Inteligenta Artificiala: Introducere

IA 2019/2020

Continut

Organizare

Introducere

Inteligent, a artificiala: definit, ii

Istoric

Aplicat, ii recente

Concluzii

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 2 / 72

Pagina curs: https://sites.google.com/view/iafii

Titulari:I Prof. Dr. Leon Florin

I email: florinleon@gmail.com

I Conf. Dr. Raschip MadalinaI email: mionita@info.uaic.ro; cabinet: C416

I Lect. Dr. Pistol Ionut,I email: ipistol@info.uaic.ro

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 3 / 72

Cont, inut curs

I Introducere: definit, ia, istoric, principii, exemple de aplicat, iii

I Modelarea problemelor de IA: modele bazate pe stari I: probleme,instant,e; reprezentarea unei stari; stari init, iale, finale, spat, iulproblemei; tranzit, ii s, i validariStrategii de navigare neinformate: BFS, DFS, Iterative Deepening,Uniform cost, Backtracking

I Modelarea problemelor de IA: modele bazate pe stari II: strategiiinformate: Hillclimbing/Simulated annealing, A*; cautarea cu arboriAND-OR

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 4 / 72

Cont, inut curs

I Probleme de satisfacere a constrangerilor: definitie, exemple;propagarea constangerilor; algoritmi de cautare: Backtracking,Forward-checking, Backjumping; euristici pentru ordonareavariabilelor s, i a valorilor; cautare locala: Min-Conflicts; constrangerisoft, optimizare

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 5 / 72

Cont, inut curs

I Modelarea problemelor interactive de decizie in jocuri I: jocurisecvent, iale; algoritmul minimax, alfa-beta; jocuri nedeterministe

I Modelarea problemelor interactive de decizie in jocuri II: jocuristrategice, echilibru Nash pur, echilibru Nash mixt; jocuri cooperantecu n jucatori, reprezentarea jocurilor in forma caracteristica, nucleul,valoarea Shapley

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 6 / 72

Cont, inut curs

I Introducere in retelele neuronale: Invat,area automata, neuroniibiologici; perceptronul, Adaline, structura, algoritmul de antrenare alperceptronului, regula delta; peceptronul multistrat, structura,algoritmul Backpropagation, optimizari

I Aplicatii ale retelelor neuronale in jocuri: procese de deciziiMarkov, Value iteration, ecuatiile Bellman, Policy iteration; Invat,areprin ıntarire (Reinforcement leaning): ınvat,are pasiva (estimareadirecta a uitilitatii, programarea dinamica adaptiva, temporaldifference learning), ınvat,are activa: Q-learning

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 7 / 72

Cont, inut curs

I Reprezentarea cunoas, terii s, i sisteme de inferent, a: ret,elesemantice descriptive s, i inferent, iale; taxonomii s, i ontologii, SemanticWeb; inferent,e: demoni s, i reguli

I Procesarea limbajului natural: sisteme de dialog, AIML; limbajulnatural s, i limbajul formal; procesari de suprafat, a s, i procesari deadancime (semantice); reprezentarea s, i generarea cont, inutuluisemantic, resurse specifice (Wordnet, modele de limba)

I Aplicat, ii ale ret, elelor neuronale ın procesarea limbajului natural:reprezentari vectoriale, Word2vec: modelele Skip-Gram, ContinuousBag of Words, Descompunerea valorilor singulare, Glove; ret,eleneuronale recurente, Long Short Term Memory: arhitectura, aplicat, ii:analiza sentimentelor

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 8 / 72

Cont, inut curs

I Ret, ele bayesiene: teorema lui Bayes, independent,a s, i independent,acondit, ionata, algoritmul Bayes-Ball; inferent,e exacte cu ret,elebayesiene, inferent,a probabilitat, ilor marginale, inferent,a prinenumerare, eliminarea variabilelor; inferent,e aproximative, inferent,astohastica prin ponderarea verosimilitat, ii

I Planificare: tipuri de reprezentari: STRIPS, ADL, PDDL, cautare ınspat, iul starilor (forward, backward, euristici), planificare cu ordinepart, iala, grafuri de planificare, algoritmul Graphplan, planificare ınlogica propozit, ionala

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 9 / 72

Bibliografie

Russell & Norvig, Artificial Intelligence: A Modern Approach, 3rd Ed.

