Súčasnosť a perspektívy umelej inteligencie v informačnej spoločnosti

1. Súčasnosť a perspektívy umelej inteligencie v informačnej spoločnosti Peter Sinčák Skupina pre výpočtovú inteligenciu Katedra kybernetiky a umelej inteligencie ,FEI TU Košice Ústav teórie riadenia a robotiky SAV, Bratislava http://www.ai-cit.sk

2. Základné fakty z histórie UI Prvý „aplikátori“ UI boli VEŠCI, ktorí na základe „nejakých“ informácii extrapolovali budúcnosť Blaise Pascal'sPascaline (automatické počítacie stroje) - 1642 G.W. Liebniz (1646-1716) bol názoru že diskusia - myšlienky sa dajú vypočítať *Calculemus*... "Let us calculate!" Goerge Boole (1815-1864) v knihe : „Skúmanie zákonov mysle …“ „Tú matematiku, ktorú musíme vytvoriť je matematika ľudského intelektu“

3. Umelá inteligencia – vedný odbor A. Turing M. Minski N. Wiener

4. Prof. Lotfi Zadeh – Košice, E-ISCI 2000

5. Čo je to inteligencia ? (z lat. Intellego - 4 významy - vedieť) (predmetom výskumu, psychológov, informatikov, matematikov…) Veľa rôznych definícii z rôznych pohľadov. (Napr. veľmi zjednodušený pohľad) „Inteligencia je vlastnosť učiť sa zo skúseností“ Čo je to strojová - (umelá) inteligencia ? - súhrn prostriedkov tvorby Inteligentného systému Čo je to umelá inteligencia a inteligentné technológie ? (I.)

6. Strojová inteligencia Prof. Lotfi Zadeh Umelá inteligencia Výpočtová inteligencia Terminológia z tejto oblasti :-O prekvapenia Neujednotená - USA, Japonsko, Európa

7. Čo je to inteligentný systém ? Systém, ktorý má vlastnosti strojovej inteligencie, musí vedieť uchovať znalosti učiť sa riešiť problémy Prof. Kasabov - 7 vlastností , atď …. Inteligentné technológie Inteligentné systémy

8. Aké sú ich základné vlastnosti ? Základná vlastnosť neurónových sietí, GP a fuzzy systémov : Univerzálna aproximačná teoréma Univerzálny aproximátor funkcie

9. Čo je to Machine Inteligent Quotient MIQ ? • MIQ - Prof. FU - 1970 IEEE T. Automatic Control • MIQ - pre rovnaký typ tovaru s rôznou inteligenciou • Fy. LG Industrial Systems Co. Ltd. (Kim, Bang, Yang) - 1997 • Komerčný význam MIQ - pre systémy rovnakého typu • Začiatok používania MIQ ???? • Ford - Júl 2001 - v každom aute neuročip

10. Quo Vadis - prostriedky strojovej inteligencie ? Prostriedky výpočtovej inteligencie Evolučné výpočty Neurónové siete Fuzzy systémy HYBRIDNÉ TECHNOLÓGIE Expertné systémy, ….. Plánovanie, rozvrhovanie, ... Prostriedky umelej inteligencie

11. ISTAG – IST EU program advisory group Visionary report “Ambient Intelligence” The role of Machine Intelligence in the Information Society (http://www.cordis.lu/ist/istag.htm) - nerobili to ludia z oblasti UI alebo SI

12. Najnovšie smery v oblasti SI Sym UI. Alife Subsym UI Iné Strojová Inteligencia Multi agentové technológie Multi agentové Učiace sa technológie Interakcia komunít alt. pre tzv. full Brain-like systemy

13. Multiagentové technológie Čo je to Agent ? – dôležitý pojem v oblasti MAS Veľa definícii a veľmi široký aplikačný potenciál MAS začínajú využívať SI Int. MAS alebo MAT

14. MAT – ako koncepcia Multi agentové Technologie – ako koncepcia riešenia problému napr. nakupovať, získavať informácie, nájsť optimálnu cestu, indikovať podozrivú tranzakciu, nájsť vlakové spojenie a pod. Na riešenie komplexných problémov v dynamickom prostredí potrebujeme robustných AGENTOV Inteligentné Multiagentové technológie

