Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Bài 1: Giới thiệu về trí tuệ nhân tạo - Thân Quang Khoát
Trí Tuệ Nhân Tạo
(Artificial Intelligence)
Thân Quang Khoát
Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Năm 2020
Nội dung môn học:
n Giới thiệu về Trí tuệ nhân tạo
q Định nghĩa
q Các nền tảng
q Lịch sử tóm tắt
q Các thành tựu quan trọng
n Tác tử
n Giải quyết vấn đề: Tìm kiếm, Thỏa mãn ràng buộc
n Logic và suy diễn
n Biểu diễn tri thức
n Học máy
Trí Tuệ Nhân Tạo
2
Trí Tuệ Nhân Tạo
3
4
Vài thành công: Watson (2011)
4
5
Vài thành công: GoogleBrain (2012)
5
6
Vài thành công: GAN (2014)
v Tạo Trí tưởng tượng (Imagination)
Ian Goodfellow
Artificial faces
Goodfellow, Ian, Jean Pouget-Abadie, Mehdi Mirza, Bing Xu, David Warde-Farley, Sherjil Ozair,
Aaron Courville, and Yoshua Bengio. "Generative adversarial nets." In NIPS, pp. 2672-2680. 2014.
6
A huge breakthrough in AI, 2016
n AlphaGo of Google has just beaten a top player at Go
(cờ vây), 3/2016
q Go is a 2500 year-old game.
q Go is one of the most complex games.
n AlphaGo learns from 30 millions human moves,
and plays itself to find new moves.
n It beat Lee Sedol (World champion)
Trí tuệ nhân tạo
8
AI ảnh hưởng toàn cầu
AI tạo ra khoảng 15000 tỷ đô la mỗi năm
Nguồn: McKinsey
8
9
AI đẩy các ngành tăng trưởng lớn
9
Định nghĩa về TTNT (1)
n Các định nghĩa (quan điểm) về TTNT được chia thành 4
nhóm:
q (1) Các hệ thống suy nghĩ (thông minh) như con người
n "The exciting new effort to make computers think ... machines with
minds, in the full and literal sense." (Haugeland, 1985)
n "[The automation of] activities that we associate with human thinking,
activities such as decision-making, problem solving, learning ..."
(Bellman, 1978)
q (2) Các hệ thống suy nghĩ một cách hợp lý
n "The study of mental faculties through the use of computational
models." (Charniak and McDermott, 1985)
n "The study of the computations that make it possible to
perceive, reason, and act." (Winston, 1992)
Trí Tuệ Nhân Tạo
10
Định nghĩa về TTNT (2)
q (3) Các hệ thống hành động (thông minh) như con người
n "The art of creating machines that perform functions that require
intelligence when performed by people." (Kurzweil, 1990)
n "The study of how to make computers do things at which, at the
moment, people are better." (Rich and Knight, 1991)
q (4) Các hệ thống hành động một cách hợp lý
n "Computational Intelligence is the study of the design of intelligent
agents." (Poole et al., 1998)
n "AI . . .is concerned with intelligent behavior in artifacts." (Nilsson,
1998)
Trí Tuệ Nhân Tạo
11
Định nghĩa về TTNT (3)
n Các định nghĩa (1) và (2) liên quan đến các quá trình suy nghĩ
và suy diễn
n Các định nghĩa (3) và (4) liên quan đến cách hành động
n Các định nghĩa (1) và (3) đánh giá mức độ thành công (sự
thông minh) theo tiêu chuẩn của con người
n Các định nghĩa (2) và (4) đánh giá mức độ thành công (sự
thông minh) theo tiêu chuẩn của sự hợp lý
q Một hệ thống hành động hợp lý, nếu nó làm các việc phù hợp
đối với những gì nó (hệ thống) biết
Trí Tuệ Nhân Tạo
12
Hành động như con người: Turing Test
n Turing (1950) “Máy tính toán và sự thông minh":
n “Máy tính có thể suy nghĩ được không?" à “Máy tính có thể hành
động một cách thông minh được không?"
n Thí nghiệm kiểm chứng hành động thông minh: Imitation Game
n Dự đoán rằng đến năm 2000, máy tính sẽ có 30% khả năng vượt
qua một người không có chuyên môn đối với một bài kiểm tra
(Turing test) trong 5 phút
n Turing (vào năm 1950) đã dự đoán trước các vấn đề tranh luận quan
trọng trong TTNT trong vòng 50 năm sau
n Turing đã đề xuất các thành phần quan trọng của TTNT: tri thức, suy
diễn, hiểu ngôn ngữ, học
Trí Tuệ Nhân Tạo
13
Suy nghĩ như con người: Khoa học nhận thức
n Cuộc “cách mạng nhận thức” những năm 1960:
q Xem bộ não người như một cấu trúc xử lý thông tin
q Nghiên cứu về tâm lý nhận thức thay thế cho các nghiên cứu
trước đó về hành vi ứng xử
n Cần các lý thuyết khoa học về các hoạt động bên trong của bộ
não người
n Làm thế nào để xác nhận (kiểm chứng)?
