artificial intelligence

39
1 יייי’ יייי ייייי ייי”י ייייי ייייי, ייי’ ייייArtificial intelligence תתתתתת תתתת תתתתתתתת תתתתתת תתתת’ תתתת תתתתת תתת”ת תתתתתתתת תתתתת תתתתת תתתתתתתתתת תתתת

Upload: palmer-maxwell

Post on 02-Jan-2016

40 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Artificial intelligence. יישומי בינה מלאכותית בניהול פרופ’ שיזף רפאלי ביה”ס למוסמכים במנהל עסקים אוניברסיטת חיפה. Overview. הנושאים העקריים בסרט הוידאו: האם מכונות יכולות לחשוב? אם כן, איך? (לוגית או ביולוגית?) האם מכונות צריכות לחשוב? איך מכונות כבר חושבות, איך נדע ? מבחן Turing - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

1

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Artificial intelligence

יישומי בינה מלאכותית בניהול

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למוסמכים במנהל עסקים

אוניברסיטת חיפה

2

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

3

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Overview

הנושאים העקריים בסרט הוידאו:•לחשוב?יכולות האם מכונות –

אם כן, איך? )לוגית או ביולוגית?(–

לחשוב?צריכות האם מכונות –

Turing? מבחן איך נדעאיך מכונות כבר חושבות, –

AIסוגי מערכות של •Expert systemsמערכות מומחה –Neural netרשתות נוירונים –Fuzzy logicלוגיקה מעורפלת –

4

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

שמות ומושגים מתוך הסרט

Weizenbaum

Turing

Feigenbaum

Winograd

Searle

McCarthy

Kurzweil

Lenat

Common Sense

Inference Engine

Forward, Backward chaining

Expert Systems, Neural Networks

Understanding Natural Language, SHRDLU

Top-down, Bottom-up

Genetic Algorithms

5

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Artificial intelligence

• Goal– To develop computers that can act like

people in every way

• What do humans do?– Inwardly: think, react, emote

– Outwardly: move, see, feelcreate, innovate, invent, crack jokes

– Communicate among ourselves

6

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

AI foundations

Cognitive scienceפסיכולוגיה, קוגניציה •Psychology

Roboticsרובוטיקה •Interfacesממשקים •(Genetics and evolutionגנטיקה ואבולוציה )•

Computer scienceמדעי המחשב •מערכות מידע•

7

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Developments by AI

• Decision support systems– Support decision-making by humans

• Expert systems– Make decision in place of an expert;

– Acts as an expert assistant to a non-expert user

• Neural nets• Fuzzy logic

• Also: Understanding natural language and robotics

8

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

The AI family

NATURALNATURALLANGUAGELANGUAGE

ROBOTICSROBOTICS PERCEPTIVEPERCEPTIVESYSTEMSSYSTEMS

EXPERTEXPERTSYSTEMSSYSTEMS

INTELLIGENTINTELLIGENTMACHINESMACHINES

ARTIFICIALARTIFICIALINTELLIGENCEINTELLIGENCE

9

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

AI chronology

10

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

The AI paradox / tragedy

• Simon’s prediction

• Promise / fulfillment

11

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

The Turing test

• A computer deserves to be called intelligent if it could deceive

a human into believing that it was human.

• Yes, but… Searle’s Chinese Room...

• See Kurzweil’s “Cybernetic Poet”,at http://www.kurzweiltech.com/

12

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Eliza as symbol of paradox

• History of Joseph Weizenbaum,

• Computer Power and Human Reason

• Try ELIZA out for yourself, at:– http://www.planetary.net/robots/eliza.html

– or at http://www.parnasse.com/drwww.shtml

13

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

למה זה מעניין מנהלים ? Why would business be interested ?

• PRESERVE EXPERTISE• CREATE KNOWLEDGE

BASE• MECHANISM NOT

SUBJECT TO FEELINGS, FATIGUE, WORRY, CRISIS

• ELIMINATE ROUTINE / UNSATISFYING JOBS

• ENHANCE KNOWLEDGE BASE

שימור הנסיון•

יצירת בסיס ידע•

מכונות אינן “רגישות”, •מתעייפות, דואגות, נלחצות,

יוצאות למילואים או לחופשת לידה

אפשר לוותר על עבודות •משעממות, רוטיניות, לא מספקות

אפשר לשפר את הידע הארגוני •על משימותיו

14

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

מערכות מומחהExpert systems

• Application that acts as an expert

CAPTURES HUMAN EXPERTISE

IN LIMITED DOMAINS

OF KNOWLEDGE• It gives recommendations

– about customer credit– engineering problems

– legal situations– sifting for the exception

15

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Expert System types (1)

• KNOWLEDGE BASE: Model of Human Knowledge

• RULE - BASED EXPERT SYSTEM : AI System Based on IF - THEN Statements (Bifurcation); Rule Base: Collection of IF - THEN Knowledge

• SEMANTIC NETS: Uses Property of INHERITANCE to Organize, Classify

Interrelated Characteristics

16

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Expert System types (2)

• AI SHELL: Programming Environment of Expert System

• INFERENCE ENGINE: Search Through Rule Base

– FORWARD CHAINING: Uses Input; Searches Rules for Answer

– BACKWARD CHAINING: Begins with Hypothesis, Seeks Information Until

Hypothesis Accepted or Rejected

17

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Expert Systems limitations

• Often Reduced to Problems of Classification

• Can be Large, Lengthy, Expensive

• Maintaining Knowledge Base Critical

• Many Managers Unwilling to Trust such Systems

18

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Top-down in ExSys

19

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Simple example

• If the animal hops and the object is tall, then the animal is a kangaroo.