Cristea D., Ionita M., Pistol IC. Inteligenta artificiala, Editura universitatii“Alexandru Ioan Cuza” Iasi, 2005https://profs.info.uaic.ro/~dcristea/cursuri/IA/carteaIA.pdf

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 10 / 72

Evaluare

I Curs: Examen scris in sesiune: 40% (PEx - maxim 10); Bonus (B1)pentru activitat, i sau solut, ii deosebite

I Laborator: 60% (din care 50% e lucrul la proiect)I Punctaj obt, inut din prezent, a la laborator (12 * 0.2 = P, maxim 2.4)I teme laborator (11 * 0.6 = PT, maxim 6.6)I lucrul la proiect (saptamanile 8-13 - PP, maxim 10)

Bonus (B2) pentru activitat, i sau solut, ii deosebite

I Promovare: este necesara acumularea a minim 4 puncte din P+PT s, ia minim 5 puncte din (1+P+PT)*0.3 + PP*0.3 + PEx*0.4Notele se stabilesc folosind formula:

(1+P+PT)*0.3 + PP*0.3 + PEx*0.4

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 11 / 72

Continut

Organizare

Introducere

Inteligent, a artificiala: definit, ii

Istoric

Aplicat, ii recente

Concluzii

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 12 / 72

Inteligent,a artificiala

Inteligent,a artificiala ıncearca sa construiasca entitat, i inteligente.

I Artificial: facut de om, ne-natural, construit

I Inteligent,a este mult mai dificil de definit: este un termen genericpentru multe capacitat, i ınrudite

I Capacitatea de a rat, iona, a planifica, a rezolva probleme, a gandiabstract, a ınt,elege idei complexe, a ınvat,a repede s, i a ınvat,a dinexperient, a (Mainstream Science of Intelligence, 1994)

I Int,elegere (lat.”intelligere”, inter-legere →

”intelligentia”)

I Invat,areI Rat, ionament

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 13 / 72

Inteligent,e multiple

Psihologul Howard Gardner a identificat 7 tipuri distincte de inteligent, a(Frames of Mind, 1983) s, i mai recent ınca doua (1995)

I Lingvistica

I Se refera la capacitatea s, i placerea de a citi, scrie, povesti sau rezolvacuvinte ıncrucis,ate

I Care dintre cuvintele urmatoare nu se potrives, te cu celelalte?Coliba, Birou, Casa, Vila

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 14 / 72

Inteligent,e multiple

I Logico-matematicaI Presupune descoperirea modelelor, categoriilor s, i relat, iilorI Se manifesta, de exemplu, ın rezolvarea problemelor aritmetice sau ın

jocurile de strategieI Ce numar urmeaza ın serie?

3, 4, 6, 8, 12, 14, 18, 20, 24, 30, 32, 38, ?

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 15 / 72

Inteligent,e multiple

I Spat, ialaI Se refera la posibilitatea de a gandi ın imagini s, i la us,urint,a rezolvarii

unor probleme de geometrie spat, ialaI De exemplu, gasirea drumului ıntr-un labirint, talentul de a desena sau

de a construi figuri din cuburi LegoI Ce imagine urmeaza?

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 16 / 72

Inteligent,e multiple

I Corporal-chinestezicaI Implica o mare sensibilitate ın identificarea s, i prelucrarea senzat, iilor

fizice, de exemplu a simt, i ritmul unui dans

I MuzicalaI Presupune existent,a urechii muzicale, a posibilitat, ii de a percepe s, i

distinge sunete care par la fel altor persoane

I InterpersonalaI Este dovedita de spiritul de conducator, de us,urint,a comunicarii s, i de

existent,a empatiei, adica a capacitat, ii de a ınt,elege sentimentele altora

I IntrapersonalaI Reflecta o buna cunoas, tere a propriilor sentimente s, i capacitat, i

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 17 / 72

Inteligent,e multiple

I NaturalistaI Capacitatea de a recunoas, te modele ın natura, dornici de explorarea

mediului s, i de a ınvat,a despre alte specii: biologi etc.

I Existent, ialaI Capacitatea de a trata problemele filosofice ale viet, ii: scriitori, filosofi,

oameni carora le place sa citeasca s, i sa-s, i puna ıntrebari, predicatorietc.

