Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2006/2007



Hasonló dokumentumok
Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2007/2008

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Tanulás az idegrendszerben. Structure Dynamics Implementation Algorithm Computation - Function

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2007/2008

GAZDASÁGI MATEMATIKA Gyakorlat

Digitális technika (VIMIAA01) Laboratórium 1

Jelek tanulmányozása

tetszőleges időpillanatban értelmezhető végtelen sok időpont értéke egy véges tartományban bármilyen értéket felvehet végtelen sok érték

Analízis elo adások. Vajda István szeptember 24. Neumann János Informatika Kar Óbudai Egyetem. Vajda István (Óbudai Egyetem)

Az idegrendszeri memória modelljei

Analízis elo adások. Vajda István október 3. Neumann János Informatika Kar Óbudai Egyetem. Vajda István (Óbudai Egyetem)

IKT FEJLESZTŐ MŰHELY KONTAKTUS Dél-dunántúli Regionális Közoktatási Hálózat Koordinációs Központ

V. Kétszemélyes játékok

Az informatika oktatás téveszméi

Debreceni Egyetem Informatikai Kar. Fazekas István. Neurális hálózatok

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

A döntő feladatai. valós számok!

Lineáris algebra jegyzet

Minta. A középszintű szóbeli vizsga értékelési útmutatója

TANTÁRGYI ÚTMUTATÓ. Prezentáció és íráskészségfejlesztés. tanulmányokhoz

BETONACÉLOK HAJLÍTÁSÁHOZ SZÜKSÉGES l\4"yomaték MEGHATÁROZÁSÁNAK EGYSZERŰ MÓDSZERE

Dinamikus geometriai programok

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs rendszerek Tanszék. Neurális hálók. Pataki Béla

Bevezetés a lágy számítás módszereibe

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények

Az MPM hálótechnika (I. előadás)

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Számítógép-használati szokások az általános iskolások körében

NÉMET NEMZETISÉGI NÉPISMERET

Igazgató: Szabó Győzőné

Fábián Zoltán Hálózatok elmélet

Adatok ábrázolása, adattípusok. Összefoglalás

Programozás. A programkészítés lépései. Program = egy feladat megoldására szolgáló, a számítógép számára értelmezhető utasítássorozat.

Tisztelt Hallgatók! Jó tanulást kívánok, üdvözlettel: Kutor László

Vektorugrás védelmi funkció blokk

Érettségi feladatok Algoritmusok egydimenziós tömbökkel (vektorokkal) 1/6. Alapműveletek

VÁLTOZIK AZ ISO 9001-ES SZABVÁNY. KINEK JÓ EZ?

MAGISTER GIMNÁZIUM TANMENET OSZTÁLY

Beszámoló: a kompetenciamérés eredményének javítását célzó intézkedési tervben foglaltak megvalósításáról. Őcsény, november 20.

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2007/2008

Dualitás Dualitási tételek Általános LP feladat Komplementáris lazaság 2015/ Szegedi Tudományegyetem Informatikai Tanszékcsoport

2011. március 9. Dr. Vincze Szilvia

Párhuzamos programozás

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2007/2008

3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2006/2007

Szerb középszintű szóbeli vizsga értékelési útmutató

Állandó tartós halhatatlan, könnyő átvinni reprodukálni,(oktatni a szakértıi rendszerhasználatát kell)

Meta vezérelt bank adattárház bevezetése és működtetése

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Analízis előadások. Vajda István február 10. Neumann János Informatika Kar Óbudai Egyetem

Egységes jelátalakítók

Tanulás az idegrendszerben. Structure Dynamics Implementation Algorithm Computation - Function

BEVEZETÉS A PSZICHOLÓGIÁBA

MINTA. Fizetendô összeg: ,00 HUF. Telefonon: / ben: Interneten:

Kooperáció és intelligencia

- mit, hogyan, miért?

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Kombinatorika. 9. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Kombinatorika p. 1/

CAD-CAM

Reiz Beáta április

1. Nyomásmérővel mérjük egy gőzvezeték nyomását. A hőmérő méréstartománya 0,00 250,00 kpa,

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2007/2008

A tételek. Szóbeli tételsor. Minden hallgató egy A és egy B tételt húz.

