Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Mesterséges intelligencia

    A tantárgy angol neve: Artificial Intelligence

    Adatlap utolsó módosítása: 2007. június 15.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

     

    Műszaki Informatika Szak

     

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIMM3241 5 4/0/0/v 5 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Dobrowiecki Tadeusz Pawel,
    A tantárgy tanszéki weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimm3241/
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dobrowiecki Tadeusz

    egyetemi docens

    MIT

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    matematikai logika, valószínűség számítás, számítástechnika alapjai

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    TárgyEredmény( "BMEVIMA2229" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény( "BMETE911708" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény( "BMEVIDH8514" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény( "BMEVIMA2230" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    Szakirány2R( "KIEG", "2004/05/1" ) >0
    VAGY
    Szakirány2R( "KIEG", "2005/06/1" ) >0
    VAGY
    Szakirány( ahol a SzakirányKód = "KIEGI", ahol a Ciklus = "2006/07/1")
    VAGY
    KépzésLétezik( ahol a KépzésKód = "5N-08S")

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    nincs

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy célkitűzése a mesterséges intelligencia területének rövid, ám igényes bemutatása. A felvezetés lépései (1) az intelligens viselkedés számítási modellekkel való kifejezés problémái, (2) az intelligens számítógépes rendszer fogalma, (3) a mesterséges intelligencia formális és heurisztikus módszerei, (4) a gyakorlati megvalósítások módszerei és problémái, végül (5) az intelligens rendszerközösségek megvalósítási problémái. A célkitűzés lényeges komponense, hogy a hallgatók a mesterséges intelligencia módszertanát nem elszigetelten, hanem a többi - humán, informatikai és műszaki - ismereteikre támaszkodva és párhuzamokat vonva sajátítsák el.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    A mesterséges intelligencia alapjai, története, jelenlegi helyzete.

    Intelligens ágensek. Hogyan kell egy ágensnek működnie. Az intelligens ágensek struktúrája. Intelligens rendszerek környezete.

    Problémamegoldás modellezése. Problémamegoldó ágensek. Tudás és a problémafajták. Cselekvéssorozatok generálása. Keresési stratégiák. A keresési stratégiák összehasonlítása. Heurisztikus függvények. Memóriakorlátos keresés. Iteratív javító algoritmusok.

    Tudás és következtetés. Logikusan következtető ágensek. Tudásalapú ágens. Logikai előzmények áttekintése: Ítéletkalkulus. Helyesség és következtetés. Az ítéletkalkulus következtetési szabályai. A következtetés bonyolultsága. Elsőrendű logika. Az elsőrendű logika felhasználása, a kérdések megfogalmazása és a válaszok kinyerése. Következtetés elsőrendű logikában. Teljesség. Rezolúció. Rezolúciós stratégiák.

    Logikai következtető rendszerek. Előre haladó produkciós rendszerek. Keretrendszerek és szemantikus hálók. Öröklődés megvalósítása kivételkezeléssel. Többszörös öröklődés. Leíró logikák.

    A tudás lefordítása cselekvéssé. Az ítéletlogikai ágens problémái. Egy egyszerű reflexszerű ágens és a korlátjai. A világ megváltozásának reprezentálása. Szituációs kalkulus. A cél-orientált ágens felé.

    A tudásbázis építése. A kategóriák reprezentálása. Változás reprezentálása eseményekkel. Az idő, az időintervallumok és a cselekvés. Szubsztanciák és objektumok. Mentális események és mentális objektumok. Tudás és cselekvés.

    Tervkészítés. Egy egyszerű tervkészítő ágens. Tervkészítés szituációs kalkulusban. A tervkészítés alapvető reprezentációi. Egy részben rendezett tervkészítési algoritmus. Hierarchikus dekompozició. Erőforrás kényszerek. Tervkészítés és cselekvés. Feltételes tervkészítés. Egy egyszerű újratervező ágens. Összevont tervkészítés és végrehajtás.

    Bizonytalan tudás és következtetés. Cselekvés bizonytalan tudás mellett. Valószínűség. Bayes tétel és a használata. Valószínűségi következtető rendszerek. Következtetés valószínűségi hálókban. A bizonytalan következtetés más megközelítései. Alapeseti (default) következtetés. Bizonytalan következtetés szabályalapú módszerekkel. Tudatlanság reprezentálása. Homályos jelentés reprezentálása: fuzzy halmazok és fuzzy logika.

