תיתוכאלמ הניבל אובמ -...
Post on 31-Jul-2020
3 Views
Preview:
TRANSCRIPT
מרצה: שאול מרקוביץ
מבוא לבינה מלאכותית
מבוא
© Shaul Markovitch 2005
תחום מחקר במדעי המחשבמטרה: פיתוח אלגוריתמים לתפישה, הסקת
מסקנות ולמידה, כדי לאפשר פתרון בעיות מורכבות
מהי בינה מלאכותית?
© Shaul Markovitch 2005
מבחן שהוצע בשנת 1950 ע”י המתימטיקאי הנודע טיורינג
מטרת המבחן להפוך את השאלה הפילוסופית “האם מכונה מסוגלת לחשוב”
לשאלה מדעיתטיורינג הציע שמכונה שתעבור את המבחן שלו בהצלחה תחשב למכונה אינטליגנטית
מבחן טיורינג
© Shaul Markovitch 2005
בוחנת
משתתפים במבחן טיורינג
מחשב נבחן
אדם נבחן
מטרה: לזהות מי המחשב
מטרה: להטעות את הבוחנת
מטרה: לעזור לבוחנת
© Shaul Markovitch 2005
נראה עכשיו סדרה של שאלות לדוגמאבכל אחת מהדוגמאות עליכם לשער מי
לדעתכם המחשבהכינויים “נבחן א” ו “נבחן ב” אינם עקביים
על פני המבחניםלכל שאלה חישבו מה היכולות הדרושות
למחשב כדי לענות עליה בצורה טובה
דוגמאות לשאלות במבחן
© Shaul Markovitch 2005
בוחנת: אדםאדם
?האם אתה מחשב או אדם?
נבחן א:נבחן ב:
© Shaul Markovitch 2005
הילד זרק את הספל על
אולי עם דבק סופרגלו?מה נשבר?
הקיר ושבר אותו. איך אפשרלתקן אותו?
בוחנת:
נבחן א: נבחן ב:
?
© Shaul Markovitch 2005
קראתי שאדם נחת אתמול
מדוע את מתענינת במאדים?לא יתכן. בטח קראת את זה ב
על מאדים. מה אתה חושב על זה?
בוחנת:
נבחן א: נבחן ב:
Weekly World News
?
© Shaul Markovitch 2005
© Shaul Markovitch 2005
כמה זה 5432 כפול 327?
1776264 אחרי שניה
1776264
בוחנת:
נבחן א:
נבחן ב: אחרי 2 דקות
?
© Shaul Markovitch 2005
1776264241
בוחנת: נבחן א:נבחן ב:
?אחרי 2 דקות
אחרי 2 דקות
כמה זה 5432 כפול 327?
© Shaul Markovitch 2005
כמה זה 5432 כפול 327?
1776064
1776263
בוחנת:
נבחן א:
נבחן ב:
?אחרי 2 דקות
אחרי 2 דקות
5432327
3802410864 16296
1776264
© Shaul Markovitch 2005
תקרא את הקטע הבא מהעתון
מהיכן לדעתך מגיע הרכב?
בוחנת:
נבחן א:
נבחן ב:
?
מכל הארץ
מפאריס
© Shaul Markovitch 2005
סוכן אינטליגנטי הינה ישות התופשת את סביבתה ופועלת עליה
כדי להשיג מטרות שהוגדרו ע”י אדוניה
סוכנים אינטליגנטים
© Shaul Markovitch 2005
רובוט הינו דוגמא טובה לסוכן אינטליגנטי
רובוט תופש את סביבתו דרך הסנסורים שלו
הסוכן פועל על הסביבה באמצעות זרועות, גלגלים וכו’.
סוכן חומרה
© Shaul Markovitch 2005
סוכן קניות הינו דוגמא לסוכן תוכנה
הסוכן נשלח לשרתי חנויות כדי לקנות ספר תחת אילוצים שונים
הסוכן נכנס למשא ומתן עם סוכן התוכנה של
חנות הספרים
סוכני תוכנה
© Shaul Markovitch 2005
הארכיטקטורה של סוכנים אינטליגנטים
Actuators
The agent program
Sensors
© Shaul Markovitch 2005
הארכיטקטורה של סוכנים אינטליגנטים
PerceivingSystem
WorldState
BackgroundKnowledge
Goals
Reasoning System
ActingSystem
© Shaul Markovitch 2005
דוגמא: פתרון פאזל
PerceivingSystem
WorldState
BackgroundKnowledge
Goals
Reasoning System
ActingSystem
6 8 34
21
7 5
6 8 34 17 5 2
UP(s): If Y0<3 &...DOWN(s): If Y0 >0...RIGHT(s): If X0<3...
