ hạn chế khả sử dụng kinh nghiệm khứ để đưa định tương lai Công nghệ AI thường kết hợp với cảm biến môi trường xung quanh nhằm mục đích dự đốn trường hợp xảy đưa định tốt cho thiết bị Ví dụ xe khơng người lái, nhiều cảm biến trang bị xung quanh xe đầu xe để tính tốn khoảng cách với xe phía trước, cơng nghệ AI dự đốn khả xảy va chạm, từ điều chỉnh tốc độ xe phù hợp để giữ an toàn cho xe 1.2.3 Lý thuyết trí tuệ nhân tạo Đây thuật ngữ tâm lý Cơng nghệ AI tự suy nghĩ học hỏi thứ xung quanh để áp dụng cho thân lên việc cụ thể Loại công nghệ AI chưa khả thi thời gian 1.2.4 Tự nhận thức Lúc hệ thống AI có ý thức thân, có ý thức hành xử người Chúng chí cịn có cảm xúc hiểu cảm xúc người khác Tất nhiên, loại công nghệ AI chưa khả thi Một ứng dụng rõ rệt có hiệu AI là nhà thông minh Bằng việc kết nối nhiều loại sản phẩm có khả học hỏi thói quen chủ sở hữu nhờ vào trợ lí ảo như Google Assistant, lúc AI tận dụng thông tin mà ghi nhớ từ chủ nhân để phục vụ nhu cầu đưa cách nhanh chóng thuận tiện 1.3 Lợi ích trí tuệ nhân tạo AI thành vĩ đại khoa học đại, biết cách ứng dụng đem lại nhiều lợi ích cho bạn Những lợi ích mà trí tuệ nhân tạo đem lại cho người kể đến là:  Phát hạn chế rủi ro: Công nghệ AI giúp dự báo trước nhiều rủi ro phần hạn chế thiệt hại mà rủi ro đem lại AI giúp người dự báo trước rủi ro toàn nhân loại dịch bệnh, thảm họa thiên nhiên, nguy chiến tranh rủi ro mang tính cá nhân rủi ro kinh doanh, tham gia giao thông…  Tiết kiệm sức lao động người: AI đời giúp người ngày tiết kiệm sức lao động khả tự động hóa cao Nhờ có AI mà người tối ưu hóa hoạt động sản xuất, giảm bớt nhân cơng việc vận hành dây chuyền  Giải phóng sức sáng tạo: Cơng nghệ trí tuệ nhân tạo thay người đảm nhiệm nhiều công việc đánh giá dữ liệu, giao tiếp với khách hàng… qua tạo điều kiện cho phép người tập trung khai thác sâu khả sáng tạo thân, phát triển chuyên môn cách bản, sâu sắc  Cầu nối ngôn ngữ: Ngôn ngữ cầu nối rào cản lớn khiến người tiếp cận gần học hỏi nguồn tri thức Nhưng với trí tuệ nhân tạo, rào cản ngôn ngữ dần gỡ bỏ để người thoải mái tiếp xúc với văn hóa, ngơn ngữ, quốc gia, qua mở rộng thêm nhiều hội học tập, làm việc khác  Cá nhân hóa: AI giúp đánh giá cá nhân hóa dữ liệu giúp người thấy thứ mà họ muốn thấy thông qua hành vi người dùng Đi kèm với lợi ích AI, có mặt trái mà cần quan tâm chi phí cao, khơng có tính linh hoạt, sáng tạo đặc biệt khả gây tình trạng thất nghiệp hàng loạt cho người lao động Chương 2: NHỮNG LĨNH VỰC, ỨNG DỤNG HIỆN NAY ĐANG SỬ DỤNG AI 2.1 Trong ngành vận tải Trí tuệ nhân tạo ứng dụng phương tiện vận tải tự lái, điển hình tơ Sự ứng dụng góp phần mang lại lợi ích kinh tế cao nhờ khả cắt giảm chi phí hạn chế tai nạn nguy hiểm đến tính mạng Vào năm 2016, Otto, hãng phát triển xe tự lái thuộc Uber vận chuyển thành công 50.000 lon bia Budweisers xe tự lái quãng đường dài 193 km Theo dự đốn cơng ty tư