nhập môn trí tuệ nhân tạo

NH P MỌN TRệ TU NHÂN T O
Ch ng 1: Gi i thi u chung
Biên so n: TS Ngô H u Phúc
B mơn: Khoa h c máy tính
Mobile: 098 56 96 580
Email:

1

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


Thơng tin chung
 Thơng tin v nhóm mơn h c:
TT

H tên giáo viên

H c hƠm

H cv

n v công tác (B mơn)

1

Ngơ H u Phúc

GVC

TS

BM Khoa h c máy tính

2

Tr n Nguyên Ng c

GVC

TS

BM Khoa h c máy tính

3

Hà Chí Trung

GVC

TS

BM Khoa h c máy tính

4

Tr n Cao Tr

GV

ThS

BM Khoa h c máy tính

ng

 Th i gian, đ a đi m làm vi c: B mơn Khoa h c máy tính T ng 2, nhà A1.




2

a ch liên h : B mơn Khoa h c máy tính, khoa Cơng ngh thơng tin.
i n tho i, email: 069-515-329,

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


C u trúc môn h c
 Ch

ng 1: Gi i thi u chung.

 Ch

ng 2: Logic hình th c.

 Ch

ng 3: Các ph

ng pháp tìm ki m mù.

 Ch

ng 4: Các ph

ng pháp tìm ki m có s d ng thông tin.

 Ch

ng 5: Các chi n l

 Ch

ng 6: Các bài toán th a r ng bu c.

 Ch

ng 7: Nh p môn h c máy.

3

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

c tìm ki m có đ i th .


BƠi 1: Gi i thi u chung (1/2)
Ch ng 1, m c: 1.1 – 1.9

Ti t: 1-3;
Tu n th : 1.
M c đích, yêu c u:
N m đ c s l c v H c ph n, các chính sách riêng c a
giáo viên, đ a ch Giáo viên, b u l p tr ng H c ph n.
2. N m đ
c các khái ni m v Trí tu nhân t o.
3. N m đ
c các l nh v c có liên quan đ n Trí tu nhân t o.
4. N m đ
c nh ng v n đ c t lõi c a Trí tu nhân t o.
1.

Hình th c t ch c d y h c: Lý thuy t.
Th i gian: 3 ti t.
a đi m: Gi ng đ ng do Phịng ào t o phân cơng
N i dung chính: (Slides)
4

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


BƠi 1: Gi i thi u chung (2/2)
1.

Gi i thi u các thơng tin liên quan đ n khố h c.

2.

Yêu c u c a khoá h c.

3.

Khái ni m v Trí tu nhân t o.

4.

Các l nh v c liên quan đ n trí tu nhân t o.

5.

L ch s hình thành khoa h c v trí tu nhân t o.

6.

Các l nh v c và ng d ng c a trí tu nhân t o.

7.

So sánh gi a l p trình h th ng và l p trình AI.

8.

Nh ng v n đ ch a đ

9.

Nh ng v n đ c t lõi c a trí tu nhân t o.

5

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

c gi i quy t.


TƠi li u tham kh o
TƠi li u môn h c:
•

Artificial Intelligence: A Modern Approach, S.J. Russell and P. Norvig, 2nd Edition,
Prentice-Hall, 2003.

•

Essentials of Artificial Intelligence , M.Ginsberg, Morgan Kaufmann, 1993.

•

Trí tu nhơn t o: Các ph

ng pháp gi quy t v n đ vƠ k thu t x

lý tri th c,

Nguy n Thanh Th y.
•

Trí tu nhơn t o,

Trung Tu n.

M t s website:
•

/>
•

/>
6

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


1. Gi i thi u chung v khóa h c
I.

Gi i thi u chung v TTNT.

II.

Logic hình th c.

III.

Các ph

IV.

Các gi i thu t tìm ki m có kinh nghi m.

V.

Ki m tra gi a k .

VI.

Các gi i thu t tìm ki m có đ i th .

ng pháp tìm ki m mù.

VII. Các bài tốn th a r ng bu c.

VIII. Nh p môn máy h c.
IX.
7

M ts

ng d ng trong th c t .

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


2. Yêu c u c a khóa h c


Th c hi n đúng h

ng d n c a H c vi n v đánh giá.



N m ch c n i dung lý thuy t và áp d ng trong bài t p
c th .



H c viên ph i đi h c đ y đ .



H c viên tham gia bài ki m tra gi a k .



Bài thi h t mơn g m 02 ph n:

8

•

Ph n lý thuy t.

•

Ph n bài t p (đ

c giao vào tu n th 6 c a môn h c).

