Detail předmětu
Základy umělé inteligence
IZU Ak. rok 2021/2022 letní semestr 4 kredity
Řešení úloh: Prohledávání stavového prostoru (metody BFS, DFS, DLS, IDS, BS, UCS, Backtracking, Forward checking, Min-conflict, BestFS, GS, A*, Hill Climbing, Simulated annealing. Řešení optimalizačních úloh algoritmy inspirovanými přírodou (GA, ACO a PSO). Rozklad úloh na podúlohy (And Or grafy), hraní her (algoritmy Mini-Max a Alfa-Beta). Základy jazyka PROLOG a implementace základních prohledávacích algoritmů v tomto jazyce. Principy strojového učení. Příznakové a strukturální rozpoznávání obrazů. Principy expertních systémů. Základy počítačového vidění. Základní principy práce s přirozeným jazykem. Aplikační oblasti umělé inteligence.
Garant předmětu
Koordinátor předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 26 hod. přednášky
- 13 hod. projekty
Bodové hodnocení
- 60 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
- 20 bodů půlsemestrální test (písemná část)
- 20 bodů projekty
Zajišťuje ústav
Přednášející
Cvičící
Rozman Jaroslav, Ing., Ph.D. (UITS)
Zbořil František, doc. Ing., CSc. (UITS)
Zbořil František, doc. Ing., Ph.D. (UITS)
Stránky předmětu
V roce 2021/22 jsou veškeré platné informace uvedeny na Wiki stránce předmětu v systému WIS: Wiki IZU
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
- Studenti se naučí odborné terminologii z oblasti umělé inteligence, a to jak v českém, tak i anglickém jazyce.
- Studenti se naučí číst a částečně i tvořit programy v jazyku PROLOG.
- Studenti se seznámí s metodami řešení úloh založenými na prohledávání stavového prostoru a na rozkladu úloh na podúlohy.
- Studenti se seznámí se základními metodami řešení her dvou protihráčů.
- Studenti se naučí řešit optimalizační problémy.
- Studenti se seznámí se základy výrokové a predikátové logiky a jejich aplikacemi.
- Studenti se naučí aplikovat základní metody strojového učení.
- Studenti se seznámí se základními principy expertních systémů, počítačového vidění a zpracování přirozeného jazyka.
- Studenti se seznámí se základy multiagentních systémů.
Cíle předmětu
Seznámit studenty se základy umělé inteligence, především s přístupy k řešení problémů, s principy strojového učení a s problematikou obecné teorie rozpoznávání. Studenti získají i základní informace o expertních systémech, počítačovém vidění a zpracování přirozeného jazyka.
Proč je předmět vyučován
V předmětu IZU by studenti měli získat přehled o tom, co všechno se pod pojmem umělá inteligence skrývá, uvědomit si, že představa umělé inteligence jako umělé bytosti je nesprávná, a především by se měli seznámit se základními technikami a přístupy k řešení problémů, které pak lze použít při tvorbě inteligentních systémů.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
- Znalost základů programování v procedurálně orientovaném programovacím jazyce.
- Středoškolské znalosti z matematiky.
Technické vybavení
Volně dostupné:
- SWI PROLOG - verze 6.2.6, Copyright (c) 1990-2012 University of Amsterdam, VU Amsterdam
Literatura studijní
- Russell,S., Norvig,P.: Artificial Intelligence, Prentice-Hall, Inc., 1995, ISBN 0-13-360124-2, second edition 2003, ISBN 0-13-080302-2, third edition 2010, ISBN 0-13-604259-7
- Ertel, W.: Introduction to Artificial Intelligence, Springer, second edition 2017, ISSN 1863-7310
- Russell,S., Norvig,P.: Artificial Intelligence, Prentice-Hall, Inc., 1995, ISBN 0-13-360124-2, second edition 2003, ISBN 0-13-080302-2, third edition 2010, ISBN 0-13-604259-7
- Pool, D. L., Mackworth, A. K.: Artificial Intelligence, Cambridge University Press, 2010, ISBN-13 978-0-521-51900-7
Osnova přednášek
- Úvod, definice umělé inteligence (UI), typy UI úloh, metody řešení těchto úloh.
- Metody řešení úloh prohledáváním stavového prostoru.
- Metody řešení úloh rozkladem na podúlohy.
- Metody řešení optimalizačních úloh algoritmy inspirovanými přírodou.
- Metody hraní her dvou protihráčů.
- Logika a UI, resoluční metoda a její využití při řešení úloh a plánování.
- Jazyk PR0LOG a jeho použití v UI.
- Strojové učení.
- Rozpoznávání.
- Principy expertních systémů.
- Principy počítačového vidění.
- Principy zpracování přirozeného jazyka.
- Úvod do agentních systémů.
Osnova ostatní - projekty, práce
- Projekt zaměřený na prohledávání stavového prostoru a hraní her
- Projekt zaměřený na logiku a jazyk PROLOG
- Dva projekty zaměřené na strojové učení a klasifikaci
Průběžná kontrola studia
- Půlsemestrální písemný test - 20 bodů.
- Projekty (domácí úkoly) - 20 bodů.
- Závěrečná písemná zkouška - 60 bodů; Pro získání bodů ze závěrečné písemné zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 25 body. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.
Kontrolovaná výuka
Nejméně 15 bodů získaných v průběhu semestru (půlsemestrální test + projekty - domácí úkoly).
Podmínky zápočtu
Nejméně 15 bodů během semestru
Způsob kontaktu s vyučujícím
Konzultace v konzultačních hodinách, prostřednictvím MSTeams a wiki, nebo po předchozí domluvě.
Zařazení předmětu ve studijních plánech