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Simone Brundu Gianluca Cima Antonio Fasano Aniello Guarino Antonio Ornatelli Docente: prof. Quaranta Isidoro ITIS A. Pacinotti – Fondi (LT) Classe 4°A.

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1 Simone Brundu Gianluca Cima Antonio Fasano Aniello Guarino Antonio Ornatelli Docente: prof. Quaranta Isidoro ITIS A. Pacinotti – Fondi (LT) Classe 4°A INFORMATICA – A.S. 2009/2010

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5 Lintelligenza Artificiale, o IA, si occupa di comprendere e costruire entità intelligenti. È nata nel 1956, e sino ad oggi, sta provando a far arrivare lintelligenza delle macchine ai livelli umani.

6 L'intelligenza artificiale è una disciplina dibattuta tra scienziati e filosofi, la quale manifesta aspetti sia teorici che pratici. Nel suo aspetto puramente informatico, essa comprende la teoria e le tecniche per lo sviluppo di algoritmi che consentano alle macchine di mostrare un'abilità e attività intelligente.

7 I fondamenti dellIA sono: Filosofia Matematica(logica) Psicologia Ingegneria dei Calcolatori Linguistica

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9 L'espressione Intelligenza Artificiale fu coniata nel 1956 dal matematico americano John McCarthy, durante un seminario svoltosi nel New Hampshire

10 Lintelligenza artificiale è catalogata dagli studiosi in due grandi gruppi: IA DEBOLE IA FORTE

11 LIA Debole è lidea che si riferisce a programmi che non possono essere compresi dalla macchina, ma solo eseguiti. Infatti alcuni sostengono che non si tratta di vera e propria intelligenza e quindi le macchine non arriveranno mai ai livelli delluomo.

12 LIA Forte è lidea che opportune forme di IA possono ragionare per risolvere problemi, e diventare sapienti di se. Quindi un computer programmato opportunamente può essere davvero una mente.

13 LE MACCHINE INTELLIGENTI: – si costruiscono programmi che raggiungono un alto livello di competenza nella conoscenza di problemi particolari; – approccio ingegneristico; – Non ci si occupa di simulare l'attività umana di ragionamento, ma di arrivare allo stesso risultato, senza il ragionamento umano. SCIENZA COGNITIVA: – si cerca di modellare il comportamento umano e i suoi processi di Informazione; – approccio di filosofi, psicologi, linguisti, biologi; – Il computer è un mezzo di sperimentazione; – Siamo ancora lontani dalla costruzione della macchina; "intelligente", per cui ci si è limitati per adesso a problemi più semplici e trattabili.

14 L'Intelligenza Artificiale è una disciplina giovane e non ancora assestata. Strategie di Ricerca; Rappresentazione della conoscenza; Applicazioni; Visione simbolica e dichiarativa; Intelligenza Artificiale ha quattro grosse aree:

15 – Un sistema di Intelligenza Artificiale generalmente esamina un largo numero di possibilità e costruisce dinamicamente una soluzione. – "La potenza di un programma intelligente nel risolvere un problema dipende primariamente dalla quantità e qualità di conoscenza che possiede su tale problema". (Feigenbaum).

16 La maggior parte dei problemi è basata sulla RICERCA. La ricerca è basata sullo spostamento di uno stato ad un altro, fino ad arrivare ad un obiettivo (Il goal).

17 Problemi a STATI SINGOLI Problemi a STATI MULTIPLI

18 Uso di soluzioni parziali; Dopo varie prove di sequenze diverse di azioni, vieni scelta la migliore; Il processo di cercare tale sequenza è chiamato RICERCA; Input Problema, Output Soluzione sotto forma di sequenza di azioni; Dopo la soluzione, le azioni possono essere realizzate; Tale fase è chiamata ESECUZIONE.