    Tanulás. Tanuló ágensek általános modellje. Induktív tanulás. Döntési fák tanulása. Az általános logikai kifejezések tanulása. Formális tanuláselmélet. Tanulás neurális és valószínűségi hálókban. Hibavisszaterjesztéses tanulás. Valószínűségi hálókban történő tanulás Bayes módszerei. Megerősítéses tanulás. Genetikus algoritmusok és evolúciós programozás. Tudás szerepe a tanulásban. Magyarázatalapú tanulás. Releváns információt felhasználó tanulás. Induktív logikai programozás.

    Kommunikáció, észlelés és cselekvés. Kommunikáció, mint cselekvés. Kommunikáló ágensek típusai. A természetes nyelv megértésének szintjei és problémái. Párbeszédmegértés. A koherens párbeszéd struktúrája.

    Filozófiai alapok. Az intelligens viselkedés megvalósításának lehetőségéről.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban:

    • félév közben (a 9. héten, külön időpontban) egy nagy ZH, amely a félév utolsó hetében pótolható, a szükséges minimum szint 40% (azaz 24 pont), az érvényes ZH pontszámának e feletti részének negyede a végleges osztályzatba beleszámít.
    • félév közben kétszemélyes csoportokra szabott házi feladat (HF-1), amely egy megfelelően kialakított Web lapon kérhető le. A feladatra való jelentkezés felülete a 6. héttől a 8. hét végéig folyamatosan biztosítva van, a feladat beadása a 11. héttől a 13. hét végéig lehetséges.

    A félévi aláírás és a vizsgára bocsátás feltétele a ZH minimum 40%-os megírása és a házi feladat helyes megoldása és beadása.

    A tantárgyi követelményeket (kötelező házi feladat és/vagy érvényes ZH) a 2003. őszi félévben teljesítő hallgatók a 2004. őszi féléves tantárgyi követelmények alól mentesülnek.

    • osztályzatjavító, nem kötelező jelleggel írjuk ki:

    egy opcionális házi feladatot (HF-2), melynek tartalma egy játékprogram elkészítése és versenybe állítása Web felületen keresztül. A versenyben elért helyezés és a dokumentáció arányosan egy pontszámot jelent. Az első helyezett a vizsga alól felmentést kap, amennyiben a vizsgára való bocsátás egyéb feltételeit és a ZH-t 60%-as szinten teljesítette.
    A hallgatók 1-3 fős csoportokban oldhatják meg a feladatot (100% - 75% pontszámrészesedés mellett).
    A feladat leírása a 6. hétre, a játékfelület biztosítása (benevezés kezdete) a 11. hétre, az eredmények közzététele a 14. hét végére van ütemezve.

    b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga, minimum szint 40% (24 pont). A vizsgaanyag egy beugrót tartalmaz, aminek teljesítése a vizsgadolgozat javításának az előfeltétele.

    Pontozás:

    ZH - max. 60 pont, annak 40%-ka a szükséges minimum, a minimum elérése esetén tovább megy az elért pontok negyede (azaz min. 6, max. 15 pont),

    vizsga - max. 60 pont, annak 40%-ka a szükséges minimum (azaz 24 pont),

    nem kötelező házi feladat (ld. bővebben a tárgy lapján):

    sikeres benevezés: 4 pont,

    első helyezett (egész csoport): vizsgamentesítés, ha a ZH legalább 60%-os

    további helyezet: 1-4 pont

    dokumentáció: maximum 3 pont

    A végleges minősítés:

    Vizsga pontszáma + .25 * érvényes ZH pontszáma + HF-2 pontszáma

    Osztályozás: 30-tól elégséges

    43-tól közepes

    56-tól jó

    69-től jeles

    c. Elővizsga:

    Igény szerint elővizsga is elképzelhető a pótzárthelyivel egy időben (tehát elővizsgázni a zárthelyit csakis rendes időpontban teljesítő hallgató képes). A vizsgaanyag egy beugrót tartalmaz, aminek teljesítése a vizsgadolgozat javításának az előfeltétele.

    11. Pótlási lehetőségek

    A ZH, ill. a pótZH pótlása vizsgaidőszakban a vizsgaidőszak első három hetében egyetlen egy vizsgaalkalommal a teljes vizsgaanyagból pótolható. A házi feladat vizsgaalkalommal nem pótolható.

    12. Konzultációs lehetőségek

    Igény esetén, megbeszélés alapján.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Stuart Russell és Peter Norvig:

    Mesterséges intelligencia korszerű megközelítésben, Panem Kiadó, Budapest, 1999

    (bővebben ld. http://www.mit.bme.hu/~tade/pages/mikm.htm)

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

     

    Kontakt óra

    60

    Félévközi készülés órákra

    28

    Felkészülés zárthelyire

    12

    Házi feladat elkészítése

    25

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    -

    ..

     

    Vizsgafelkészülés

    25

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dobrowiecki Tadeusz

    egyetemi docens

    MIT