1 2 34 5 67 8
Right
6 8 34
21
7 5
6 8 34
21
7 5
© Shaul Markovitch 2005
תחומי מחקר בבינה מלאכותית
PerceivingSystem
WorldState
BackgroundKnowledge
Goals
Reasoning System
ActingSystem
Computer Vision
Natural LanguageUnderstanding
Machine Learning
Reasoning
Robotics
World
PerceivingSystem
BackgroundKnowledge
Reasoning System
Goals
WorldState
ActingSystem
ActingSystem
PerceivingSystem
Reasoning System
WorldState
BackgroundKnowledge
Goals
Conflicting goals - competitiveCommon goals - cooperative
Multi Agent Systems
© Shaul Markovitch 2005
ראיה ממוחשבתקלט: מטריצה של פיקסלים שצולמה ע”י מצלמה.
פלט: יצוג של הסצינה בשפה פורמלית אשר מאפשרת הסקת מסקנות.
VisionSystem
WorldState
(2,0,1,1,3,1)
VisionSystem
WorldState
Face(obj1)Tree(obj2)
Loc(obj1,loc1)Loc(obj2,loc2)
Eye(obj3)
© Shaul Markovitch 2005
הבנת שפה טכעיתקלט: משפט או סדרת משפטים שהתקבלה
ממערכת הראיה, ממערכת הבנת דיבור או בצורה ישירה מטרמינל
פלט: יצוג “לוגי” של משמעות המבנה
VisionSystem
Natural Language Understanding
Input User Code and Press OK
Add(directive(action: input,
object:.....)
© Shaul Markovitch 2005
רובוטיקהתחום שדן בכל האספקטים הנוגעים לסוכני חומרה
קלט: פעולה שהסוכן החליט לבצעפלט: סדרה של פקודות למנועים המפעילים את
הזרוע
ActingSystem
ReasoningSystem
Grab(obj23)
com:motor3:onwait:4com:motor3:off
© Shaul Markovitch 2005
פתרון בעיותקלט: מצב העולם, מטרת הסוכן, ידע על האפקט
של פעולות הסוכן.פלט: החלטה על פעולה או סדרת פעולות שהסוכן
צריך לבצע כדי להתקדם למטרה
© Shaul Markovitch 2005
למידהמטרה: שיפור בסיס הידע של הסוכן ע”י שימוש בנסיון
קלט: אוסף של התנסויות (דוגמאות).פלט: תוספות או שינויים לבסיס הידע של הסוכן.
Learning System
Knowledge base
push(obj,t): loc(obj,t ≠ loc(obj,t+1)
push(obj43,232):loc(obj43,232)≠loc(obj43,233)push(obj25,246):loc(obj25,246)=loc(obj25,246)push(obj22,255):loc(obj22,255)≠loc(obj22,255).....
smooth?
≠
yes
≠
no
Small?noyes
=
© Shaul Markovitch 2005
מערכות מרובות סוכניםמערכת בה יותר מסוכן אחד פועלים באותה סביבה
מערכת קואופרטיבית: לסוכנים יש מטרות משותפות.
מערכת תחרותית: לסוכנים יש מטרות מנוגדות
דוגמאות להשגים בתחום
© Shaul Markovitch 2005
חללית מנוהלת ע”י AI תוכנת
פרויקט Remote Agent של נאסא אפשר לתכנית AI לנהל במשך יממה
את כל הפעולות של ספינת החלל Deep Space 1
AI התכנה משתמשת בטכניקותמתקדמות לשם תכנון ותזמון
הפעולות של הספינה
© Shaul Markovitch 2005
ב 1997 נערכה סדרת משחקים בין אלוף העולם גארי קספרוב לבין IBM של Deep Blue המחשב
Deep Blue 3.5:2.5 ניצח בתחרות בתוצאה
תכנת מחשב מנצחת את אלוף העולם בשחמט
© Shaul Markovitch 2005
תכנת ראייה ממוחשבת הותקנה על מכונית
המכונית חצתה את ארה”ב כאשר התכנה שולטת במכונית 98% מהזמן
השליטה האנושית בשאר הזמן נועדה בעיקר
ביציאות מהדרך המהירה
תכנה נוהגת ברכב
© Shaul Markovitch 2005
דיאגנוסטיקה רפואיתמערכות דיאגנוסטיקה רפואית
מבוססות על רשתות הסתברותיות מגיעות לביצועים של מומחים