19 LA MACCHINA BATTE L UOMO NEL GIOCO DEGLI SCACCHI Il gioco degli scacchi presenta alcune proprietà di base: Due giocatori, con mosse alternate; Conoscenza perfetta, informazioni univoche; Può essere considerato un albero in cui la radice è la posizione di partenza e le foglie le posizioni finali. Lalbero di gioco è deterministico, poiché si può determinare tutte le posizioni in cui ci si può trovare dopo una mossa

20 LA MACCHINA BATTE L UOMO NEL GIOCO DEGLI SCACCHI

21 - Lalgoritmo minmax è progettato per determinare la strategia ottimale per Max e per suggerirgli, di conseguenza, la prima mossa migliore da compiere; per fare questo, ipotizza che Min faccia la scelta a lui più favorevole. - Non e interessante la strada, ma solo la prossima mossa Algoritmo Min-Max

22 LA MACCHINA BATTE L UOMO NEL GIOCO DEGLI SCACCHI Albero di Soluzione

23 LA MACCHINA BATTE L UOMO NEL GIOCO DEGLI SCACCHI Albero di Soluzione - Se si deve sviluppare tutto l'albero la procedura è molto inefficiente. - B = Fattore di ramificazione - D = Livelli di posizione - Numero nodi = B^D - Potazione Albero

24 LA MACCHINA BATTE L UOMO NEL GIOCO DEGLI SCACCHI Tecnica ALFA-BETA

25 Differenza tra Uomo e Macchina - Il computer elabora posizioni. - Luomo elabora 5 livelli in media. - Forte nel Centro Partita. - Forte nel Finale. - Algoritmi specializzati per il Finale - Luomo utilizza il colpo docchio.

26 I principali paradigmi di programmazione sono 4: Imperativa Ad oggetti Logico Funzionale Per sviluppare i programmi di intelligenza artificiale si usa il paradigma di programmazione logico:

27 Lavora su strutture ad ALBERO – anche i programmi sono strutture dati manipolabili; – utilizzo della ricorsione e del non assegnamento. Un linguaggio che usa il paradigma logico è il Prolog. Prolog (PROgrammation LOGique) è nato nel ALTISSIMO LIVELLO - APPLICAZIONI DI IA

28 Un Programma PROLOG e un insieme di clausole che rappresentano: – FATTI– GOAL – REGOLE SINTASSI: un programma Prolog e costituito da un insieme di clausole definite della forma (cl1) A. FATTO o ASSERZIONE (cl2) A :- B1, B2,…, Bn. REGOLA (cl3) :- B1, B2,…, Bn. GOAL A : testa della clausola B1,B2,…,Bn : body della clausola Il simbolo, indica la congiunzione; il simbolo :- limplicazione Logica in cui A e il conseguente e B1,B2,…,Bn lantecedente

29 Esaminiamo le seguenti dichiarazioni: padre (Luca) = Mario (1) padre (Angelo) = Luca (2) nonno (x) = padre (padre (x)) (3) Mario è il padre di Luca Luca è il padre di Angelo Ci può essere anche la relazione:

30 Il sistema di risoluzione cerca tra le dichiarazioni e le relazioni una possibile associazione. Trova unassociazione tra il membro sinistro dellinterrogazione e quello della relazione (3). Con questa relazione si può effettuare la sostituzione x=Angelo e si ottiene: nonno(Angelo) = padre (padre (Angelo)) = ? A questo punto si può utilizzare la dichiarazione (2) ed effettuare la seguente sostituzione: nonno(Angelo) = padre (padre (Angelo)) = padre (Luca) = ? Lultimo passaggio viene effettuato con la dichiarazione (1) che permette di inferire nonno(Angelo) = padre (padre (Angelo)) = padre (Luca) = Mario E quindi: nonno(Angelo) = Mario. Mario è il padre di Luca padre (Luca) = Mario (1) Luca è il padre di Angelo padre (Angelo) = Luca (2) Relazione: nonno (x) = padre (padre (x)) (3) Interrogazione: nonno (Angelo) = ?

