TIỂU LUẬN CUỐI kỳ môn học TIN học TRONG kỹ THUẬT đề tài PYTHON và AI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
bo^." /'.^Oố

TIỂU LUẬN

CI KỲ

MƠN HỌC: TIN HỌC TRONG KỸ THUẬT
ĐỀ TÀI: PYTHON VÀ AI

GVHD: Ths. Lê Thanh Tùng
SVTH: Nguyễn Văn Hiền - MSSV:18146294

TP. Hồ Chí Minh, Tháng 6 năm 2020


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths. Lê Thanh
Tùng. Trong quá trình học tập và tìm hiểu bộ mơn Tin học trong kỹ thuật, chúng
em đã nhận được sự quan tâm và giảng dạy tận tình của thầy. Thầy giúp chúng
em tích lũy thêm nhiều kiến thức và vận dụng chúng vào bài tiểu luận này
Kiến thức là vô hạn mà sự tiếp nhận kiến thức của bản thân mỗi người
luôn có những hạn chế nhất định. Do đó, trong quá trình hồn thành bài tiểu
luận, chắc chắn khơng tránh khỏi những sai sót. Chúng em rất mong nhận được
những góp ý đến từ thầy để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn.
Kính chúc thầy nhiều sức khỏe, hạnh phúc và thành cơng trên con đường
sự nghiệp giảng dạy của mình.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC


Chương 1: TÌM HIỂU VỀ AI
1.1.

AI là gì?

Trí tuệ nhân tạo hay trí thơng minh nhân tạo (Artiíicial intelligence - viết tắt
là AI) là một ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính (Computer Science). Là trí
tuệ do con người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính có thể tự động hóa
các hành vi thơng minh như con người.
Trí tuệ nhân tạo khác với việc lập trình logic trong các ngơn ngữ lập trình là ở
việc ứng dụng các hệ thống học máy (machine learning) để mô phỏng trí tuệ của
con người trong các xử lý mà con người làm tốt hon máy tính.
Cụ thể, trí tuệ nhân tạo giúp máy tính có được những trí tuệ của con người
như: biết suy nghĩ và lập luận để giải quyết vấn đề, biết giao tiếp do hiểu ngôn
ngữ, tiếng nói, biết học và tự thích nghi,...
Tuy rằng trí thơng minh nhân tạo có nghĩa rộng như là trí thơng minh trong
các tác phẩm khoa học viễn tưởng, nó là một trong những ngành trọng yếu
của tin học. Trí thông minh nhân tạo liên quan đến cách cư xử, sự học hỏi và khả
năng thích ứng thơng minh của máy móc.

1.2.

Phân loại AI

Cơng nghệ AI được chia làm 4 loại chính:
1.2.1.

Cơng nghệ AI phản ứng (Reactive Machine)

Một ví dụ là Deep Blue, chưong trình tự động choi cờ vua của IBM đã đánh
bại kì thủ thế giới Garry Kasparov vào những năm 1990. Cơng nghệ AI của
Deep Blue có thể xác định các nước cờ và dự đoán những bước đi tiếp theo. Nó
khơng có ký ức và khơng thể sử dụng những kinh nghiệm trong quá khứ để tiếp
tục huấn luyện trong tưong lai.
Loại công nghệ AI này phân tích những động thái khả thi - của chính nó và
đối thủ - và chọn hành động chiến lược nhất. Deep Blue và AlphaGO (choi cờ
vây) của Google được thiết kế cho các mục đích hẹp và khơng thể dễ dàng áp
dụng cho tình huống khác.

4


1.2.2.

Công nghệ AI với bộ nhớ hạn chế

Đặc điểm của công nghệ AI với bộ nhớ hạn chế là khả năng sử dụng những
kinh nghiệm trong quá khứ để đưa ra những quyết định trong tương lai. Công
nghệ AI này thường kết hợp với cảm biến môi trường xung quanh nhằm mục
đích dự đốn những trường hợp có thể xảy ra và đưa ra quyết định tốt nhất cho
thiết bị.
Ví dụ như đối với xe không người lái, nhiều cảm biến được trang bị xung
quanh xe và ở đầu xe để tính tốn khoảng cách với các xe phía trước, cơng nghệ
AI sẽ dự đốn khả năng xảy ra va chạm, từ đó điều chỉnh tốc độ xe phù hợp để
giữ an tồn cho xe.
1.2.3.