Testele de inteligent, a clasice cuprind de obicei ıntrebari referitoare laprimele trei tipuri

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 18 / 72

Inteligent,a: de ce are nevoie

I Percept, iaI Capacitatea de a face observat, ii complexe asupra mediului

I Prelucrarea informat, iilorI Capacitatea de a gestiona s, i transforma informat, ii, rat, ionament

I MemoriaI Capacitatea de a stoca s, i refolosi informat, ii

I Invat,areaI Capacitatea de a dezvolta noi cunos, tint,e s, i abilitat, i s, i de a folosi

experient,a acumulata

I AdaptabilitateaI Capacitatea de a adapta ın mod flexibil comportamentul la situat, iile

curente

I Proces intrare-ies, ire: preia - filtreaza - stocheaza - generalizeaza -act, ioneaza

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 19 / 72

Inteligent,a: ce face

I Utilizarea ın mod optim a resurselor limitate, inclusiv timpul, pentru aatinge obiective

I atingerea obiectivelor mai des sau mai repede

I Rezolva probleme noi sau probleme existente ın moduri noi, maieficiente

I Adaptarea la mediu prin schimbari aduse propriei persoane saumediului

Inteligent,a este o masura a capacitat, ii de a atinge obiective ıntr-un mediucomplex s, i dinamic

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 20 / 72

Continut

Organizare

Introducere

Inteligent, a artificiala: definit, ii

Istoric

Aplicat, ii recente

Concluzii

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 21 / 72

Abordarea 1: a act, iona uman

I Inteligent,a artificiala este”arta de a crea mas, ini care sa ındeplineasca

funct, ii care ar necesita inteligent, a daca ar fi ındeplinite de oameni”(Kurzweil)

I Poate fi testata cu ajutorul testului Turing (1950)

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 22 / 72

Testul Turing

Turing. Computing machinery and intelligence, 1950

I Masinile pot sa gandeasca? → Masinile se pot comporta inteligent?

I Test operational pentru comportament inteligent

I Un arbitru (om) se angajeaza ıntr-o conversat, ie ın limbaj natural cualt, i doi participant, i la experiment: un om s, i o mas, ina

I Daca arbitrul nu poate spune cu sigurant, a cine este omul s, i cine estemas, ina, aceasta se spune ca a trecut testul

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 23 / 72

Testul Turing

I Pana ın 2000 o mas, ina ar putea avea o s,ansa de 30% de a pacali opersoana timp de 5 minute

I Componentele majore ale IA:I reprezentarea cunoas, teriiI rat, ionament automatI ınt,elegerea limbajului naturalI ınvat,are automata

I A anticipat argumentele majore ımpotriva IA ın urmatorii 50 de ani

I Testul Turing nu este reproductibil, constructiv, sau supus analizeimatematice

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 24 / 72

Camera chinezeasca

Searle (1980)

I O persoana foloses, te mult, imea de reguli ale unui calculator care trecetestul Turing pentru a raspunde la ıntrebari ın chineza

I Persoana nu cunoas, te aceasta limba

I Un program care manipuleaza simboluri, nu ınt,elege, nu are starimentale s, i intent, ii

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 25 / 72

Premiul Loebner

O competit, ie anuala ın domeniul IA care acorda premii programelorconsiderate a fi cele mai umane. Formatul competitiei este cel al unui testTuring standard.

I 1991 - J. Weintraub. ”Whimsical Conversation” (PC Therapist)

I 2000, 2001, 2004 - R. Wallace. Artificial Linguistic Internet ComputerEntity (A.L.I.C.E.)

I 2013, 2016-2019 - S. Worswick. Mitsuku (”Pandorabots”)I contine fisierele AIML ale lui ALICEI capacitatea de a rat, iona

Can you eat a house? - cauta proprietat, ile pentru ”house”, gases, tevaloarea ”made from” setata pentru ”brick”, raspunde ”no”

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 26 / 72

Abordarea 2: a gandi uman

I Inteligent,a artificiala este”automatizarea activitat, ilor pe care le

asociem cu gandirea umana, activitat, i precum luarea deciziilor,rezolvarea problemelor, ınvat,area” (Bellman, 1978)

I Scopul este de a construi sisteme care funct, ioneaza (intern) ın modsimilar gandirii umane