31 Esempi di programmi svolti… somma(A,B,C):- C is A+B. quadrato(A,B):- B is A*A.

32 Maria e Dario e Paolo Bea Giulia e Carlo Luigi Anna Franca Grafico Strutturale

33 Codice Prolog genitore(maria, paolo). genitore(dario, paolo). genitore(dario, franca). genitore(maria,franca). genitore(paolo, giulia). genitore(paolo, anna). genitore(bea,anna). genitore(bea,giulia). genitore(giulia, luigi). genitore(carlo,luigi). maschio(dario). maschio(paolo). maschio(luigi). maschio(carlo). femmina(maria). femmina(franca) femmina(anna). femmina(giulia). femmina(bea).

34 Codice Prolog figlio(Y,X) :- genitore(X,Y). X = Dario Y = Paolo Paolo è il figlio di Dario soltanto se Dario è il padre di Paolo Maria e Dario Paolo

35 Codice Prolog nonno(X,Z) :- genitore(X,Y), genitore(Y,Z). X = Dario Y = Paolo Z = Anna Per verificare che Dario sia il nonno di Anna, il sistema di risoluzione cerca prima un figlio di Dario, e poi verifica se esso sia il padre di Anna. Se questultima relazione è verificata, il risultato sarà vero Maria e Dario Bea e Paolo Anna

36 Codice Prolog padre(X,Y) :- genitore(X,Y), maschio(X). X = Dario Y = Paolo Dario è il padre di Paolo, solo se Dario è il genitore di Paolo e Dario è maschio Maria e Dario Paolo

37 Codice Prolog sorella(X,Y) :- madre(Z,X), madre(Z,Y), padre(W,X), padre(W,Y), femmina(X). Il sistema di risoluzione trova la madre di Anna e vede se essa è madre anche a Giulia, se è vero continua facendo la stessa operazione con il padre,e naturalmente controlla se Anna è femmina, nel caso che la madre e il padre di Anna siano gli stessi di Giulia e che Anna è femmina, la seguente relazione è vera. Bea e Paolo GiuliaAnna X = Anna Y = Giulia Z = Bea W = Paolo

38 I N VIA DI SVILUPPO IL SIMULATORE DEL C ERVELLO U MANO Fino ad ora i progetti per costruire dei calcolatori in grado di raggiungere il cervello delluomo sono falliti, ma lIBM sta facendo molti passi avanti nella costruzione di questa macchina, è riuscita infatti a fare un simulatore del cervello di un gatto chiamato CERVELLONE, che simula il 4,5% dellintelligenza umana. E crede, lIBM, che lavora a questo progetto con 5 università, di poter raggiungere lintelligenza delluomo tra 10 anni.

39 I N VIA DI SVILUPPO IL SIMULATORE DEL C ERVELLO U MANO REALM una società canadese, sta cercando di costruire una macchina capace di seguire il percorso evolutivo delluomo, sperano di riuscire ad avere risultati più che soddisfacenti nel giro di 7-8 anni, questo progetto viene sviluppato anche con laiuto di persone che sono già 6700 che scaricano un piccolo software e mettendo quindi a disposizione le risorse del proprio computer. Anche se solo unire i neuroni con delle sinapsi è un primo passo, e il successivo sarà simulare lapproccio della mente umana ai calcoli aritmetici.

40 I N VIA DI SVILUPPO IL SIMULATORE DEL C ERVELLO U MANO Il progetto FACETS invece utilizza un componente di silicio capace di funzionare come il cervello umano, simulando neuroni e sinapsi, che può superare anche il cervello umano grazie alla velocità nellelaborare le informazioni.

41 … Pensieri Personali … Nonostante la macchina possa arrivare a ragionare come luomo, essa non ha, e forse non potrà mai avere, come noi, una coscienza e dei sogni.

42 Sito web Università di Bologna Alma Mater Studiorium { 09/Lucidi.html } Wikipedia, Enciclopedia Libera Immagini scaricate dal motore di ricerca Google

43 I contenuti di questo documento sono rilasciati sotto Licenza Creative CommonsAttribuzione 2.5


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