15. Historical Data Analysis ( Statistical & Neural Approach ) Expert Knowledge Synergy – building Incremental Knowledge base Continuous process Continuous process Costumer Intelligence Základný príncíp budovania znalostí napr. v Bankovníctve

16. Základné vlastnosti In MAT • Úlohovo orientované • robustné a vysoko adaptívne • učiace sa systémy • hybridného typu - podľa vhodnosti využitia • Reprezentácia znalostí a ich replikácia • Komunikácia medzi agentmi, autonómnosť – Meta-agent

17. Budúcnosť SI (UI a VI)– môj názor Integrácia SI do MAT tak že bude ich dôležitou súčasťou Nové generácie Int MAT s vyšším stupňom MIQ

18. ucelené programové systémy na riešenie problémov Konkretné učelové produkty Aké sú komerčné produkty na báze intel. technológií ? Inteligentný regulátor oblúkových pecí ECANSE - SIEMENS SNNS ThinksPro Hardwerové chipy Etann, Anna, Epsilon, Intel-chip fuzzy procesor, ...

19. Aké sú komerčné produkty na báze intel. technológií ? Inteligentný regulátor oblúkových pecí 20-25% úspora spotreby elektród 5-8% úspora energie produktivity 10 - 12 %

20. Elektrický ventilátor Sanyo • Automatická detekcia polohy používateľa • pokles chyby z 10% na 4%

21. Ohrievač vzduchu fy Samsung

22. Osviežovač vzduchu LG Electric

23. Domáce spotrebiče Firma: BPL Výrobok: práčka Fuzzy systém určuje typ pracieho cyklu, množstvo vody a prášku. Firma: BPL Výrobok: práčka Neuro-fuzzy systém automaticky detekuje typ textilu a na základe toho určí šas prania, množstvo vody a prášku. .

24. Spotrebná Elektronika Firma: Sharp Výrobok: mikrovlná rúra Microvlná rúra firmy Sharp používa neurónovú sieť na odhad ukončenia varenia. Celý systém je založený na monitorovaní pary ktorá vzniká pri varení jedla. Je použitý senzor na meranie vhlkosti, ktorého výstupom je priebeh zmeny v čase. Na základe týchto informácií neurónová sieť určí koniec varenia. Firma: Videocon Výrobok: klimatizácia Na základe nastavení termostatu, teploty izby a požiadaviek používateľa, neuro-fuzzy systém automaticky vyberie najvhodnejšiu teplotu.

25. Spotrebná Elektronika Firma: Canon Výrobok: videokamera Canon vyvinul kameru s automatickým zaostrovaním, ktorá sníma jas obrazu v šiestich oblastiach zorného poľa a na základe toho určuje či je obraz zaostrený. Tiež sleduje oneskorenie zmeny objektívu v priebehu zaostrovania a riadi jeho rýchlosť, aby sa zabránilo preostreniu. Fuzzy systém používa 12 vstupov, 6 vstupov tvoria údaje o intenzite jasu a ďalších 6 údaje získané meraním zmien objektívu. Výstupom je samozrejme stav objektívu. Fuzzy systém používa 13 pravidiel. • Firma: Mitsubishi • Výrobok: televízor • Automaticky nastavuje najlepší obraz na základe intenzity jasu v miestnosti.

26. Spotrebná Elektronika Firma: Samsung Výrobok: tlakomer Fuzzy systém nepretržite riadi proces merania, ktorý je automaticky a ovládaný jedným tlačítkom. Firma: Samsung Výrobok: fotoaparát Automatické zaostrovanie riadené fuzzy systémom.