I Programele nu trebuie doar sa rezolve probleme, ci sa le rezolve ınacelas, i mod ca oamenii

I Marvin Minsky. Societatea mint, ii (1988): Mintea este o colect, ie deagent, i care reprezinta procese diferite, posibil concurente

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 27 / 72

Abordarea 3: a gandi rat, ional

I Inteligent,a artificiala este”studiul calculelor care fac posibile

percept, ia, rat, ionamentul s, i act, iunea” (Winston, 1992)I Folosirea logicii pentru a lua decizii complexe

I Aristotel, silogismele (sec. IV ı.Hr.): forme de argumentare logicaI o propozit, ie este inferata din alte doua propozit, iiI ”Socrates is a man; all men are mortal; therefore Socrates is mortal.”

I Formalizare riguroasa, putere de reprezentare s, i rat, ionamentI Cum poate fi reprezentata logic cunoas, terea s, i cum poate face

deduct, ii un sistem?I Dificultat, i: cunos, tint,e nesigure, informale (exemplu:

”cred ca te

iubesc”)

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 28 / 72

Abordarea 4: a act, iona rat, ional

I Inteligent,a artificiala este”preocupata de automatizarea

comportamentului inteligent” (Luger & Stubblefield, 1993 )I A act, iona rat, ional ınseamna a identifica act, iunea optima, care aduce

cas, tigul maximI Accentul cade pe comportament

I Inferent,ele sunt utile, dar nu ıntotdeauna necesareI Act, iunile reflexe pot fi rat, ionale

I Agent, i rat, ionali: selecteaza act, iunile care maximizeaza utilitateaas, teptata

I Decat sa imitam oamenii care ıncearca sa rezolve probleme dificile,mai bine sa ıncercam sa rezolvam pur s, i simplu aceste probleme

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 29 / 72

Continut

Organizare

Introducere

Inteligent, a artificiala: definit, ii

Istoric

Aplicat, ii recente

Concluzii

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 30 / 72

Evolut, ia IA

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 31 / 72

IA: istoric

I 1943: primul model de neuron artificial (McCulloch & Pitts)

I 1949: ınvat,area neuronala (Hebb)

I 1950 Turing. Computing Machinery and Intelligence

I 1950, 1951: studii asupra jocului de s,ah (Shannon, Turing)

I 1951: SNARC, primul calculator neuronal (Minsky & Edmonds)

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 32 / 72

Nastererea IA-ului

I 1956: Termenul inteligent, a artificiala: Atelierul de vara de laDartmouth. McCarthy, Minsky, Rochester, Shannon

I Logic Theorist (Newell & Simon’s) - ”primul program de inteligent, aartificiala”; demonstrarea de teoreme, explorare euristica

I Entuziasmul timpuriuI 1957: General Problem Solver : o problema poate fi exprimata ca o

mult, ime de clauze Horn; aplicat, ii: demonstrat, ii ın logica de ordinul II 1958: McCarthy: limbajul Lisp, Advice Taker : teoretic, utilizarea logicii

pentru a reprezenta informat, iaI 1959: Samuel’s checkers program; Geometry Theorem Prover

(Gelernter)I 1965: Metoda rezolut, iei (Robinson)I Program de dame care ınvat, a din jocuri; program pentru analiza

matematicaI “Microworlds”

I Predict, ii ca IA-ul va putea face orice la un moment datFII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 33 / 72

Perceptronul

Rosenblatt (1957) - algoritm de ınvat,are supervizata

I Clasificator liniar (binar)

I Teorema de convergent, a a perceptronului (1962)

I Algoritm de antrenare

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 34 / 72

ELIZA

Chatterbot-ul ELIZA, dezvoltat de Joseph Weizenbaum (1964):utilizatorul putea avea o discut, ie (text) cu calculatorul

I Programul funct, iona pe baza unor reguli de reinterpretare a mesajelorintroduse de utilizator

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 35 / 72

O doza de realitate

I 1966-74 IA descopera complexitatea computat, ionalaI Programele care funct, ionau bine pentru ”microworlds” au es,uat pe

probleme realeI Rezolvarea

”ın principiu” nu este identica cu rezolvarea ın practica

I Explozia combinatoriala

I Traducerea automata din rusa ın englezaThe spirit is willing but the flesh is weak.The vodka is good but the meat is rotten.