Lý thuyết trí tuệ nhân tạo

Đây là một thuật ngữ tâm lý. Công nghệ AI này có thể tự mình suy nghĩ và
học hỏi những thứ xung quanh để áp dụng cho chính bản thân nó lên một việc cụ
thể. Loại công nghệ AI này chưa khả thi trong thời gian hiện tại.
1.2.4.

Tự nhận thức

Lúc này cả hệ thống AI có ý thức về bản thân, có ý thức và hành xử như con
người. Chúng thậm chí cịn có cảm xúc và hiểu được cảm xúc của những người
khác. Tất nhiên, loại công nghệ AI này vẫn chưa khả thi.
Một trong các ứng dụng rõ rệt và có hiệu quả nhất của AI là nhà thơng minh.
Bằng việc kết nối nhiều loại sản phẩm có khả năng học hỏi thói quen của chủ sở
hữu nhờ vào trợ lí ảo như Google Assistant, lúc này AI sẽ tận dụng mọi thơng tin
mà nó ghi nhớ được từ chủ nhân để phục vụ các nhu cầu được đưa ra một cách
nhanh chóng và thuận tiện nhất.

1.3. Lợi ích của trí tuệ nhân tạo
AI là một thành quả vĩ đại của khoa học hiện đại, nếu biết cách ứng dụng thì
nó sẽ đem lại rất nhiều lợi ích cho bạn. Những lợi ích mà trí tuệ nhân tạo đã và
đang đem lại cho con người có thể kể đến là:

5


❖ Phát hiện và hạn chế rủi ro: Công nghệ AI giúp chúng ta dự báo trước
nhiều rủi ro và có thể phần nào hạn chế những thiệt hại mà các rủi ro đó
đem lại. AI có thể giúp con người dự báo trước những rủi ro của toànnhân
loại như dịch bệnh, thảm họa thiên nhiên, nguy cơ chiến tranh cho

đến những rủi ro mang tính cá nhân như rủi ro trong kinh doanh, khi tham
gia giao thông...
❖ Tiết kiệm sức lao động của con người: AI ra đời giúp con người càng
ngày càng tiết kiệm sức lao động bởi khả năng tự động hóa cao của nó.
Nhờ có AI mà con người có thể tối ưu hóa hoạt động sản xuất, giảm bớt
nhân công trong việc vận hành dây chuyền.
❖ Giải phóng sức sáng tạo: Cơng nghệ trí tuệ nhân tạo có thể thay con người
đảm nhiệm nhiều cơng việc như đánh giá dữ liệu, giao tiếp với khách
hàng. qua đó tạo điều kiện và cho phép con người có thể tập trung khai
thác sâu hơn khả năng sáng tạo của bản thân, phát triển chuyên môn một
cách bài bản, sâu sắc hơn.
❖ Cầu nối ngôn ngữ: Ngôn ngữ là cầu nối những cũng là rào cản lớn khiến
con người không thể tiếp cận gần nhau hơn cũng như học hỏi những
nguồn tri thức mới hơn. Nhưng với trí tuệ nhân tạo, những rào cản về
ngôn ngữ đang dần được gỡ bỏ để con người có thể thoải mái tiếp xúc với
mọi nền văn hóa, mọi ngơn ngữ, mọi quốc gia, qua đó mở rộng thêm
nhiều cơ hội học tập, làm việc khác.
❖ Cá nhân hóa: AI giúp đánh giá và cá nhân hóa dữ liệu giúp con người có
thể thấy được những thứ mà họ muốn thấy thơng qua hành vi của người
dùng.
Đi kèm với những lợi ích ủa AI, cũng có những mặt trái mà chúng ta cần
quan tâm như chi phí cao, khơng có tính linh hoạt, sáng tạo và đặc biệt là khả
năng gây ra tình trạng thất nghiệp hàng loạt cho người lao động.

6


Chương 2: NHỮNG LĨNH Vực, ỨNG DỤNG HIỆN NAY
ĐANG SỬ DỤNG AI
2.1.

Trong ngành vận tải

Trí tuệ nhân tạo được ứng dụng trên những phương tiện vận tải tự lái, điển
hình là ơ tơ. Sự ứng dụng này góp phần mang lại lợi ích kinh tế cao hơn nhờ khả
năng cắt giảm chi phí cũng như hạn chế những tai nạn nguy hiểm đến tính mạng.
Vào năm 2016, Otto, hãng phát triển xe tự lái thuộc Uber đã vận chuyển
thành công 50.000 lon bia Budweisers bằng xe tự lái trên quãng đường dài 193
km. Theo dự đốn của cơng ty tư vấn công nghệ thông tin Gartner, trong tương
lai, những chiếc xe có thể kết nối với nhau thơng qua Wifi để đưa ra những lộ
trình vận tải tốt nhất.

