Einführung in die Artificial Intelligence

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1 Einführung in die Artificial Intelligence Institut für Computertechnik ICT Institute of Computer Technology Roland Lang Definition: Was ist AI? ISO 4177: Artificial Intelligence ist Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 2 Definition: Was ist KI? ISO 3166: Artificial Intelligence ist Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 3 1

2 Was versteht man unter AI? Unterschiedliche Bedeutung für unterschiedliche Personengruppen Computer löst Aufgaben, die menschliche Intelligenz benötigen Komplexe Arithmetik Gesichtserkennung Maschine Mensch Rechenaufwand Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 4 Ziel der AI Wozu menschliche Intelligenz automatisieren? Besseres Verständnis Testen von Theorien der menschlichen Intelligenz. Intelligente Programme und Maschinen AI Maschine!= menschliches Verhalten Menschliches Verhalten Anregung zur Entwicklung BIONIK Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 5 Historische Bedeutung Psychologen Philosophen Linguisten Wissenschafter Ingenieure... INTERDISZIPLINÄR Quacksalber Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 6 2

3 Messen von Intelligenz I m intelligent! REALLY!!! Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 7 Turing-Test Messen von Intelligenz Chinese room Alan Turing brit. Logiker, Mathematiker und Kryptoanalytiker John Searl US-amerikanischer Philosoph Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 8 Typische Aufgaben der AI Planen Erstellen einer Aktionsfolge um ein Ziel zu erreichen (Visuelle) Erkennung Konvertieren von Bilddaten in sinnvolle Information Robotik Bewegen und interagieren innerhalb der/einer Welt reagieren auf Wahrgenommenes Natürliche Sprache Kommunikation mit anderen in Englisch oder einer anderen menschlichen Sprache Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 9 3

4 Klassifizierung der KI Symbolische KI Statistische KI Behaviour-Based KI Emotionen in der KI Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 10 Symbolic AI Menschliches Verarbeiten von Information durch Abstrahieren von Fakten, Wahrnehmung, Zielen, in sogenannte Symbole Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 11 Symbolic AI Die zwei Grundbausteine der Symbolischen AI Wissensrepräsentation -Regeln - Position -Zeit Suche - Erzeugen und - Vergleichen von Möglichen Aktionen Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 12 4

5 Domain specific / domain independend Symbolic AI Suchalgorithmen Bereitgestellte Information Informed / Uninformed Search Algorithm Knowledge base Effizient, aber nur für das spezielle Gebiet Aufwendiger aber generisch einsetzbar Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 13 Symbolic AI Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 14 Lernende Systeme Statistischer Ansatz Keine komplette Beschreibung d. Umgebung Ausnahmen können behandelt werden Zusammenhänge können Erkannt werden Information durch statistische Auswertungen Umgebung Auswirkungen von Handlungen Algorithmen Neuronale Netze Bayessche Netz Hidden Markov Modelle Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 15 5

6 Embodiment Rodney Brooks Computer Science and AI Lab; MIT Behavior-based robotics Intelligenz Verhalten Interaktion Agent Umgebung Sensoren zur Wahrnehmung Aktuatoren zur Adaption der Umgebung Interne Struktur mit internen Werte autonomous, embodied agents The Subsumption Architecture Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 16 Emerging Intelligence Ameisenstraße Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 17 Subsumption Model Klassischer Ansatz Brooks Subsumtion Architektur Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 18 6

7 Prototypen von Embodied Agents Braitenberg Vehicle Valentino Braitenberg, Hirnforscher und Kybernetiker Fungus Eater Masanao Toda, Psychologe Urges Fear Anxiety Love Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 19 Emotionaler Ansatz der AI António R. Damásio Neurowissenschaftler, Bewusstseinsforscher Emotionen Kognitive Prozesse Problemlösung Entscheidungsfindung Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 20 Emotionaler Ansatz der AI Inspiriert durch Verhaltensforschung Modell von L. Canamero Roboter mit Ziel Überleben In einer Umgebung mit Ressourcen Hindernissen Feinden Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 21 7

8 Emotionaler Ansatz der AI Inspiriert durch Verhaltensforschung Modell von L. Canamero Verhalten beeinflusst durch Physiologie (Energie, Blutzucker, Hormone) Motivation (Hunger, Aggression, Verteidigung) Verhalten (Angriff, Flucht, Essen, Trinken, Spielen, Pause) Basisemotionen (Angst, Wut, Fröhlichkeit, Interessiertheit, Langweile) Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 22 Emotionaler Ansatz der AI Aaron Sloman CogAff The Cognition and Affect Project Reactive Layer Deliberative Layer Self-Monitoring Layer Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 23 Neuro-Psychoanalytische Modelle Umgesetzt in die Technik Projekt ARS Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 24 8

9 Projekt ARS Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 25 Wenn der Computer intelligent ist, na dann bin ich aber was anderes! Heinz Zemanek If artificial intelligence is impossible, then so is natural intelligence. Aaron Sloman Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 26 Coming up next Das Denken aus psychoanalytischer und psychologischer Sicht Patricia Pörscht Institut für Computertechnik KuKi - AI Einführung 27 9