I Minsky & Papert. Perceptrons (1969)I Problemele neseparabile liniar (exemplu: XOR) nu pot fi modelate de

perceptroni

I Cercetarea pe ret,ele neuronale, aproape de disparit, ieRaportul Lighthill (1973): oprirea finant, arii cercetarilor de IA ınMarea Britanie, cu except, ia a trei universitat, i

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 36 / 72

IA: istoric

I 1969-79 Dezvoltarea timpurie a sistemelor bazate pe cunos, tint,eI Sistemul Dendral (1969) - primul sistem expert

I identificarea structurii moleculare a unei substant,e chimice pe bazainformat, iilor furnizate de un spectrometru de masa

I versiunile ulterioare au inclus ideea din Advice Taker : separareacunos, tint,elor (regulilor) de programul care realizeaza rat, ionamentul

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 37 / 72

Alte realizari

I 1965: Logica vaga / fuzzy (Zadeh)

I 1968: Reprezentarea cunoas, terii prin ret,ele semantice (Quillian)

I 1970: Limbajul Prolog (Colmerauer)I 1972: Sistemul expert MYCIN (Shortliffe et al.)

I sistem de diagnosticare medicala: prescrie o ret,eta medicala pentru boliinfect, ioase ale sangelui pe baza unui set de analize introduse ın sistem

I scris ın Lisp, 450 reguliI dozaj, explicat, ii (“why?”), factori de ıncredereI EMYCIN (1979), “shell” de sisteme expert

I 1973: Algoritmii genetici (Holland)

I 1975: Reprezentarea cunoas, terii prin cadre (Minsky)

I 1980: Prospector - detectarea depozitelor minerale

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 38 / 72

IA: istoric

I 1980-88 Avantul sistemelor expert ın industrieI XCON (1980): sistem expert comercial care alcatuia automat lista de

accesorii (cabluri, conectori, etc) pentru calculatoarele produse deDigital Equipment Corporation

I economii de 40 Milioane USD anualI 750 de reguli ın 1980, 5500 de reguli ın 1995

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 39 / 72

Proiecte de succes - anii ’80

I 1984: Proiectul Cyc (Lenat), colect, ie de cunos, tint,e de”bun simt,”. In

2006: 47.000 concepte, 306.000 fapte

I 1985: Ret,ele bayesiene (Pearl), rat, ionament probabilistic

I 1986: Se impune algoritmul back-propagation (Rumelhart, Hinton &Williams) pentru antrenarea ret,elelor neuronale de tip perceptronmultistrat, descoperit de fapt ın 1969 (Bryson & Ho)

I 1986: NetTalk (Sejnowski & Rosenberg): Ret,ea neuronala care ınvat, asa citeasca texte ın engleza : 309 neuroni, 18.629 conexiuni

I 1988: HiTech (CMU) ıl ınvinge pe marele maestru de s,ah Denker

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 40 / 72

IA: istoric

I 1988-93 Sisteme expert in industrie: ”AI Winter”

I 1985-95 Ret,elele neuronale redevin populare

I 1988- Revenirea metodelor probabiliste; Cres, terea ”Nouvelle AI”:ALife, GAs, soft computing

I 1995- Agenti, agenti, agenti ...

I 2003- Human-level AI

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 41 / 72

Proiecte de succes - anii ’90

I 1991: DART - In timpul razboiului din Golf, planificarea trupelor ceimplicau 50.000 de vehicule militare, transportatoare s, i trupe, a fostrealizata cu ajutorul unui sistem de IA

I 1995: TD-Gammon (Tesauro) - joc de table

I 1995: ALVINN - autovehicul autonom (4585 km prin SUA)

I 1995: chatterbot-ul A.L.I.C.E.