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


3. Khái ni m v Trí tu nhơn t o (1/)
Hi n nay, trên th gi i có nhi u đ nh ngh a khác nhau



v trí tu nhân t o. Tuy nhiên, v n ch a th ng nh t
m t d ng đ nh ngh a.
M c dù v y, có 2 tr




Strong AI: Có th t o ra thi t b có trí thơng minh và
các ch



ng phái v khái ni m AI:

ng trình máy tính thơng minh h n ng

Weak AI: Ch

ng trình máy tính có th mô ph ng các

hành vi thông minh c a con ng
9

i!!!

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

i!!!


3. Khái ni m v Trí tu nhơn t o (2/)
Có 4 quan đi m v AI:

Suy ngh nh ng i
Hành đ ng nh ng i

Suy ngh có lý trí
Hành đ ng có lý trí

Tài li u t p trung vào nhóm quan đi m “hành đ ng có lý trí”.

10

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


HƠnh đ ng nh

ng

i: Turing Test



Turing (1950) "Computing machinery and intelligence":



“Máy tính có th ngh ?"  “Máy tính có th hành đ ng thơng minh?"



Turing Test: Trị ch i b t ch



c ng

i.

u đi m c a Turing Test
 Khái ni m khách quan v trí tu
 Tránh đi nh ng th o lu n v quá trình bên trong và ý th c
 Lo i tr

11

đ nh ki n thiên v c a ng

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

i th m v n

Các ý ki n ph n đ i Turing Test
 Thiên v các nhi m v gi i quy t v n đ b ng ký hi u.
 Trói bu c s

ng

thơng minh máy tính theo ki u con

i, trong khi con ng

 B nh

i có:

gi i h n

 Có khuynh h

ng nh m l n

Tuy nhiên, tr c nghi m Turing đư cung c p m t c s

cho nhi u s đ đánh giá dùng th c s cho các
ch
12

ng trình TTNT hi n đ i.

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


Suy ngh nh
Suy ngh nh


ng

ng

i

i:

Cách ti p c n cu i th k 19, đ u th k 20 v tâm lý h c nh n th c. Ch y u quan
tâm đ n vi c nghiên c u xem trí tu c a con ng
tu nh : x lý ngôn ng , ngh , h c, l p lu n đ

i là gì? các ch c n ng th hi n trí
c th c hi n nh th nào?

Hai cách ti p c n:


Trên xu ng: Tâm lý h c nt  Symbolism (Simon & Newell, 1961).



D

i lên: Neural and Brain Science (Mc Culloch, Pitt 1950s)  Artificial Neural

Networks.

13

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


Suy ngh có lý trí


B tđ ut

th i Hyl p c đ i (Rule of Arguments)

cho đ n G. Boole (Mathematical Model of
Thoughts), cho đ n Hilbert: Logics. (nh ng khơng

ph i các hành vi thơng minh đ u có th bi u di n
b ng Logic!)


Các v n đ :
1.

Không ph i các hành vi thông minh đ u có th bi u di n
b ng logic.

2.
14

M c đích c a suy ngh là gì?
TTNT - H c vi n K thu t Quân s


HƠnh đ ng có lý trí
 Doing the right thing (not “Doing the thing right”).
 Hành vi đ

c coi là thông minh n u giúp cho tác nhân (agent)

th c hi n hành vi t ng c h i th c hi n đ

v i đi u ki n thông tin ph

c đích đ t ra cho nó

ng ti n cho phép c a mơi tr

ng mà

nó đang t n t i.

 Nh

v y: L i đi m c a đ nh ngh a:



Thông minh không nh t thi t ph i là con ng



Hành vi thông minh không nh t thi t ph i th c hi n thông qua suy ngh ,
lý lu n.

15

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

i hay gi ng ng

i!!!


Ví d v TTNT
 Ví d : S

ti n hóa (Evolutionary Intelligence), Tính b y đƠn (Swarm

Intelligence).

16

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


M t s đ nh ngh a v TTNT trong tƠi li u tham kh o

 Trí tu nhân t o giúp t o ra máy tính có kh n ng suy ngh ...máy tính có trí tu

theo đ y đ ngh a c a t này (Haugeland, 1985).
 Trí tu nhân t o là khoa h c nghiên c u xem làm th nào đ

th c hi n đ

c nh ng công vi c mà hi n con ng

máy tính có th

i con làm t t h n máy tính

(Rich and Knight, 1991).
 TTNT là khoa h c nghiên c u v các ho t đ ng trí nưo thơng qua các mơ hình

tính tốn (Chaniak và McDemott, 1985).
 Nghiên c u các mơ hình tính tốn đ máy tính có th nh n th c, l p lu n, và

hành đ ng (Winston, 1992).
 TTNT nghiên c u các hành vi thông minh mô ph ng trong các v t th nhân t o

(Nilsson 1998).