2.2.

Trong sản xuất

Trí tuệ nhân tạo được ứng dụng để xây dựng những quy trình sản xuất tối ưu
hơn. Cơng nghệ AI có khả năng phân tích cao, làm cơ sở định hướng cho việc ra
quyết định trong sản xuất. Nhờ đó, AI giúp tiết kiệm chi phí, cơng sức và mang
lại năng suất cao. Dự báo từ 5 đến 10 năm nữa, ngành khoa học này sẽ phát triển
lên tới đỉnh cao. Hãy cùng chờ đợi những thành tựu mới nhất của lồi người về
lĩnh vực này.

2.3.

Trong y tế

AI góp phần cải thiện tình trạng sức khỏe bệnh nhân, đồng thời giảm các chi
phí điều trị. Một trong những cơng nghệ chăm sóc sức khỏe tốt nhất phải kể đến
IBM Watson. Nó có khả năng hiểu được các ngơn ngữ tự nhiên và phản hồi các

câu hỏi được yêu cầu. Hệ thống khai thác dữ liệu bệnh nhân và nguồn dữ liệu sẵn
có khác để tạo ra giả thuyết.

7


Sau đó, nó sẽ trình bày một lược đồ điểm tin cậy. Các ứng dụng khác của AI
bao gồm chatbot, chương trình máy tính trực tuyến để trả lời các câu hỏi và hỗtrợ
khách hàng, sắp xếp các cuộc hẹn hoặc trợ giúp bệnh nhân thơng qua q
trình thanh tốn và các trợ lý y tế ảo cung cấp phản hồi y tế cơ bản.

2.4.

Trong giáo dục

Sự ra đời của trí tuệ nhân tạo giúp tạo ra những thay đổi lớn trong lĩnh vực
giáo dục. Các hoạt động giáo dục như chấm điểm hay dạy kèm học sinh có thể
được tự động hóa nhờ cơng nghệ AI. Nhiều trị chơi, phần mềm giáo dục ra đời
đáp ứng nhu cầu cụ thể của từng học sinh, giúp học sinh cải thiện tình hình học
tập theo tốc độ riêng của mình.
Trí tuệ nhân tạo cịn có thể chỉ ra những vấn đề mà các khóa học cần phải cải
thiện. Chẳng hạn như khi nhiều học sinh được phát hiện là gửi đáp án sai cho bài
tập, hệ thống sẽ thông báo cho giáo viên đồng thời gửi thông điệp đến học sinh
để chỉnh sửa đáp án phù hợp. Cơng nghệ AI cịn có khả năng theo dõi sự tiến bộ
của học sinh và thông báo đến giáo viên khi phát hiện ra vấn đề đối với kết quả
học tập của học sinh.
Hơn nữa, sinh viên cịn có thể học hỏi từ bất cứ nơi nào trên thế giới thông
qua việc sử dụng những phần mềm có hỗ trợ AI. Cơng nghệ AI cũng cung cấp
dữ liệu nhằm giúp sinh viên lựa chọn được những khóa học tốt nhất cho mình.

2.5.

Trong truyền thơng

Đối với lĩnh vực truyền thơng, sự phát triển của trí tuệ nhân tạo góp phần làm
thay đổi cách thức tiếp cận đối với khách hàng mục tiêu. Nhờ những ưu điểm của
cơng nghệ AI, các cơng ty có thể cung cấp quảng cáo vào đúng thời điểm, đúng
khách hàng tiềm năng, dựa trên việc phân tích các đặc điểm về nhân khẩu học,
thói quen hoạt động trực tuyến và những nội dung mà khách hàng thường xem
trên quảng cáo.

2.6.

Trong ngành dịch vụ

8


Công nghệ AI giúp ngành dịch vụ hoạt động tối ưu hơn và góp phần mang
đến những trải nghiệm mới mẻ hơn và tốt hơn cho khách hàng. Thông qua việc
thu thập và phân tích dữ liệu, cơng nghệ AI có thể nắm bắt thơng tin về hành visử
dụng dịch vụ của khách hàng, từ đó mang lại những giải pháp phù hợp với
nhu cầu của từng khách hàng.