• If the animal is gray and large, then the animal is an elephant

• The animal is tall. The animal is gray. The animal is large.

• Solve by back chaining: What is the animal?

20

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Parts of an expert system

• Inference engine– Knows which rules to execute

• Rule base– List of rules

• Fact base– Set of facts we provided

21

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Example Consultation

Do you generally prefer dry, medium, or sweet wines? DRYDo you generally prefer red or white wines? WHITEDo you generally prefer light, medium or full bodied wines? MEDIUMIs the flavor of the meal delicate, average or strong? AVERAGEDoes the meal have a sauce on it? YESIs the sauce for the meal spicy, sweet, cream, or tomato? SPICYIs the main component of the meal meat, fish, or poultry? MEAT

WINE CERTAINTY==========================Burgundy 90%Zinfandel 64%Chardonnay 64%Cabarnet-Sauvignon 40%Sauvignon-Blanc 40%Gevertzraminer 40%

RECOMMENDATION:

22

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Other points to be made (1/2)

• Symbolic processing– Forget bits, bytes, and data structures —

think of ‘symbols’

• Applicability– Rules are specific

– Inference engine is general

23

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Other points to be made (2/2)

• Expert system shell– Provides inference engine

– Helps create rule and fact base

– General tool for a wide variety of problems

– Gives user capability to answer:» How did you determine that answer?

24

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

What is expertise?

• Rules, memory volume, frames?

• Simon’s chess experiment

25

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

ES Examples online

• CLIPS: an ES shell made by NASA. Visit at:– http://www.jsc.nasa.gov/~clips/CLIPS.html

• Try JESS monkey-and-bananas online, at :– http://www.scs.ryerson.ca/~dgrimsha/java/c820a198/

• Try the whale expert system, at:– http://www.vvv.com/ai/demos/whale.html

• Winning AI financial and manufacturing applications:

– http://www.brightware.com/company/awards/index.html

26

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Neural Nets - back to biology

27

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

רשתות נויורוניםNeural Nets

• Designed to simulate the brain

• Neurons, synapses

• Useful when– Problem is difficult

– An expert can’t say exactly how a decision is arrived at

– Past situations (descriptions and decisions) are available

• Ideal for massively parallel computers

28

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Neurons, Synapses, Axons, Dendrites

29

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

And again...

30

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Credit decisions?

31

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

יישומי רשתות נורוניםApplications of neural nets

• Character recognition

• Credit card fraud detection

• Petroleum exploration

• Financial forecasting

• Loan approval

• Missile guidance

• Parking a truck

32

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

רשתות נוירונים לעומת מערכות מומחה

• Neural networks are flexible tools in a dynamic environment.

• Neural networks have the capacity to learn rapidly and change quickly

• Rule based systems are limited to the specific situation for which they were

designed;

33

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

רשתות נוירונים לעומת מערכות מומחה

– Expert systems are rule-based computer programs.

– Expert systems are good for applications with logical separators between decision-influencing

factors.

– Since ES have explicit rules, it is easy to understand how their decisions are made.

– But expert systems are difficult to build because the rules don't always exist and the "expert"

information is difficult to acquire.

34

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Example: Understanding spoken English

• hominyuwan?

• wuhjusay?

• Ahluv, ahluv an ahluv, cuz ahluv ahluv ‘em lil greentings.

• Time flies like an arrow

• The spirit is willing but the flesh is weak

• He took his leave and my umbrella• Try the START page, at http://sakharov.ai.mit.edu/Start.html

35

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Fuzzy logic

• Regular logic– Answer is false or true (i.e., 0 or 1)

• Fuzzy logic– Answer ranges from 0 to 1 but can be

anywhere in between (i.e., means maybe yes, maybe no)

• Another “rule-based” development

• Closer to the way people think

36

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Fuzzy logic: example

• Think of “youngness”

• Not just “young” or “old”; there are degrees

37

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

Applications of fuzzy logic

• Elevators

• Automobile cruise control

• Washing machines

• Camera auto-focus

?Fuzzy Logicבאיזו מידה יש יישום ניהולי ל

”Virtualityמומלץ לקרוא ולחשוב על “

38

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

סיכום

Weizenbaum

Turing

Feigenbaum

Winograd

Searle

McCarthy

Kurzweil

Lenat

Common Sense

Inference Engine

Forward, Backward chaining

Expert Systems, Neural Networks

Understanding Natural Language, SHRDLU

Top-down, Bottom-up

Genetic Algorithms

39

פרופ’ שיזף רפאלי

ביה”ס למנהל עסקים, אונ’ חיפה

References מקורות

• Spielberg’s AI film and web site• Buchanan’s brief history of AI:

http://www.aaai.org/Pathfinder/bbhist.html

• John McCarthy’s “What is AI?”http://www-formal.stanford.edu/jmc/whatisai/whatisai.html

• AI Trends and Controversieshttp://www.computer.org/intelligent/articles/AI_controversies.htm