Awatar

1
Awatar
Janusz A. Starzyk Wyzsza Szkola Informatyki i
Zarzadzania w Rzeszowie
2
Wprowadzenie
Awatar
Second life garden.jpg
Janusz A. Starzyk Wyzsza Szkola Informatyki i
Zarzadzania w Rzeszowie
3
Inteligencja
Pattie Maes MIT Media Lab

• Perhaps the last frontier of science its
  ultimate challenge- is to understand the
  biological basis of consciousness and the mental
  process by which we perceive, act, learn and
  remember.. z ksiazki Principles of Neural
  Science, E. R. Kandel i inni.
• E. R. Kandel otrzymal nagrode Nobla w 2000 za
  prace nad fizjologicznymi podstawami pamieci w
  sieciach neuronowych.
• The question of intelligence is the last great
  terrestrial frontier of science... cytat z
  ksiazki Hawkinsa On Intelligence.
• Jeff Hawkins zalozyl Redwood Neuroscience
  Institute zajmujacy sie badaniami dzialania mózgu

4
Organizacja

• Klasyczna Sztuczna Inteligencja (Artificial
  Intelligence AI)
• Inteligencja Obudowana (Embodied Intelligence EI)
• Wyzwania EI
• Musimy wiedziec jak ja zorganizowac
• Musimy poznac metody jej implementacji
• Musimy miec srodki zeby ja zbudowac i utrzymac
  jej dzialalnosc
• Nadzieje EI
• Ekonomiczne
• Spoleczne

5
Inteligencja
Oficjalna wypowiedz naukowców na temat
inteligencji Grudzien 13, 1994 Edytorial
podpisany przez 52 naukowców, opracowany przez
Linde S. Gottfredson, University of
Delaware Inteligencja jest ogólna cecha umyslu
która, miedzy innymi zawiera umiejetnosc
rozumowania, planowania, rozwiazywania problemów,
abstrakcyjnego myslenia, rozumienia zlozonych
pojec, szybkiego uczenia sie i uczenia sie przez
doswiadczenie.
Na podstawie http//www.indiana.edu/intell/map.sh
tml
6
Rózne Definicje Inteligencji

• The American Heritage Dictionary
• The capacity to acquire and apply knowledge.
• The faculty of thought and reason.
• Webster Dictionary
• The act or state of knowing the exercise of the
  understanding.
• The capacity to know or understand readiness of
  comprehension
• Wikipedia
• The capacity to reason, plan, solve problems,
  think abstractly, comprehend ideas and language,
  and learn.
• Kaplan Sadock
• The ability to learn new things, recall
  information, think rationally, apply knowledge
  and solve problems.
• Slownik on-line dict.die.net
• The ability to comprehend to understand and
  profit from experience
• Dr. C. George Boeree, Profesor - Departament
  Psychologii w Shippensburg University
• A person's capacity to (1) acquire knowledge
  (i.e. learn and understand), (2) apply knowledge
  (solve problems), and (3) engage in abstract
  reasoning.
• Dr. John McCarthy Profesor - Computer Science w
  Stanford University, pionier AI
• The computational part of the ability to achieve
  goals in the world.
• Naukowcy z psychologii
• Ability to remember and use what one has learned,
  in order to solve problems, adapt to new
  situations, and understand and manipulate ones
  reality.

7
Definicja
Sztuczna Inteligencja (Artificial Intelligence)
Wedlug prof. W. Ducha - Katedra Informatyki
Stosowanej UMK Def Sztuczna Inteligencja
(Artificial Intelligence, AI) to dziedzina nauki
zajmujaca sie rozwiazywaniem zagadnien efektywnie
niealgorytmizowalnych w oparciu o modelowanie
wiedzy.
Sztuczna Inteligencja - Prof. W. Duch
8
AI i inne nauki
AI zaliczana jest do nauk kognitywnych, chociaz
nie wszystkie jej metody maja cos wspólnego z
umyslem. AI uznawana jest równiez za czesc
informatyki. Inteligencja Obliczeniowa
(Computational Intelligence - CI) ma na celu
rozwiazywanie zagadnien efektywnie
niealgorytmizowalnych przy pomocy obliczen. AI
jest jej czescia korzystajaca z modelowania
wiedzy, inne obszary CI nie korzystaja z metod
symbolicznych. Obszary badan naukowych powstaja
w wyniku skupienia sie zainteresowania uczonych
wokól róznych zjawisk. Nauki nie powstaja w
wyniku definicji ale zostaja rozpoznane (A.
Newell, 1973)
Sztuczna Inteligencja - Prof. W. Duch
9
AI, CI i inne nauki
Kognitywistyka zajmuje sie zrozumieniem
mechanizmów poznawczych umyslu z tego punktu
widzenia CI zajmuje sie modelowaniem procesów
percepcji, pamieci, sterowania, reakcji, zachowan
sensomotorycznych zas AI modelowaniem wyzszych
czynnosci poznawczych myslenia, rozumowania,
rozwiazywania problemów, logika, jezykiem. AI
to czesc CI poslugujaca sie symboliczna
reprezentacja wiedzy, inzynieria wiedzy,
tworzeniem systemów ekspertowych. CI zmierza do
automatyzacji procesów akwizycji wiedzy z
obserwacji, analizy danych, percepcji,
kategoryzacji, aproksymacji.
Sztuczna Inteligencja - Prof. W. Duch
10
AI, CI i inne nauki
11
Klasyczna AI Inteligencja Obudowana