Ngồi
lĩnh
những
lĩnh
vựccịn
kể mở

trên,
cơng
nghệ
AI cịn
cho
rất nhiều
vực
khác,
đồng
thời
rộng
đến
những
lĩnhứng
vựcdụng
khơng
tưởng.

9


Chương 3: ỨNG DỤNG VÀ ƯU ĐIỂM CỦA PYTHON TRONG
BÀI TỐN AI
3.1.

Ứng dụng của Python trong bài tốn AI

Các mơ hình và dự án AI vốn đã khác với các mơ hình phần mềm truyền
thống. Khi chúng ta nói về các dự án AI, các công cụ và công nghệ được sử dụng
và các kỹ năng cần thiết hoàn toàn khác với những cơng cụ được sử dụng trong

q trình phát triển các dự án phần mềm thông thường. Ứng dụng AI u cầu
một ngơn ngữ ổn định, an tồn, linh hoạt và được trang bị các cơng cụ có thể xử
lý các yêu cầu riêng biệt khác nhau của các dự án như vậy. Python có tất cả
những tính chất này và do đó, nó đã trở thành một trong những ngôn ngữ được
các chuyên gia Khoa học Dữ liệu ưa chuộng nhất.

3.2.

Ưu điểm của Python trong bài toán AI

❖ Đơn giản và nhất quán
-

Python cho phép các lập trình viên viết code ngắn gọn và dễ đọc

-

Triển khai AI liên quan đến hàng tấn thuật toán, Python cung cấp
phương pháp “kiểm tra khi code” giúp làm giảm số lượng code bạn phải
gõ.

❖ Dễ học
Code Python mang âm hưởng toán học và giống với lối đọc / hiểu của
con người thế nên nó giúp đơn giản hóa các vấn đề để bạn tập trung vào AI,
ML hơn so với các ngơn ngữ khác.
❖ Có nhiều thư viện và Framework
Python có một kho cơng nghệ phong phú bao gồm rất nhiều thư viện giúp
giải quyết các thuật toán từ dễ đến khó và tiết kiệm rất nhiều thời gian cho
các dự án trí tuệ nhân tạo và học máy. Dưới đây là một số thư viện,
framework phổ biến:

-

Keras, TensorFlow, and Scikit-learn cho Học máy

-

NumPy cho phân tích dữ liệu và tính tốn khoa học hiệu năng cao


SciPy cho advanced computing
Pandas để phân tích dữ liệu mục đích chung
Seaborn cho trực quan hóa dữ liệu (Data Visualization)
❖ Nền tảng độc lập
Python được hỗ trợ bởi nhiều nền tảng bao gồm Linux, Windows,
MacOS, Unix, v.v. Code Python có thể được sử dụng để tạo các chương
trình thực thi độc lập cho hầu hết các hệ điều hành phổ biến, điều này có
nghĩa là phần mềm Python có thể dễ dàng phân phối và sử dụng trên các hệ
điều hành đó mà khơng cần trình thơng dịch Python.
❖ Cộng đơng Python rất lớn
Python có một cộng đồng người dùng khổng lồ ln hữu ích khi
chúng ta gặp phải lỗi mã hóa. Ngồi lượng người sử dụng đơng đảo,
Python cịn có nhiều cộng đồng, nhóm và diễn đàn nơi các lập trình viên
đăng các lỗi của họ và sẵn sàng giúp đỡ lẫn nhau.


KẾT LUẬN
•
Những năm gần đây, các cụm từ như "AI"hay "Trí tuệ nhân tạo"...
dường như đã quá phổ biến trong cuộc sống hiện nay. Hễ nhắc tới các thiết bị
điện tử hay bất cứ thiết bị nào người ta đều nhắc đến trí tuệ nhân tạo được

tích hợp trên thiết bị đó. Nhưng khơng phải ai cũng biết và hiểu về AI.
Bài tiểu luận đã thể hiện tổng quan các vấn đề liên quan đến AI cũng như
ứng dụng của Python trong AI. Giúp chúng ta hiểu thêm phần nào về bản
chất và lợi ích của AI trong thực tế. Tuy nhiên, với khả năng còn bị hạn chế
về nhiều mặt nên q trình thực hiện và hồn thành đề tài không tránh khỏi
những khiếm khuyết, hạn chế nhất định. Kính mong nhận được sự góp ý,
nhận xét của q thầy cơ để bài tiểu luận được hồn thiện hơn.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.
2. />3. />4. />