I 1996: Conjectura lui Robbins din logica booleana, nerezolvata timpde zeci de ani, a fost demonstrata cu ajutorul unui demonstratorautomat de teoreme

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 42 / 72

Fotbal cu robot, i

https://www.youtube.com/watch?v=lhYdQbSq5Mo

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 43 / 72

Jocul de s,ah

I 1997: Deep Blue, un supercomputer produs de IBM pe care ruleazaalgoritmi de IA, l-a ınvins pe campionul mondial Garry Kasparov

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 44 / 72

Robot, i ”expresivi”

I Cog Project (Brooks, MIT): Inteligent,a la nivel uman necesitaacumularea de experient, a in interact, iunea cu oamenii

I Kismet (Breazeal, MIT): o mas, ina care poate recunoas, te s, i simulaemot, iile

https://youtu.be/8KRZX5KL4fAFII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 45 / 72

Robotica

I 2000: Nomad, cautarea meteorit, ilor ın Antarctica

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 46 / 72

Algoritmul MASSIVE (2000)

Industria efectelor vizuale; capacitatea de a crea us,or mii/milioane deagent, i care act, ioneaza ca indivizi

Stapanul inelelor, 2001-2003

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 47 / 72

Arta computerizata

Aaron (Cohen, Kurzweil CyberArt Technologies)

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 48 / 72

Alte realizari

I 1999: Sistem expert ın timp real pentru gestionarea sarcinilor derutina de reparare ale unei sonde spat, iale (Remote Agent pentru DeepSpace 1)

I 2002: Kramnik s, i Deep Fritz fac remiza

I 2005: Limbajul F# (Microsoft)

I 2006: Google Translate, acum peste 100 de limbi

I 2007: DARPA Urban Challenge, mas, ini fara s,ofer, premiu de2.000.000 $ (96 km prin arii urbane)

I 2009: Google introduce subtitrari automate ın videoclipurile YouTube

I 2014: Eugene Goostman / Evghen Gustman – un program carepretinde a fi un baiat ucrainian de 13 ani, trece testul Turing(pacales, te 33% din arbitri)

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 49 / 72

Continut

Organizare

Introducere

Inteligent, a artificiala: definit, ii

Istoric

Aplicat, ii recente

Concluzii

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 50 / 72

Vehicule autonome

DARPA Grand Challange (2005) pentru vehicule autopilotate ıntr-untraseu din des,ert (cas, tigat de Universitatea Staford)

DARPA Urban Challange (2007) pentru vehicule autopilotate ın mediuurban: cas, tigat de un vehicul construit la Carnegie-Mellon University cet, ine cont de trafic s, i semne de circulat, ie

Automobil autonom ın mediu urban (2014), Google

https://youtu.be/dk3oc1Hr62g

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 51 / 72

Aplicat, ii militare

Drona X-47B, SUA (2011)

I Primul avion autonom pilotat ın ıntregime de o inteligent, a artificiala

I Autonomie de zbor de 6 ore, 3900 km fara realimentare

I Cost: 813.000.000 $

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 52 / 72

Limbaj natural

IBM Watson

I Jeopardy! (2011)

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 53 / 72

Robot, i

I Swarm robotics: un numar mare de robot, i identici (care pot efectuaun numar mic de operat, iuni) pot realiza construct, ii ”inteligente” caredepas,esc ”inteligent,a” fiecarui exemplar

I Misiuni spat, iale: NASA agents

I Robotul Atlas, Google, 2015

https://www.youtube.com/watch?v=rVlhMGQgDkY,https://www.youtube.com/watch?v=_sBBaNYex3E

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 54 / 72

Deep Reinforcement Learning

Google DeepMind (2015): Programul a ınvat,at sa joace 49 de jocuri Atari2600 urmarind direct doar afis,ajul s, i scorul

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 55 / 72

”Visele” unei inteligent,e artificiale

Google, Deep learning, 2015

Recunoas, tere s, i creare de imagini a obiectelor obis,nuite

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 56 / 72

Identificarea imaginilor

Wolfram (2015)

https://www.imageidentify.com/

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 57 / 72

Todai Robot

”Can a Robot Get Into the University of Tokyo?”

I Cauta ın volume mari de dateI Clasifica s, i combina tipare relevanteI Deduce solut, ii plecand de la tiparele determinateI Identifica solut, ia optima

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 58 / 72

Todai Robot

”Ultima simfonie a lui Mozart are numele acestei planete”.