• Inteligencja abstrakcyjna
• Próbuje symulowac najwyzsze funkcje umyslu
• jezyk, rozumowanie, matematyke, abstrakcyjne
  rozwiazywanie problemów
• Model otoczenia
• Warunkiem abstrakcyjnego rozwiazania problemu
• mozg w próbówce

• Umysl wcielony
• Wiedza wynika z faktu ze mamy cialo
• Cialo jest podstawa rozwoju mózgu
• Inteligencja rozwija sie poprzez wspóldzialanie z
  otoczeniem
• Jest usytuowana w specyficznym otoczeniu
• Otoczenie jest swoim najlepszym modelem

psychophysiology.blogspot.com
12
Podstawy rozwoju inteligentnych systemów
Z ksiazki Rolf Pfeifer Understanding of
Intelligence

• Wspóldzialanie ze zlozonym otoczeniem
• Tania budowa
• Balans ekologiczny
• Zasada nadmiarowosci
• Równolegle, luzno polaczone procesy
• Asynchronizm
• Wspóldzialanie czujników i przekazników
• Zasada wartosci

Agent
Rysunek Ciarán OLeary- Dublin Institute of
Technology
13
Zasady projektowania autonomicznych systemów
inteligentnych
Z ksiazki Rolf Pfeifer Understanding of
Intelligence

• Zasady Projektowania
• Podejscie syntetyczne
• Perspektywa czasowa
• Wylanianie sie
• Róznorodnosc
• Nisza ekologiczna

Projektowanie Agentów Projekt jest tani Ma balans
ekologiczny Zasada nadmiarowosci Równolegle,
luzno powiazane procesy Wspóldzialanie
sensoryczno-motoryczne Zasada wartosci dzialania
14
Zasada taniosci

• Inteligentni agenci tanio
• Eksploatacja niszy ekologicznej
• ekonomiczny
• (ale nadmiarowy)
• Eksploatacja specyficznych wlasnosci fizycznych
  interakcji ze srodowiskiem

15
Zasada balansu ekologicznego

• Balans i rozlozenie zadan pomiedzy
• morfologie
• obliczenia neuronowe (system nerwowy)
• materialy
• otoczenie
• Balans zlozonosci
• Przy danych zadaniach w srodowisku
• Dopasowanie stopnia zlozonosci systemów
  sensorycznego, motorycznego i nerwowego

16
Zasada nadmiarowosci

• Nadmiarowosc jest konieczna do zachowan
  adaptacyjnych
• Czesciowe dublowanie funkcjonalnosci w roznych
  podsystemach
• Systemy sensoryczne rozne procesy percepcji z
  dublowaniem informacji

17
Generowanie stymulacji wejscia poprzez interakcje
z otoczeniem

• Wielorakie skojarzone oddzialywania
• Ograniczenia wynikajace z morfologii i materialów
• Generowanie korelacji poprzez oddzialywania
  fizyczne
• Podstawa do korelacji pomiedzy zmyslami

18
Zasada oddzialywan sensoryczno-motorycznych
Holk Cruse nie ma centrum kontrolnego jest
tylko lokalna komunikacja miedzy
neuronami globalna komunikacja odbywa sie
poprzez srodowisko. Polaczenia neuronowe

• Samo-organizowanie sie danych sensorycznych
  poprzez oddzialywanie z otoczeniem
• Jest to rzeczywisty proces fizyczny a nie
  symulowany
• Jest warunkiem koniecznym uczenia

19
Zasada równoleglych, luzno polaczonych procesów

• Inteligentne zachowanie wylania sie z interakcji
  agenta z otoczeniem
• Duza ilosc równoleglych luzno polaczonych
  procesów
• Asynchronizm
• Koordynacja poprzez
• neuronowy system sensoryczno-motoryczny
• wspóldzialanie z otoczeniem

20
Inteligencja Obudowana

• Definicja
• Inteligencja Obudowana (Embodied Intelligence EI)
  jest to mechanizm który uczy sie jak przetrwac w
  nieprzychylnym otoczeniu
• Mechanizm biologiczny, mechaniczny albo
  wirtualny agent
• z wbudowanymi czujnikami i silownikami
• EI oddzialywuje na otoczenie i odczuwa wyniki
  swojego dzialania
• Nieprzychylnosc otoczenia nie zanika i stymuluje
  EI do dzialania
• Nieprzychylnosc agresja, ból, ograniczone
  srodki, itp.
• EI uczy sie, musi wiec miec asocjacyjna
  samoorganizujaca sie pamiec
• Wiedza jest zdobywana przez EI (pochodna
  inteligencji)

21
Obudowa Umyslu

• Obudowa zawiera polaczenia sensoryczne i
  motoryczne którymi rdzen inteligencji kontroluje
  przy wspóldzialaniu z otoczeniem.
• Konieczna do rozwoju inteligencji
• Niekoniecznie stala lub w formie fizycznego
  ciala.
• Jej granice sa zmienne i wplywaja na
  samookreslenie mózgu.

22
Obudowa Umyslu

• Mózg uczy sie ograniczen wlasnej obudowy
• Swiadomosc jest rezultatem utozsamiania sie z
  wlasna obudowa
• Obudowa moze byc poszerzona przez uzycie narzedzi
  i maszyn.
• Pomyslne dzialanie zalezy od poprawnego
  postrzegania srodowiska i wlasnej obudowy.

23
Czy mozemy nasladowac dzialanie mózgu
obserwujac procesy mózgowe?
Organizacja Mózgu