1/15 FOUNDATIONS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE Introduction: Chapter 1

2/15 Why AI Humans and animals can solve many complex problems, can we use or get idea from these approaches? How humans think?

تکلیف 1 1- یک راهکار برای انتخاب عمل در هر مرحله در بازی دوز بیان کنید. (شبه کد را بنویسید). 2- یک روش تعیین حرکت برای محیط شطرنج با دو بازیگر در نظر بگیرید و یک الگوریتم انجام حرکت برای یک بازیکن بنویسید. 3- مقدار x,y را پیدا کنید به گونه ای که تابع زیر حداقل گردد. 3/15

تکلیف 1(ادامه) 4- راهی برای مدلسازی دانش یک راننده یا پزشک یا خبره اقتصادی بیان کنید. 5- فرض کنید نقشه جغرافیایی ایران را دارید، و قرار است کامپیوتر کوتاهترین راه برای رسیدن از یزد به مشهد را بیابد راهتان را بیان کنید. 4/15

5/15 What is AI? Views of AI fall into four categories: Rationality:A system is rational if it does the "right thing," given what it knows. The textbook advocates "acting rationally" Thinking Humanly تلاش برای اینکه کامیپوترها مانندانسان فکر کنند Thinking rationally مطالعه قدرت ذهنی با استفاده از مدلهای محاسباتی Acting humanly هنر خلق ماشینهایی که مانند انسان عمل کنند Acting rationally هوش محاسباتی مطالعه برای طراحی عالمهای هوشمند است

6/15 Acting humanly: Turing Test Turing (1950) "Computing machinery and intelligence": "Can machines think?"  "Can machines behave intelligently?" Operational test for intelligent behavior: the Imitation Game Predicted that by 2000, a machine might have a 30% chance of fooling a lay person for 5 minutes شش قابلیت لازم : پردازش زبان طبیعی، بازنمایی دانش، استدلال خودکار، یادگیری ماشینی، بینایی، ربات توجه: همه انسانها عملکرد عالی (perfect) ندارند.

7/15 Thinking humanly: cognitive modeling برای اینکه بفهمیم یک انسان چگونه فکر میکند سه راه است: –درون نگری : ثبت افکارمان –آزمایشهای روانشناسی: مشاهده رفتار یک انسان در عمل –تصویر برداری از مغز: مشاهده مغر در عمل 1960s "cognitive revolution": information-processing psychology Requires scientific theories of internal activities of the brain -- How to validate? Requires 1) Predicting and testing behavior of human subjects (top-down) or 2) Direct identification from neurological data (bottom-up) Both approaches (roughly, Cognitive Science and Cognitive Neuroscience) are now distinct from AI

8/15 Thinking rationally: "laws of thought" Aristotle: what are correct arguments/thought processes? His syllogisms provided patterns for argument structures that always yielded correct conclusions when given correct premises Direct line through mathematics and philosophy to modern AI Problems: 1- it is not easy to take informal knowledge and state it in the formal terms required by logical notation, 2- ،There is a big difference between being able to solve a problem "in principle" and doing so in practice.

9/15 Acting rationally: rational agent Rational behavior: doing the right thing The right thing: that which is expected to maximize goal achievement, given the available information. استنتاج صحیح همه عقلانیت نیست: موقعیتهایی است که هیچ کار خوب قابل اثباتی برای انجام دادن وجود ندارد لیکن باید اقدامی انجام شود. بعضی از عملهای عقلانی نیاز به استنتاج ندارند: مانند: عقب کشیدن دست از یک اجاق داغ

مزایای عامل عقلانی نسبت به بقیه بسیار کلی تر از ”قوانین تفکر“ است استنتاج صحیح تنها یکی از چند سازو کار رسیدن به عقلانیت در مقایسه با رویکرد رفتار یا تفکر انسانی، بسیار بیشتر تابع علم است. –استاندارد آن به وضوح تعریف شده و کامل است. 10/15

11/15 Rational agents An agent is an entity that perceives and acts This course is about designing rational agents Abstractly, an agent is a function from percept histories to actions: [f: P*  A ] For any given class of environments and tasks, we seek the agent (or class of agents) with the best performance

12/15 AI prehistory PhilosophyLogic, methods of reasoning, mind as physical system foundations of learning, language, rationality MathematicsFormal representation and proof algorithms, computation, (un)decidability, (in)tractability, probability Economicsutility, decision theory Neurosciencephysical substrate for mental activity Psychology phenomena of perception and motor control, experimental techniques Computer building fast computers engineering Control theorydesign systems that maximize an objective function over time Linguisticsknowledge representation, grammar

13/15

14/15 short history of AI 1943 McCulloch & Pitts: Boolean circuit model of brain 1950 Turing's "Computing Machinery and Intelligence" 1956Dartmouth meeting: "Artificial Intelligence" adopted 1952—69Look, Ma, no hands! 1950sEarly AI programs, including Samuel's checkers program, Newell & Simon's Logic Theorist, Gelernter's Geometry Engine 1965Robinson's complete algorithm for logical reasoning 1966—73AI discovers computational complexity Neural network research almost disappears 1969—79Early development of knowledge-based systems: Dendral AI becomes an industry : R1 expert system Neural networks return to popularity AI becomes a science The emergence of intelligent agents

15/15 State of the art Robotic vehicles: رباتی بنام استندلی بدون رانده با سرعت 22 مایل در ساعت در صحرا حرکت کرد. Speech recognition Autonomous planning and scheduling: A hundred million miles from Earth, NASA's Remote Agent program became the first on-board autonomous planning program to control. Game Playing: Deep Blue defeated the reigning world chess champion Garry Kasparov in 1997 Spam Fighting Logistic Planning: During the Persian Gulf crisis (1991) U.S. forces deployed a Dynamic analysis and replanning tool (DART) to do automated logistics and planning and scheduling for transportation (50,000 vehicles, cargo, people at a time)