I Datele de intrare: ”ultima”, ”simfonie”, ”Mozart”

I Acceseaza o baza de cunos, tint,e (ex: Wikipedia)

I Cauta numele unei planete ın informat, ia returnata

I Sistemul nu interpreteaza nimic: cauta, potrives, te tipare s, i acordascoruri rezultatelor obt, inute

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 59 / 72

AlphaGo

I Google DeepMind

I Martie 2016: a cas, tigat cu 4-1 ımpotriva lui Lee Sedol, jucator de goprofesionist cu 9 dan, premiu: 1.000.000 $

I Mai 2017: a cas, tigat ımpotriva lui Ke Jie, cel mai bun jucator de godin lume

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 60 / 72

AlphaGo

I AlphaGo Zero (2017) a ınvat,at go jucand cu el ınsus, i, fara a ınvat,adin mutarile jucatorilor expert, i umani

I AlphaGo Zero a ınvins AlphaGo (100-0)

I AlphaZero (dec. 2017) a ınvat,at s,ah ın 4 ore s, i a ınvins motorul des,ah Stockfish (28 victorii, 72 remize, 0 ınfrangeri)

I Inteligent,a artificiala a atins abilitat, i superioare oamenilor pentrupractic toate jocurile

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 61 / 72

Arta

Stil artistic neuronal (2015)

Subiect (fotografie) + Stil (van Gogh) → Desen generat

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 62 / 72

Arta

Proiectul “The Next Rembrandt”

I Analiza computerizata a 168.263 fragmente de tablou din 346tablouri originale

I Aprilie 2016: a fost dezvaluit tabloul nou creat, imprimat 3D

https://www.nextrembrandt.com/

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 63 / 72

Poker

I Libratus, dezvoltat la universitatea Carnegie MellonI Ianuarie 2017: a ınvins patru dintre cei mai buni jucatori din lume

I 120.000 jocuri/maini ın 20 de zileI A cas, tigat echivalentul a 1.766.250 $

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 64 / 72

Google Duplex

Conversat, ii ın limbaj natural (2018)

Utilizeaza o ret,ea neuronala recurenta

https://ai.googleblog.com/2018/05/

duplex-ai-system-for-natural-conversation.html

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 65 / 72

Continut

Organizare

Introducere

Inteligent, a artificiala: definit, ii

Istoric

Aplicat, ii recente

Concluzii

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 66 / 72

IA, peste tot

I Motoare de cautare

I Planificarea rutei (hart, i, trafic)

I Logistica (pachete, linii aeriene)

I Diagnosticare medicala

I Asistent, i pentru client, i ai magazinelor online - Automated help desks

I Detect, ia spam / fraude electronice

I Echipamente inteligente

I Recomandare de produse

I Asistent, i, case inteligente

I ...

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 67 / 72

Ce poate face Inteligent,a Artificiala?

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 68 / 72

Viitor

I Utilizam IA:I pentru a crea sisteme inteligenteI cu cat este mai inteligent, cu atat mai bineI pentru a obt, ine o mai buna ınt,elegere a inteligent,ei umaneI pentru a obt, ine cat mai multe beneficii

I ne-ar putea ajuta sa evitam razboiul s, i catastrofele ecologice, sarealizam nemurirea s, i sa ne extindem ın univers

I Ce se ıntampla daca reus, im?

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 69 / 72

Subdomeniile IA

I Reprezentarea cunoasterii

I Sisteme expert

I Rationament

I Invatare automata

I Procesarea limbajului natural

I Procesarea imaginilor

I Recunoasterea vorbirii

I Robotica

I Teoria jocurilor

I Planificare automata

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 70 / 72

Limbaj natural

I Tehnologii de recunoastere vocalaI Recunoasterea vocala (ex: Siri)I Text-to-speechI Sisteme de dialog

I Tehnologii de procesare a limbajuluiI Sisteme de tip intrebare-raspunsI Traducere automataI Cautare pe WebI Clasificarea textului, spam filtering, etc.

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 71 / 72

Concluzii

I Inteligent,a este o masura a capacitat, ii de a atinge scopuri ıntr-unmediu complex s, i dinamic

I Reprezinta o mult, ime de strategii folosite pentru a optimizainteract, iunea cu mediul

I In IA exista abordari bazate pe gandire sau comportament, respectivmodelarea mint, ii umane sau rat, ionalitate

I S-au facut progrese substant, iale ın:I Recunoas, terea modelelor s, i ınvat,areI Problemele de planificare s, i rat, ionamentI Mai recent, recunoas, terea imaginilor s, i limbajuluiI Multe probleme sunt ınca nerezolvate

FII, UAIC Curs 1 IA 2019/2020 72 / 72