1) Dự đoán và kiểm chứng các hoạt động (hành vi) của chủ thể con
người (hướng tiếp cận top-down), hoặc
2) Nhận dạng (xác định) trực tiếp từ các dữ liệu về hệ thần kinh
(hướng tiếp cận bottom-up)
n Hiện nay, cả 2 hướng tiếp cận này (Cognitive Science và
Cognitive Neuroscience) được tách rời với lĩnh vực TTNT
Trí Tuệ Nhân Tạo
14
Suy nghĩ hợp lý: Các luật suy nghĩ
n Aristotle: Thế nào là các quá trình suy nghĩ / tranh luận đúng
đắn?
n Một số trường học ở Hy Lạp đã phát triển những dạng logic:
ký hiệu và các luật dẫn xuất đối với các quá trình suy nghĩ
n Mối liên hệ trực tiếp, thông qua toán học và triết học, đối với
khoa học TTNT hiện đại
n Các vấn đề:
1. Không phải tất cả các hành vi (hành động) thông minh đều
xuất phát từ các cân nhắc (suy nghĩ) logic
ví dụ: bước chân qua tảng đá trên đường
2. Mục đích của sự suy nghĩ là gì? Những suy nghĩ nào mà tôi
nên thực hiện, trong số các suy nghĩ mà tôi có thể có?
Trí Tuệ Nhân Tạo
15
Hành động một cách hợp lý
n Hành động một cách hợp lý: thực hiện đúng việc cần
làm
n Đúng việc cần làm: là việc (hành động) giúp cực đại hóa
việc đạt được các mục tiêu, đối với các thông tin hiện có
n Không nhất thiết liên quan đến sự suy nghĩ.
Ví dụ: phản xạ chớp mắt
n Tuy nhiên, sự suy nghĩ nên được xem là thuộc vào hệ
thống (nhóm) các hành động hợp lý
n Sự hợp lý cần phải tính đến cả độ phức tạp tính toán
q Nếu chi phí về tài nguyên tính toán và thời gian quá cao, thì sẽ
không có tính thực tế (không áp dụng được trong thực tế)
Trí Tuệ Nhân Tạo
16
Các tác tử hợp lý (1)
n Một tác tử (agent) là một thực thể có khả năng nhận thức và
hành động
n Một cách khái quát, một tác tử có thể được biểu diễn bằng
một hàm ánh xạ: từ quá trình (lịch sử) nhận thức đến hành
động:
f: P* → A
Trí Tuệ Nhân Tạo
17
Các tác tử hợp lý (2)
n Đối với một tập (lớp) các môi trường và nhiệm vụ, chúng ta cần
tìm ra tác tử (hoặc một lớp các tác tử) có hiệu suất tốt nhất
n Lưu ý: Các giới hạn về tính toán (của máy tính) không cho
phép đạt được sự hợp lý hoàn hảo (tối ưu)
à Mục tiêu: Thiết kế chương trình máy tính tối ưu đối với các tài
nguyên máy tính hiện có
Trí Tuệ Nhân Tạo
18
Các nền tảng của TTNT (1)
n Triết học
q Logic
q Các phương pháp suy diễn
q Các cơ sở (nền tảng) của việc học
q Ngôn ngữ
q Sự hợp lý
n Toán học
q Biểu diễn hình thức và các giải thuật chứng minh
q Lý thuyết tính toán
q Tối ưu hóa
q Xác suất
q Thống kê
Trí Tuệ Nhân Tạo
19
Các nền tảng của TTNT (2)
n Kinh tế học
q Hàm lợi ích (tiện ích)
q Lý thuyết ra quyết định
n Khoa học thần kinh
q Nền tảng (cơ sở) tự nhiên của các hoạt động trí óc
n Tâm lý học
q Sự thích nghi
q Các dấu hiệu của nhận thức và điều khiển vận động
q Các kỹ thuật thực nghiệm (vd: tâm sinh lý học,…)
Trí Tuệ Nhân Tạo
20
Tải về để xem bản đầy đủ
26 trang
25280
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Bài 1: Giới thiệu về trí tuệ nhân tạo - Thân Quang Khoát", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_tri_tue_nhan_tao_bai_1_gioi_thieu_ve_tri_tue_nhan.pdf