בספרות מתואר מקרה בו מומחה לפתולוגיה של בלוטת הלימפה דחה
דיגנוסטיקה של התכנה
לאחר שהתכנה פלטה הסבר על הסיבות למסקנה שלה הסכים
המומחה עם התכנה
© Shaul Markovitch 2005
במלחמת המפרץ הראשונה השתמש צבא DART ארה”ב במערכת
Dynamic Analysis and Replanning Tool
המערכת תכננה שינוע של עשרות אלפי רכבים מטענים ויחידות צבאיות
התכנון כלל מסלולים, תזמונים ופתרון קונפליקטים
המערכת תכננה תוך שעות פתרון שבדרך כלל דרש שבועות של עבודה ידנית
משרד ההגנה האמריקאי טוען ששימוש יחיד זה החזיר את כל ההשקעה שלו בבינה
מלאכותית ב 30 השנה האחרונות
תכנון לוגיסטי
© Shaul Markovitch 2005
מערכת HipNav עוזרת למנתחים בניתוח החלפת מפרקי ירך
המערכת משתמשת בטכניקות של ראייה ממוחשבת כדי ליצור מודל תלת
ממדי של העצמות
בעזרת חישנים עוקבת המערכת אחרי הניתוח ועוזרת בהכנסת המפרק
למקומו המדויק
ניתוחים בסיוע רובוטי
© Shaul Markovitch 2005
מיון אוטומטי של מסמכים לקטגוריות
מערכות דואר אלקטרוניות מספקות שירות של סינון דואר זבל
התוכנות מקבלות סימונים מהמשתמש של דואר זבל ושל דואר רצוי
התוכנות מפעילות שיטות אינדוקטיביות של למידה מדוגמאות כדי להסיק חוקים כלליים למיון דואר
© Shaul Markovitch 2005
חברת סוני פתחה רובוט כלב בעל
חיישנים ויכולת תנועה
הרובוט תוכנת להתנהג כחיית שעשועים והוא
בעל יכולות למידה
הרובוט הולך, יושב, משחק עם כדור, מזיז חלקים בגופו, מזהה את הפנים והקול של
בעליו, מביע רגשות באמצעות תבניות של
אורות
חיית שעשועים אדפטיבית
© Shaul Markovitch 2005
תחרויות כדורגל בין קבוצות של רובוטים הפועלים באופן עצמאי
חלק מהתחרויות הן בין קבוצות של רובוטי הכלב של סוני
כדורגל רובוטי
© Shaul Markovitch 2005
תחום שפעיל מאוד לאחרונה הוא שימוש ברשתות
בייסיאניות לאנליזה גנטית
האנליזה מאפשרת לקבל עצי משפחות, אינפורמציה על
סמנים גנטיים וסטטוס המחלה לחלק מחברי
המשפחה
האנליזה מוצאת את המיקום הסביר ביותר לגן הגורם
למחלה
ביולוגיה חישובית
© Shaul Markovitch 2005
דוגמאות למשימות שעדיין איננו יודעים
לעשות
© Shaul Markovitch 2005
איננו יודעים לבנות תכניות בעלות יכולת להבנה עמוקה של טקסט בשפה טבעית
לא ניתן לכן לבצע משימות כמו תרגום אוטומטי, ניתוח מודיעיני של דואר אלקטרוני
או מענה אוטומטי במרכז לקוחות
כל המשימות הללו נעשות כבר עכשיו בצורה שטחית אולם הקפיצה לצורה
העמוקה היא איכותית ודורשת התקדמות רבה בתחום
הבנת שפה טבעית
© Shaul Markovitch 2005
קיימים היום אלגוריתמים המסוגלים “להבין” תמונה
בהקשר מוגבל
אבל אנו רחוקים מאוד מיכולת לבחון תמונה מורכבת ולזהות
את אוסף האוביקטים בה והיחסים ביניהם
הבנת תמונה
© Shaul Markovitch 2005
© Shaul Markovitch 2005
רובוט לעבודות ביתמדי פעם אתם קוראים בתקשורת על פיתוח
של רובוט לעבודות בית
למעשה אנו מאוד רחוקים מיכולת לבנות רובוט כזה
Wakamaru המוצר החדיש ביותר, הרובוטשל חברת Mitsubishi עולה כ 14,000 דולר
הרובוט אינו מסוגל להענות לבקשות כמו “תביא לי מגבת בבקשה” או “אתה יכול
להכין לי כוס קפה?”
© Shaul Markovitch 2005
הרובוט ההולך של סוני
© Shaul Markovitch 2005
© Shaul Markovitch 2005
© Shaul Markovitch 2005
© Shaul Markovitch 2005
© Shaul Markovitch 2005
top related