Bài giảng trí tuệ nhân tạo

1
TRÍ TUỆ NHÂN TẠO
Khoa Công nghệ Thông tin
Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật công nghiệp
2
NỘI DUNG

TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC TTNT

CÁC PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN VÀ GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ

NGÔN NGỮ TTNT PROLOG
3
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trí tuệ nhân tạo – Các phương pháp Giải quyết vấn đề
và kỹ thuật xử lý tri thức (1999)
Nguyễn Thanh Thuỷ
2. Lập trình lôgic trong Prolog (2004)
Phan Huy Khánh
3. Artificial Intelligence: A Modern Approach (2nd edition,
2002)
Stuart Russell & Peter Norvig
4
KHỐI LƯỢNG & CẤU TRÚC HỌC PHẦN

Số tín chỉ: 2

Lý thuyết: 26 tiết

Thực hành, bài tập: 10 tiết

5
TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC TTNT
6
NỘI DUNG

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

CÁC TIỀN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TTNT

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA KHOA HỌC TTNT

CÁC THÀNH TỰU CỦA KHOA HỌC TTNT

CÁC XU HƯỚNG MỚI TRONG TTNT
7
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
TTNT là gì?

Trí tuệ nhân tạo là khoa học liên quan đến việc làm cho
máy tính có những khả năng của trí tuệ con người, tiêu
biểu như các khả năng“suy nghĩ”, “hiểu ngôn ngữ”, và
biết “học tập”.
8

Intelligence: trí thông minh
“ability to learn, understand and think” (Oxford
dictionary)

Artificial Intelligence (AI): trí thông minh nhân tạo
“attempts to understand intelligent entities”

“strives to build intelligent entities”
(Stuart Russell & Peter Norvig)
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
TTNT là gì?
9
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
TTNT là gì?
10
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
TTNT và lập trình truyền thống
11
Thinking humanly
(Suy nghĩ như con người)
Thinking rationally
(Suy nghĩ hợp lý)
Acting humanly
(Hành động như con người)
Acting rationally
(Hành động hợp lý)
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Các yêu cầu của TTNT
12
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Hành động như con người:Phép thử Turing

Alan Turing (1912-1954)

“Computing Machinery and Intelligence” (1950)
Phép thử
Người kiểm tra

Người
Hệ thống TTNT
13

Chỉ ra các lĩnh vực cần nghiên cứu trong AI:

Xử lý ngôn ngữ tự nhiên: để giao tiếp

Biểu diễn tri thức: để lưu trữ và phục hồi các
thông tin được cung cấp trước/trong quá trình
thẩm vấn

Suy diễn tự động: để sử dụng các thông tin đã
được lưu trữ trả lời các câu hỏi và đưa ra các kết
luận mới

Học máy: thích nghi với các tình huống mới, phát
hiện và suy ra các mẫu
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Hành động như con người
14
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Suy nghĩ như con người: Mô hình nhận thức

Con người suy nghĩ ntn ?

Nhờ tâm lý học, khoa học nhận thức.

Người thuộc trường phái này, yêu cầu:


Chương trình chẳng những giải đúng

Còn so sánh từng bước giải với sự giải của 1
người.

VD: General Problem Solver (GPS), Newell &
Simon.
15
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Suy nghĩ có lý: Luật của suy nghĩ

Aristole: ~420 BC.

Tiến trình suy nghĩ đúng là gì?

Mở ra nhánh: quá trình suy luận.

VD: “Socrates is a man, all men are mortal; therefore
Socrates is mortal”

Theo sau Aristole -> 20th:

Logic hình thức (formal logic) ra đời.

Hình thức hoá về mặt ký hiệu và quá trình suy diễn với
các đối tượng trong thế giới tự nhiên.
16
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Hành động có lý


Hành động có lý ~ hành động để đạt được mục tiêu.

Ưu thế:

Tổng quát hơn luật suy nghĩ: Xử lý thông tin không chắc
chắn
17
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Các phương pháp và kỹ thuật

Các phương pháp biểu diễn tri thức và kỹ thuật xử lý
tri thức

Các phương pháp giải quyết vấn đề

Các phương pháp Heuristic

Các phương pháp học

Các ngôn ngữ TTNT
18
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Các thành phần trong hệ thống

Hai thành phần cơ bản:

Các phương pháp biểu diễn vấn đề, các phương pháp
biểu diễn tri thức

Các phương pháp tìm kiếm trong không gian bài toán,

các chiến lược suy diễn
19
NỘI DUNG

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

CÁC TIỀN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TTNT

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA KHOA HỌC TTNT

CÁC THÀNH TỰU CỦA KHOA HỌC TTNT

CÁC XU HƯỚNG MỚI TRONG TTNT
20
CÁC TIỀN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TTNT
TTNT kế thừa nhiều ý tưởng, quan điểm và các kỹ thuật từ các
ngành khoa học khác
TTNT kế thừa nhiều ý tưởng, quan điểm và các kỹ thuật từ các
ngành khoa học khác
TTNT
TTNT
T
â
m

l
ý

h
ọ

c
Ngôn ngữ học
Khoa học
máy tính
T
r
i
ế
t

h
ọ
c
Toán học
Các lý thuyết của lập
luận và học
Các lý thuyết xác suất logic,
tạo quyết định và tính toán
Làm cho TTNT trở
thành hiện thực
Nghiên cứu ý nghĩa và
cấu trúc của ngôn ngữ
Nghiên cứu tâm
trí con người
21
NỘI DUNG

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

CÁC TIỀN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TTNT


LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA KHOA HỌC TTNT

CÁC THÀNH TỰU CỦA KHOA HỌC TTNT

CÁC XU HƯỚNG MỚI TRONG TTNT
22
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA
KHOA HỌC TTNT

Bắt đầu của AI (1943 - 1956):

1943: McCulloch & Pitts: Mô hình chuyển mạch logic.

1950: Bài báo “Computing Machinery and Intelligence”
của Turing.

1956: McCarthy đề xuất tên gọi “Artificial Intelligence”.
23

“birth day”: Hội nghị ở Dartmouth College mùa hè 1956,
do Minsky và McCarthy tổ chức, và ở đây McCarthy đề
xuất tên gọi “artificial intelligence”. Có Simon và Newell
trong những người tham dự.
John McCarthy
Marvin Minsky
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA
KHOA HỌC TTNT
24


Trông mong nhất (1952 - 1969):

Một số chương trình TTNT thành công:

Samuel’s checkers

Newell & Simon’s Logic Theorist

Gelernter’s Geometry Theorem Prover.

Thuật giải của Robinson cho lập luận logic.
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA
KHOA HỌC TTNT
25

Thực tế (1966 − 1974):

Phát hiện được các khó khăn về độ phức tạp tính toán.

Quyến sách của Minsky & Papert năm 1969.

Hệ thống dựa trên tri thức (1969 − 1979):

1969: DENDRAL by Buchanan et al.
Đưa ra cấu trúc phân tử từ thông tin của quang phổ kế

1976: MYCIN by Shortliffle.
Chuẩn đoán nhiểm trùng máu

1979: PROSPECTOR by Duda et al.

Chuẩn đoán vị trí khoan dầu
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA
KHOA HỌC TTNT