Intelligenza Artificiale. Introduzione. Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 0

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1 Intelligenza Artificiale Introduzione Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 0

2 Sommario Cosa è l AI? Una breve storia Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 1

3 Cosa è l AI? [Lautomazione di] attività che noi associamo al pensiero umano, attività quali il prendere decisioni, la risoluzione automatica di problemi, l apprendimento... (Bellman 1978) Lo studio di come far fare ai calcolatori cose per le quali al momento gli uomini sono migliori (Rich Knight 1991) Lo studio delle facoltà mentali mediante l uso di modelli computazionali (Charniak McDermott 1985) la branca dell informatica che riguarda l automazione di comportamenti intelligenti (Luger Stubblefield 1993) Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 2

4 Modi di vedere l AI Pensare come gli esseri umani Agire come gli esseri umani Pensare in modo razionale Agire in modo razionale Noi scegliamo (più o meno) agire in modo razionale Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 3

5 Agire come gli umani: il test di Turing Turing (1950) Computing machinery and intelligence : Possono le macchine pensare? Possono le macchine comportarsi in modo intelligente? test per rivelare comportamenti intelligenti: l imitazione Turing ha predetto che entro il 2000, una macchina avrebbe potuto avere il 30% delle chance di ingannare una persona inesperta per 5 minuti ha previsto tutti i maggiori argomenti contro l AI nei successivi 50 anni ha indicato le maggiori aree di ricerca dell AI: conoscenza, ragionamento, comprensione del linguaggio, apprendimento Problema: il test di Turing non è riproducibile, costruttivo, o riconducibile a una analisi matematica Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 4

6 Pensare come gli umani: le Scienze Cognitive 1960 rivoluzione cognitiva : la psicologia legata all informationprocessing ha rimpiazzato il comportamentismo Teorie scientifiche delle attività interne del cervello Quale livello di astrazione? Conoscenza o circuiti? Come validare i modelli? 1. Predire e testare il comportamento di soggetti umani (top-down) 2. Identificazione diretta da dati neurologici (bottom-up) Le Scienze Cognitive (e le Neuroscienze Cognitive) sono ora distinte dall AI. Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 5

7 Pensare in modo razionale: leggi del pensiero Normative (o prescrittive) piuttosto che descrittive Aristotele: quali sono le corrette argomentazioni/processi del pensiero? Diverse scuole greche hanno sviluppato varie forme di logica: notazioni and regole di derivazione di pensieri; ma non sono arrivati all idea di meccanizzare Filo diretto tra la matematica e la filosofia e l AI moderna Problema: Non tutti i comportamenti intelligenti sono mediati da una deliberazione logica Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 6

8 Agire in modo razionale Comportamento razionale: fare la cosa giusta La cosa giusta: quella che ci si aspetta massimizzi il risultato, a fronte della informazione disponibile Questo non necessariamente coinvolge il pensare per esempio i riflessi ma il pensare deve essere a disposizione dell agire razionalmente Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 7

9 Agenti razionali Un agente è una entità che percepisce e agisce L AI si occupa di costruire agenti razionali In astratto, un agente è una funzione da storie di percezione ad azioni: f : P A Per ogni classe di ambienti e compiti, vogliamo l agente (o la classe di agenti) col migliore comportamento Problema: le limitazioni computazionali rendono la perfetta razionalità non raggiungibile progettare i migliori programmi per le macchine esistenti Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 8

10 Le origini: i contributi all AI da altre discipline Filosofia Matematica Psicologia Economia Linguistica Neuroscienze Teoria del controllo Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 9

11 Storia breve dell AI 1943 McCulloch Pitts: modello del cervello a circuiti booleani 1950 Turing Computing Machinery and Intelligence Look, Ma, no hands! 1950 Primi programmi di AI, la dama (Samuel), Logic Theorist (Newell Simon), Geometry Engine (Gelernter) 1956 Scuola di Dartmouth: il nome Artificial Intelligence 1965 Robinson introduce il metodo di risoluzione L AI scopre la complessità computazionale La ricerca sulle reti neurali più o meno sparisce Primi sviluppi dei sistemi basati sulla conoscenza Esplode l industria dei Sistemi Esperti Crolla l industria dei Sistemi Esperti: Inverno dell AI 1985 Le reti neurali tornano in voga 1988 Metodi probabilistici e teoria delle decisioni risorgono Rapida crescita dello spessore tecnico della AI Nouvelle AI : ALife, GA, soft computing Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 10

12 La storia recente 1985 Le reti neurali tornano in voga 1988 Metodi probabilistici e teoria delle decisioni risorgono 1988 Nouvelle AI : ALife, GA, soft computing 1991 Ritorna la Robotica e la visione 1993 AAAI Robotics Context 1995 Agenti e Multi agenti 1997 RoboCup Dopo l inverno si assiste ad una rapida crescita dello spessore tecnico della AI Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 11

13 Stato dell arte Planificazione: Controllo autonomo delle operazioni di una navicella spaziale Giochi: Scacchi,... Visione e controllo: guida di autoveicoli Sistemi basati su conoscenza: Diagnosi Medica: Scoprire e dimostrare un nuovo teorema in matematica Scheduling: organizzazione della logistica Linguaggio Naturale: parole incrociate Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 12

14 Le questioni filosofiche Possono le macchine pensare? Possono le macchine avere un comportamento intelligente? Possono le macchine avere una coscienza? Possono le macchine avere una consapevolezza di sè? Possono le macchine avere coscienza, emozioni,...? Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 13

15 Le questioni etiche Vantaggi e svantaggi dell automazione Aumenta o diminuisce l intelligenza umana? Privatezza Questioni Legali Intelligenza Artificiale Daniele Nardi, 2004 Introduzione 14