27. Kopírovacia technika Firma: Canon Výrobok: kopírka Canon používa fuzzy systém vo farebných  kopírkach CLC700 a CLC800 na riadenie množstva a hustoty tonera, na základe informácií o teplote, vlhkosti, hustote, obrazovej hustote pozadia a dalších. Vo fáze vývoja bola použitá neurónová sieť ktorá nastavila parametre funkcií príslušnosti fuzzy systému a optimalizovaný fuzzy systém bol implementovaný v kopírke. Firma: Panasonic Výrobok: kopírka Panasonic používa neuro-fuzzy systém v kopírkach FP-1680 až FP-4080,ktorý pomocou viacerých senzorov riadi parametre ako napr. ožiarenie, napätie a hustotu tonera

28. Automobilový priemysel Firma: Mercedes Hyundai Mercedes vo svojom modeli CLK používa 5-rýchlostnú automatickú prevodovku, kde je použitý fuzzy systém, ktorý na základe individuálneho štýlu jazdy vodiča prispôsobuje parametre prevodovky. Podobný spôsob využivajúci fuzzy logiku používa vo svojom XG aj Hyundai Firma: BMW Automobilka BMW používa vo svojich automobiloch už viacero rokov fuzzy systém pri riadení anti-block systému ABS. Pomocou fuzzy systému, na základe viacerých meraných hodnôt je možné predikovať problémy so zablokovaním kolies a predchádzať im.

29. Kedy vznikajú nové technológie ? Motivácia : • Financie ???????? • Vojenské aplikácie • Vedecké ambície odborných komunít

30. Vojenské aplikácie + ambície ľudí Aplikačný potencial nie je úplne jasný Humanoid Robots

31. Tzv. „Leading Edge“ v tejto oblasti Japan – excelent hardware Spain, Germany, Sweden – niekoľko projektov pre humanoidne roboty s aplikáciou v medicinálnej robotike Komunita odborníkov v oblasti humanoidných robotov Existuje majú svoje stretnutia a semináre

32. Humanoids Robots 2001 Waseda University in Tokyo – November 21-25

44. Potrebujeme na Slovensku Inteligentné technológie? Napr už v praxi : • Už nasadené na Slovensku napr.. US-Steel na teplej valcovni chladiaci systém na báze neurónových sietí (Ing. Jančuška z US-Steel), kontrola plechov - Doc. Jadlovský) • Fontána na hlavnej ulici Košic je na báze Fuzzy technológií • …….. Dúfam, že ich je viac …. :-)))))) Čo môžu priniesť inteligenté technológie ??? Napr. úsporu nákladov (energia, prevádzkové náklady) a uživateľský konfort (učiace sa systémy).Ak nie - NEZAVÁDZAJME ICH !!!

45. LEGO mobilné roboty

46. Systém je podobný ako neuronové siete typu ARTMAP - vypočítavajú naviac informáciu o fuzzy triedach MF-ARTMAP - (klasifikácia metódou MF-ARTMAP - obrázok Košíc )

47. Predikcia denného diagramu záťaže - FIR NN

48. Kedy používať prostiedky strojovej intelligencie ? Odpoveď jednoduchá Iba keď Strojová Inteligencia bude úspešná na trhu – financie „Dnes už nikoho nezaujíma čo je to za technológiu – dnes musí byť lepšia – znamená prináša zisky“ Vo všeobecnosti som názoru, že InT majú na to predpoklady !!!

49. Záverečné poznámky • SI je a bude dôležitá súčasť Informačnej spoločnosti a jej význam bude stúpať – viď štúdiu EU • Nebudú existovať jednotlivé technológie ale v podstate hzbridné a efektívne riešenia • Multi-agentové technológie budú viac do seba integrovať prostriedky SI a tak InT MAT • MAT – budú vytvárať integračný rámec pre rôzne oblasti SI s cieľom efektívneho riešenia problémov • Budú vznikať domenoví agenti napr. AGLETi (hybrid Agenta a Appletu) resp. Meta Agenti • Výskum pôjde smerom multi - autonomných systémov ako aj hierarchických systémov • Veľkú úlohu budú zohrávať kognitívne vedy a ich znalosti budú implementované do MAT

50. Aktivity v oblasti SI na Slovensku ? Slovenská spoločnosť pre umelú inteligenciu - SAIS Odborné - profesné občianske združenie http://www.sais.sk všetci zaujemci o SI sú vítaní Konzultačné služby - odborné štúdie Vedný odbor - Umelá inteligencia Štúdijný odbor - Ing. Umelá inteligencia Profil : návrh, prevádzka, implementácie - inteligentných systémov v praxi - absolventi na najbližších 30 rokov :-))))