vấn cơng nghệ thơng tin Gartner, tương lai, xe kết nối với thông qua Wifi để đưa lộ trình vận tải tốt 2.2 Trong sản xuất Trí tuệ nhân tạo ứng dụng để xây dựng quy trình sản xuất tối ưu hơn. Cơng nghệ AI có khả phân tích cao, làm sở định hướng cho việc định sản xuất. Nhờ đó, AI giúp tiết kiệm chi phí, cơng sức mang lại suất cao Dự báo từ đến 10 năm nữa, ngành khoa học phát triển lên tới đỉnh cao Hãy chờ đợi thành tựu loài người lĩnh vực 2.3 Trong y tế AI góp phần cải thiện tình trạng sức khỏe bệnh nhân, đồng thời giảm chi phí điều trị Một cơng nghệ chăm sóc sức khỏe tốt phải kể đến IBM Watson Nó có khả hiểu ngơn ngữ tự nhiên phản hồi câu hỏi yêu cầu Hệ thống khai thác liệu bệnh nhân nguồn liệu sẵn có khác để tạo giả thuyết Sau đó, trình bày lược đồ điểm tin cậy Các ứng dụng khác AI bao gồm chatbot, chương trình máy tính trực tuyến để trả lời câu hỏi hỗ trợ khách hàng, xếp hẹn trợ giúp bệnh nhân thông qua q trình tốn trợ lý y tế ảo cung cấp phản hồi y tế 2.4 Trong giáo dục Sự đời trí tuệ nhân tạo giúp tạo thay đổi lớn lĩnh vực giáo dục Các hoạt động giáo dục chấm điểm hay dạy kèm học sinh tự động hóa nhờ cơng nghệ AI Nhiều trị chơi, phần mềm giáo dục đời đáp ứng nhu cầu cụ thể học sinh, giúp học sinh cải thiện tình hình học tập theo tốc độ riêng Trí tuệ nhân tạo cịn vấn đề mà khóa học cần phải cải thiện Chẳng hạn nhiều học sinh phát gửi đáp án sai cho tập, hệ thống thông báo cho giáo viên đồng thời gửi thông điệp đến học sinh để chỉnh sửa đáp án phù hợp Cơng nghệ AI cịn có khả theo dõi tiến học sinh thông báo đến giáo viên phát vấn đề kết học tập học sinh Hơn nữa, sinh viên cịn học hỏi từ nơi giới thông qua việc sử dụng phần mềm có hỗ trợ AI Cơng nghệ AI cung cấp liệu nhằm giúp sinh viên lựa chọn khóa học tốt cho 2.5 Trong truyền thông Đối với lĩnh vực truyền thông, phát triển trí tuệ nhân tạo góp phần làm thay đổi cách thức tiếp cận khách hàng mục tiêu Nhờ ưu điểm công nghệ AI, cơng ty cung cấp quảng cáo vào thời điểm, khách hàng tiềm năng, dựa việc phân tích đặc điểm nhân học, thói quen hoạt động trực tuyến nội dung mà khách hàng thường xem quảng cáo 2.6 Trong ngành dịch vụ Công nghệ AI giúp ngành dịch vụ hoạt động tối ưu góp phần mang đến trải nghiệm mẻ tốt cho khách hàng. Thơng qua việc thu thập phân tích liệu, cơng nghệ AI nắm bắt thơng tin hành vi sử dụng dịch vụ khách hàng, từ mang lại giải pháp phù hợp với nhu cầu khách hàng Ngoài lĩnh vực kể trên, cơng nghệ AI cịn ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác, đồng thời mở rộng đến lĩnh vực không tưởng Chương 3: ỨNG DỤNG VÀ ƯU ĐIỂM CỦA PYTHON TRONG BÀI TOÁN AI 3.1 Ứng dụng Python tốn AI Các mơ hình dự án AI vốn khác với mơ hình phần mềm truyền thống Khi nói dự án AI, công cụ công nghệ sử dụng kỹ cần thiết hồn tồn khác với cơng cụ sử dụng trình phát triển dự án phần mềm thông thường Ứng dụng AI yêu cầu ngôn ngữ ổn định, an toàn, linh