Τεχνητή Νοημοσύνη ( )

Transcript

1 Εβδομάδα Διάλεξη Ενδεικτικά θέματα διαλέξεων Ενδεικτικά θέματα εργαστηρίων/φροντιστηρίων Τεχνητή Νοημοσύνη ( ) Γενικές πληροφορίες για το μάθημα. Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη. Επίλυση προβλημάτων με αναζήτηση σε χώρους καταστάσεων. Αναζήτηση πρώτα σε πλάτος. Χρήση κλειστού συνόλου. Αναζήτηση πρώτα σε βάθος και παραλλαγές. Επαναληπτική εκβάθυνση. Ευρετικές συναρτήσεις. Αναζήτηση πρώτα του καλύτερου. Αλγόριθμος Α*, αποδεκτές και συνεπείς ευρετικές, επινόηση ευρετικών, αναρρίχηση λόφου και παραλλαγές. Προσομοιωμένη ανόπτηση. Beam search. Γενετικοί αλγόριθμοι. Γενετικός προγραμματισμός. Οι έννοιες του γραμμικού και ακέραιου γραμμικού προγραμματισμού. Αποσαφήνιση εννοιών λέξεων μέσω ακέραιου γραμμικού προγραμματισμού. Αναζήτηση με αντιπάλους. Παιχνίδια μηδενικού και μη μηδενικού αθροίσματος. Αλγόριθμος MiniMax. Πριόνισμα α-β. Προτασιακή λογική: σύνταξη και σημασιολογία, μοντέλα και ταυτολογική συνεπαγωγή, ορθότητα και πληρότητα, εξαγωγή συμπερασμάτων με αναζήτηση μοντέλων. Περισσότερα για τη προτασιακή λογική: εγκυρότητα και ικανοποιησιμότητα, εξαγωγή συμπερασμάτων με αναζήτηση απόδειξης, εξαγωγή συμπερασμάτων με ανάλυση (resolution). Εξαγωγή συμπερασμάτων με προτάσεις Horn προτασιακής λογικής. Συντακτικό της πρωτοβάθμιας κατηγορηματικής λογικής. Παράσταση γνώσεων με πρωτοβάθμια κατηγορηματική λογική. (Δεν γίνονται εργαστήρια/φροντιστήρια την 1η εβδομάδα.) Υλοποίηση αλγορίθμων τυφλής αναζήτησης. Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 1 και 2. Υλοποίηση αλγορίθμων ευρετικής αναζήτησης. Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 3 και 4. Υλοποίηση αλγορίθμων τοπικής αναζήτησης. Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 5 και 6. Υλοποίηση αλγορίθμων ανταγωνιστικής αναζήτησης Σημασιολογία πρωτοβάθμιας κατηγορηματικής λογικής. Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 7 και Συλλογιστική με πρωτοβάθμια κατηγορηματική λογική: απαλοιφή καθολικών και υπαρξιακών ποσοδεικτών, μετατροπή σε κανονική συζευκτική μορφή, ενοποίηση και εξαγωγή συμπερασμάτων με τον κανόνα της ανάλυσης (resolution), ημι-αποκρισιμότητα της ΠΚΛ. Εξαγωγή συμπερασμάτων προς τα εμπρός και πίσω με προτάσεις Horn πρωτοβάθμιας κατηγορηματικής λογικής. Λογικός προγραμματισμός και βασικές αρχές λειτουργίας Prolog. Σημασιολογικά δίκτυα. Πλαίσια.Περιγραφικές λογικές. Σημασιολογικός Ιστός και OWL. Παραγωγική, απαγωγική και επαγωγική συλλογιστική. Εισαγωγή στη μηχανική μάθηση. Η μηχανική μάθηση ως πρόβλημα αναζήτησης. Αλγόριθμος απαλοιφής υποψηφίων. Στοιχεία επαγωγικού λογικού προγραμματισμού. Κατάταξη κειμένων σε κατηγορίες με χρήση μηχανικής μάθησης. Εντροπία και κέρδος πληροφορίας. Επιλογή ιδιοτήτων μέσω κέρδους πληροφορίας. Αλγόριθμος των k-κοντινότερων γειτόνων. Μη επιβλεπόμενη ομαδοποίηση με τον k-means. Αφελείς ταξινομητές Bayes. Αλγόριθμος ID3. Θόρυβος και υπερπροσαρμογή. Συλλογική μάθηση (ensembles). Ενδυνάμωση (boosting) και AdaBoost. Γραμμική παλινδρόμηση. Κατάβαση κλίσης. Γραμμικοί διαχωριστές. Ταξινομητές λογιστικής παλινδρόμησης (logistic regression). Μεγιστοποίηση πιθανοφάνειας με κατάβαση κλίσης. Διαγνωστικοί έλεγχοι κατά τη χρήση επιβλεπόμενης μηχανικής μάθησης. Φυσικά και τεχνητά νευρωνικά δίκτυα. Perceptron. Γραμμική διαχωρισιμότητα. Νευρωνικά δίκτυα απλής τροφοδότησης πολλαπλών επιπέδων. Ανάστροφη μετάδοση (backpropagation). Εισαγωγή στην επεξεργασία φυσικής γλώσσας. Στάδια ανάλυσης. Χρήση μηχανικής μάθησης. Παραδείγματα συστημάτων ΕΦΓ. Γραμματικές, ιεραρχία γραμματικών Chomsky, αντιστοιχία με μοντέλα υπολογισμού. Η συντακτική ανάλυση ως πρόβλημα αναζήτησης σε χώρο καταστάσεων. Συντακτική ανάλυση με απλούς αλγορίθμους αναζήτησης και προβλήματα που εμφανίζονται. Υλοποίηση αλγορίθμων εξαγωγής συμπερασμάτων με προτασιακή λογική. Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 9 και 10. Υλοποίηση αλγορίθμων εξαγωγής συμπερασμάτων με πρωτοβάθμια κατηγορηματική λογική. Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 11 και 12. OWL API Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 13 και 14. Υλοποίηση αλγορίθμων επιβλεπόμενης μηχανικής μάθησης. Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 15 και 16. Weka Aπορίες και ασκήσεις διαλέξεων 17 και 18. Keras ή/και OpenNLP Συντακτική ανάλυση με χάρτη: αλγόριθμος Earley. Επαυξημένες γραμματικές χωρίς συμφραζόμενα και ισοδυναμία με προτάσεις Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 19 και 20. Horn. Συντακτική ανάλυση με γραμματικές DCG της Prolog. Σημασιολογική ανάλυση φυσικής γλώσσας με γραμματικές DCG. Συντακτική ανάλυση με γραμματικές DCG. Επεξεργασία φυσικής γλώσσας με νευρωνικά δίκτυα. Περισσότερα για την επεξεργασία φυσικής γλώσσας με νευρωνικά δίκτυα και εφαρμογές. Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 21 και 22.

2 13 25 Συμβουλές προετοιμασίας για τις εξετάσεις. Συζήτηση αξιολόγησης του μαθήματος. Σημασιολογική ανάλυση με γραμματικές DCG (Αναπλήρωση διαλέξεων.) Απορίες και ασκήσεις διαλέξεων 23 και 24.

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14