Elementy kognitywistyki II: Sztuczna inteligencja

Transkrypt

1 Elementy kognitywistyki II: Sztuczna inteligencja Piotr Konderak Zakład Logiki i Filozofii Nauki p.203b, Collegium Humanicum konsultacje: wtorki, 16:00-17:00 kondorp@bacon.umcs.lublin.pl

2 Sztuczna inteligencja to... część informatyki zajmująca się projektowaniem inteligentnych systemów komputerowych tj. systemów mających charakterystykę, jaką wiążemy z inteligencją w ludzkim zachowaniu * nauka ucząca maszyny robić coś, co obecnie ludzie umieją robić lepiej * nauka o komputerowych modelach wiedzy umożliwiających rozumienie, wnioskowanie i działanie * próba zrozumienia i wyjaśnienia jednostek inteligentnych; specyfika SI: wyjaśnianie przez budowanie

3 Definicje 1. systemy myślące jak ludzie Podjęto nowe, ekscytujące wyzwanie by nauczyć komputery myślenia... maszyny z umysłami w pełnym i dosłownym sensie (Haugeland 1985) Kognitywistyka łączy modele obliczeniowe AI oraz techniki eksperymentalne psychologii próbując konstruować precyzyjne i testowalne teorie dotyczące działań umysłu ludzkiego

4 Definicje 2. Systemy zachowujące się jak ludzie Sztuka tworzenia maszyn spełniających funkcje, które realizowane przez ludzi wymagają inteligencji (Kurzweil 1990) 3. systemy myślące racjonalnie Badania nad zdolnościami mentalnymi z wykorzystaniem modeli obliczeniowych (Charniak, McDermott 1985) Badania nad obliczeniami umożliwiającymi postrzeganie, wnioskowanie i działanie (Winston 1992)

5 Definicje 4. systemy zachowujące się racjonalnie Dziedzina badań usiłująca wyjaśnić i emulować inteligentne zachowanie w kategoriach procesów obliczeniowych (Schalkoff 1990) Gałąź informatyki zajmująca się automatyzacją zachowania inteligentnego (Luger, Stubblefield 1993)

6 Stara czy nowa SI? GOFAI (Good, Old-fashioned Artificial Intelligence): podstawa: operacje na symbolach ze względu na ich kształty kluczowe pojęcie: obliczanie (Turing, Church) realizacja (implementacja): komputer cyfrowy procesy mentalne (nie mózgowe) analogiczne do procesów komputerowych NewFAI (Newfangled Artificial Intelligence): podstawa: procesy subsymboliczne zachodzące w sieciach prostych jednostek (szt.neuronów) kluczowe pojęcia: powiązanie i waga implementacja: sztuczna sieć neuronowa modele procesów mózgowych

7 Zróbmy sobie agenta... Agent: jednostka postrzegająca środowisko, działająca na środowisko i uaktualniająca swoją strukturę wewnętrzną

8 Agent: czego potrzeba? 1. Robotyka i wizja, rozpoznawanie obrazu, kształtów i cech przedmiotów, kontrola ruchu 2. rozwiązywanie problemów (problem-solving): sformułowanie celu i problemu; przestrzeń problemowa i jej przeszukiwanie 3. reprezentacja wiedzy i wnioskowanie: wiedza wyrażona w pewnym języku reprezentacji wiedzy; wnioskowanie uzyskiwanie nowych zdań w oparciu o już istniejące (a) logika pierwszego rzędu (b) sieci semantyczne (c) systemy produkcji (d) ramy i skrypty 4. baza wiedzy: ontologia i inżynieria ontologiczna

9 Agent: czego potrzeba? 5. uczenie się: uniezależnienie od twórcy; umożliwia funkcjonowanie w nieznanym środowisku 6. przetwarzanie języka naturalnego: parsery, dziedzina interpretacji ( świat ), formalizmy reprezentacji wiedzy; problem przekładu maszynowego; wieloznaczności (metafory, metonimie etc.) 7. komunikacja między agentami (systemy wieloagentowe i poznanie rozproszone) 8. systemy eksperckie: fakty i heurystyki; akwizycja wiedzy; superekspert CYC jak modelować zdrowy rozsądek? 9. architektury poznawcze (modelowanie umysłu i zdolności poznawczych): ACT-R (Anderson), Soar (Newell, Rosenbloom), SnePS (Shapiro, Rapaport)

10 oraz systemy i języki AI narzędzia i produkty uboczne badań nad AI; LISP, Prolog 11. co to wszystko znaczy, czyli filozoficzne problemy sztucznej inteligencji: teoria umysłu a procesy SI, co z intencjonalnością, świadomością, semantyką

11 Bibliografia 1. Barr A., Feigenbaum E.A., Cohen P.R., The Handbook of Artificial Intelligence, vol I, II, Los Altos: Morgan Kaufman, Boden M., Mind as Machine, vol. 1-2, New York: Oxford Univ. Press, Encyclopedia of Artificial Intelligence. Second Edition, S. Shapiro (red.), New York: Wiley & Sons, Kasperski M.J., Sztuczna inteligencja. Droga do myślących maszyn, Warszawa: Helion, Luger G.F., Artificial Intelligence: Structures and Strategies for Complex Problem Solving, 6 th ed., Addison- Wesley, Russell S.J., Norvig P., Artificial Intelligence: a Modern Approach, New Jersey: Prentice Hall, Winston P., Artificial Intelligence. Second Edition, Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1984.