hoạt trang bị cơng cụ xử lý u cầu riêng biệt khác dự án Python có tất tính chất đó, trở thành ngơn ngữ chuyên gia Khoa học Dữ liệu ưa chuộng 3.2 Ưu điểm Python toán AI  Đơn giản quán - Python cho phép lập trình viên viết code ngắn gọn và dễ đọc - Triển khai AI liên quan đến hàng thuật toán, Python cung cấp phương pháp “kiểm tra code” giúp làm giảm số lượng code bạn phải gõ  Dễ học Code Python mang âm hưởng toán học giống với lối đọc / hiểu người nên giúp đơn giản hóa vấn đề để bạn tập trung vào AI, ML so với ngôn ngữ khác  Có nhiều thư viện Framework Python có kho cơng nghệ phong phú bao gồm nhiều thư viện giúp giải thuật toán từ dễ đến khó tiết kiệm nhiều thời gian cho dự án trí tuệ nhân tạo học máy Dưới số thư viện, framework phổ biến: - Keras, TensorFlow, and Scikit-learn cho Học máy - NumPy cho phân tích liệu tính tốn khoa học hiệu cao - SciPy cho advanced computing - Pandas để phân tích liệu mục đích chung - Seaborn cho trực quan hóa liệu (Data Visualization)  Nền tảng độc lập Python hỗ trợ nhiều tảng bao gồm Linux, Windows, MacOS, Unix, v.v Code Python sử dụng để tạo chương trình thực thi độc lập cho hầu hết hệ điều hành phổ biến, điều có nghĩa phần mềm Python dễ dàng phân phối sử dụng hệ điều hành mà khơng cần trình thơng dịch Python  Cộng đơng Python lớn Python có cộng đồng người dùng khổng lồ ln hữu ích gặp phải lỗi mã hóa Ngồi lượng người sử dụng đơng đảo, Python cịn có nhiều cộng đồng, nhóm diễn đàn nơi lập trình viên đăng lỗi họ sẵn sàng giúp đỡ lẫn KẾT LUẬN Những năm gần đây, cụm từ như “AI” hay “Trí tuệ nhân tạo”… dường phổ biến sống Hễ nhắc tới thiết bị điện tử hay thiết bị người ta nhắc đến trí tuệ nhân tạo tích hợp thiết bị đó. Nhưng khơng phải biết hiểu AI Bài tiểu luận thể tổng quan vấn đề liên quan đến AI ứng dụng Python AI Giúp hiểu thêm phần chất lợi ích AI thực tế Tuy nhiên, với khả bị hạn chế nhiều mặt nên q trình thực hồn thành đề tài không tránh khỏi khiếm khuyết, hạn chế định Kính mong nhận góp ý, nhận xét q thầy để tiểu luận hồn thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO https://www.semtek.com.vn https://fptshop.com.vn/tin-tuc/danh-gia/cong-nghe-ai-la-gi-tim-hieu-ve-congnghe-ai-63382 https://insights.magestore.com/posts/tong-quan-ai-artificial-intelligence https://niithanoi.edu.vn/tai-sao-lai-su-dung-python-cho-ai-va-machinelearning.html 10 ... CỦA PYTHON TRONG BÀI TOÁN AI 3.1 Ứng dụng Python toán AI .7 3.2 Ưu điển Python toán AI KẾT LUẬN .9 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 Chương 1: TÌM HIỂU VỀ AI. .. DỤNG AI 2.1 Trong ngành vận tải .4 2.2 Trong sản xuất 2.3 Trong y tế 2.4 Trong giáo dục 2.5 Trong truyền thông 2.6 Trong. .. nghệ AI cịn ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác, đồng thời mở rộng đến lĩnh vực không tưởng Chương 3: ỨNG DỤNG VÀ ƯU ĐIỂM CỦA PYTHON TRONG BÀI TOÁN AI 3.1 Ứng dụng Python tốn AI Các mơ hình dự án AI