Artificiell intelligens

Transkript

1 Introduktion Artificiell intelligens Vad är AI? Olika mål Intelligenta agenter Områden inom AI Arne Jönsson HCS/IA Vad är AI? Intelligens: Förmågan till tänkande och analys (Svenska ORboken) Artificial Intelligence is the study of how to make computers do things at which, at the moment, people are better. (Elaine Rich) Artificial Intelligence is the study of mental faculties through the use of computational models. (Eugene Charniak, rew Mcermott) Få fram intelligenta program som kan hantera oväntade situationer och kommunicera bättre. (Erik Sandewall) The branch of Computer Science that is concerned with the automation of intelligent behavior. (Luger & Stubblefield) Artificial Intelligence is the art of making computers work the way they do in the movies Turingtestet? Mål med AI System som kan: Tänka som en människa Tänka rationellt Handla som en människa Handla rationellt Exempel på turingtestdialog PC Therapist III S: En nyck är ett plötsligt och godtyckligt, ofta märkligt beteende. En solstråle i en grå och bister värld! F: I stil med en föraning? S: Alla börjar med att försöka göra någonting och alla gör någonting, men ingen gör vad han tänkte göra. F: Tja, men jag skulle i varje fall vilja föreställa mig att en nyckfull konversation är som springarens drag i schack - de går i sicksack, snarare än att följa en speciell linje. S: En nyckfull person uppvisar ett planlöst beteende och dess tankar är oförutsägbara tänk vad trevligt att vara oförutsägbar! F: Skämtar du? et är klart att total förutsägbarhet skulle göra världen till en trist plats, men oförutsägbarhet är knappast en dygd! Linköpings universitet 1

2 Artificiell Intelligens Intelligent agent Filosofi Matematik AI atavetenskap Neurovetenskap Lingvistik Kognitiv Psykologi Rationell Handla så bra som möjligt Mäta agentens utförande Mappa från varseblivningssekvenser till handlingar Vad agenten vet om omgivningen Varseblivningshistoria Handlingar Autonom ens handlingar beror bara på agentens kunskap samt vad den varseblir Intelligent agent Ex. ammsugaragent Percept typ Utförandemått Handlingar ammsugaragent Städa rent och gå hem, effektivt Rum, damm, hinder Suga, framåt, vänster, höger, stäng av Väggsensor, dammsensor, hemmasensor? Handlingar A Andra exempel på agenter Enkel reflexstyrd agent typ Utförandemått Medicinsk diagnos Satellitbildanalys Plockrobot Frisk patient min. kostnad Riktig kategorisering Antal delar i rätt låda Patient, sjukhus Bilder från satellit Rullband med delar, lådor Ställa frågor, tester, diagnoser, behandlingar Visa kategorisering Robotarm Symptom, patientsvar, datainmatning Bildpunkter Kamera, robotsensorer Raffinaderikontroll Interaktiv lärare Maximal renhet, avkastning, säkerhet Maximera studentens poäng Raffinaderi, operatörer Studenter Ventiler, pumpar, displayer, värmare Visa övningar, föreslå, rätta Temperatur, tryck, kemiska sensorer Tangentbord Villkors-handlingsregler Linköpings universitet 2

3 Problem Modellbaserad reflexstyrd agent en kan inte gå systematiskt Villkors-handlingsregler A Målstyrd agent Nyttobaserad agent Hur den blir om jag gör A Hur den blir om jag gör A Hur glad jag blir i det tillståndet Nytta Mål Områden inom AI Sökning Sökning Kunskapsrepresentation Planering Maskininlärning Tillämpningsområden: Språkteknologi Bildigenkänning Expertsystem Spel atautvinning etc srymd med: Initialtillstånd Operationer som beskriver effekten av en handling som en funktion av tillståndsförändringar Måltest Vägkostnad Sökstrategi som genererar en lösning på problemet Linköpings universitet 3

4 Exempel Sökträd 3 missionärer och 3 kannibaler skall korsa en flod i en båt som rymmer 2 personer. et får aldrig finnas fler kannibaler än missionärer för då äter kannibalerna upp missionärerna. Exempel på tillståndsformulering (2, 2, 0) (3, 3, 1) (3, 2, 0) (3, 1 0) Starttillstånd (3, 3, 0, 0, 1) eller hellre (3, 3, 1) Måltillstånd (0, 0, 0) Vägkostnad = 1 (3, 2, 1) (3, 2, 1) (3, 3, 1) (2, 2, 0) (2, 2, 0) (3, 2, 1) (3, 2, 1) (2, 2, 0) etc Sökstrategier Kunskapsrepreentation Blind sökning Utan kunskap om målet Heuristisk sökning Utnyttjar en gissning (heuristik) om hur långt från målet en nod är Sökning i spelförande program Mänsklig kunskap Representerad i en form som passar datorer Måste kunna representera Fakta Relationer mellan fakta Procedurell kunskap Satslogik Predikatlogik Enkel representation Varje symbol står för en sats som svarar mot ett tillstånd i världen Logiska konnektiv,, Inga variabler Kraftfullare Beskriver objekt, egenskaper hos objekt samt relationer mellan objekt Använder variabler Kvanifierare,, Ger mer kompakta representationer än satslogik Linköpings universitet 4

5 Predikatlogik, exempel som lär sig Kogvetare är glada typer Yttre standard x Kogvetare(x) Glad(x) Typ(x) et finns sura kogvetare x Kogvetare(x) Sur(x) etc Kritiserare Återkoppling Inlärningselement Mål Förändringar Kunskap Utförandeelement Problemgenerator Linköpings universitet 5