17

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


nh ngh a

 Trí tu nhơn t o lƠ khoa h c nghiên c u các hƠnh vi

thông minh nh m gi i quy t các v n đ đ
v i các ch

18

ng trình máy tính!!!

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

c đ t ra đ i


4. Các l nh v c liên quan đ n TTNT
 Tơm lý h c nh n th c.
 Th n kinh h c.
 Lý thuy t v h th ng (cybernetics).
 Toán Logic vƠ Logic h c.
 Sinh h c ti n hoá.

 Khoa h c v hƠnh vi b y đƠn.
 T

ch c h c.

 Th ng kê h c.
 .......
19

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


5. L ch s

hình thƠnh khoa h c TTNT

Ba giai đo n:


Symbolism (70-80) (Automated Reasoning and Proofing,
Expert Systems, Logic Programming,...).



Connectionism (80s-90s) (Neural Networks, Statistical
Learning, Support Vector Machines, Probabilistic Graph

Learning,....).


Evolutionary Computation (90s-?) (Evolutionary

Programming, Evolutionary Strategies, Genetic Algorithms)
, Intelligent
20

Multi Agent Systems.

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

5. L ch s

hình thƠnh vƠ phát tri n (t)

 1930-A.M.Turing đ a ra các k t qu

ch

nghiên c u v

máy thơng minh,

ng trình thơng minh đ n tr c nghi m thông minh, đ ng th i đ a ra

các k t qu c s quan tr ng v máy Turing.
 Phát hi n quan tr ng c a Turing là ch

nh đ sau đó đ
v i các đ i l
 Vi c l u gi

ng trình có th l u tr

trong b

c th c hi n trên c s các phép toán c b n thao tác

ng là s 0 và 1 c a h đ m nh phân.

ch

ng trình trong máy cho phép thay đ i ch c n ng c a nó

m t cách nhanh chóng và d dàng thông qua vi c n p ch

ng trình m i

khác vào b nh .


i u trên làm cho máy có kh n ng h c và suy ngh đáy chính là bi u
hi n đ u tiên c a các máy tính đ

21

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

c trang b TTNT.


5. L ch s

hình thƠnh vƠ phát tri n (t)
ng trình tìm d n xu t trong các h hình th c.



1956-Ch



1959-Máy gi i toán v n n ng (MP3).



1960-Mc Kathy đ a ra ngơn ng

trí tu nhân t o (Lisp-

List Processing).


1961-Minsky đ a ra ngôn ng AI



Tri th c + i u khi n = ch



1962- Tính tích phân b t đ nh



1963- Ch



1964-Gi i ph

22

ng trình.

ng trình Heuristic-(g i m ).
ng trình đ i s s c p.

TTNT - H c vi n K thu t Quân s


5. L ch s

hình thƠnh vƠ phát tri n (t)



(ch



1966- Phân tích và t ng h p ti ng nói.



1968-Robot.



H c nói.



1972-A. Camerauls (ngơn ng Prolog-ch



1970-1980: X lý ngơn ng t nhiên.



Cu i 80: H chuyên gia x lý ngôn ng t nhiên.



1981-đ án t o ra các máy tính th h 5 c a Nh t.



1986,1987 đ n nay-Phát tri n m ng Neural và ng d ng.

23

ng trình ELIDA - phân tích tâm lý).

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

ng trình Logic)

6. Các l nh v c

ng d ng c a TTNT

•

X lý ngơn ng t nhiên và giao di n ng

•

L p lu n và gi i quy t v n đ t đ ng.

•

Chu n đốn, ch a tr v i tri th c chun gia.

•

Nhìn và nh n d ng.

•

X lý âm thanh ti ng nói.

•

Phát hi n tri th c t đ ng t d li u.

•

L p l ch, k ho ch t đ ng.

•

Xây d ng các trị ch i thơng minh.

•

Mơ ph ng thơng minh.

•

Gi i các bài tốn xư h i, thiên nhiên thơng qua mơ ph ng thơng minh.

•

Cu c s ng nhân t o.

•

........

24

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

i máy.


M t s ví d v TTNT

•

Ch

ng trình ch i c trên máy Deep Blue đánh b i đ i ki n t

ng Kasparov

(1997).
•

H chun gia MYCIN (1984, Standford) khơng thua kém chuyên gia ng
trong vi c chu n đoán b nh.

•

Chi n tranh vùng v nh 1991, K thu t TTNT đ

c dùng đ l p l ch và lên k

ho ch h u c n.
•

Chi n tranh vùng v nh l n 2 (2003). Chi n tranh mô ph ng trên máy tính.

•

Ch

ng trình l p l ch và đi u khi n thông minh trên xe t hành và Robot t

hành c a NASA.
•

Máy nh n d ng m t ng

•

........

25

i t i sân bay Heathrow.

TTNT - H c vi n K thu t Quân s

i