Játékok (domináns stratégia, alkalmazása

Klasszikus alkalmazások

A SZÁMFOGALOM KIALAKÍTÁSA

BOLYAI MATEMATIKA CSAPATVERSENY FŐVÁROSI DÖNTŐ SZÓBELI (2005. NOVEMBER 26.) 5. osztály

xdsl Optika Kábelnet Mért érték (2012. II. félév): SL24: 79,12% SL72: 98,78%

1. Írja fel prímszámok szorzataként a 420-at! 2. Bontsa fel a et két részre úgy, hogy a részek aránya 5 : 4 legyen!

Keresés képi jellemzők alapján. Dr. Balázs Péter SZTE, Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika Tanszék

A fiatalok pénzügyi kultúrája Számít-e a gazdasági oktatás?

Fordítóprogramok felépítése, az egyes programok feladata. A következő jelölésmódot használjuk: program(bemenet)(kimenet)

MATEMATIKA HETI 3 ÓRA

Perceptron konvergencia tétel

ACNSEM2 Forgalom irányító lámpa vezérlés 2 lámpához

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Trigonometria

Az éves statisztikai összegezés STATISZTIKAI ÖSSZEGEZÉS AZ ÉVES KÖZBESZERZÉSEKRŐL A KLASSZIKUS AJÁNLATKÉRŐK VONATKOZÁSÁBAN

Egy SLA kialakításának gyakorlata fókuszban a nehézségek megoldása. Előadó: Oroszi Norbert. KÜRT Rt. Információ Menedzsment KÜRT Rt.

SZABADALMI LEÍRÁS. SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Nemzetközi A bejelentés napja: (22) (21)717/83

TARTALOMJEGYZÉK ELŐSZÓ... 7

MIKOR ÉLÜNK FIZIKAILAG AKTÍVAN?

Fejlesztı neve: LÉNÁRT ANETT. Tanóra / modul címe: CÉGES REKLÁMBANNER KÉSZÍTÉSE PROJEKTMÓDSZERREL

Vektorok összeadása, kivonása, szorzás számmal, koordináták, lineáris függetlenség

Autóipari beágyazott rendszerek. Fedélzeti elektromos rendszer

Európai halálozási adatok, hazai sorrend 25 ország között (Levi F, et al. Cancer 15: , 2850, 2004.) Férfi Nő Összesített hely 1 2 ajak, szájür

3. HÉT: CRM RENDSZEREK A GYAKORLATBAN FUNKCIONALITÁSOK

A környezettan tantárgy intelligencia fejlesztő lehetőségei

EPER E-KATA integráció

Egyre nagyobb profitot generálnak a mobiltelefonnal végzett vásárlások, és egyre többet hezitálunk vásárlás előtt

Árverés kezelés ECP WEBSHOP BEÉPÜLŐ MODUL ÁRVERÉS KEZELŐ KIEGÉSZÍTÉS. v ECP WEBSHOP V1.8 WEBÁRUHÁZ MODULHOZ

Bevezetés a neurális számításokba Analóg processzortömbök,

MBLK12: Relációk és műveletek (levelező) (előadásvázlat) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

A rendszerbe foglalt reléprogram, 1954 óta. Szilárdtest relék optocsatolóval, bekapcsolás a feszültség nullátmeneténél vagy nem szinkronizált módon

Gépjármű finanszírozással kapcsolatos szabályozási stratégia elemei

Azonosító jel: Matematika emelt szint

Elektronika 2. TFBE1302

Átírás:

Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2006/2007

Az Előadások Témái Bevezető: mi a mesterséges intelligencia... Tudás reprezentáció Gráfkeresési stratégiák Szemantikus hálók / Keretrendszerek Játékok modellezése Bizonytalanság kezelése Grafikus modellek Tanuló rendszerek Szimulált kifűtés, Genetikus algoritmusok Neurális hálók Gépi tanulás Nemparametrikus módszerek

Adminisztra...... trívia Előadások honlapja Vizsga http://.cs.ubbcluj.ro/ csatol/mestint Szóbeli (60%) + Gyakorlat (40%) (v) Előadás (60%) Laborgyakorlatok: 1 Clean vagy Prolog - dedukciós algoritmus 30% 2 C / C++ / C# / - genetikus algoritmus 10% vagy 3 - Neurális hálózatok vagy SVM 10%

Történeti áttekintő IdegSejt Ramon y Cajal 1894 1900 időszakban; idegrendszer vizsgálata; építőegységek azonosítása: neuron; idegsejt mint az idegrendszer építőeleme

Történeti áttekintő I Neuron Ramon y Cajal Nobel díj 1906 The cerebellar cortex (a kitten cerebellum). The letter A marks the Purkinje cells ith dendritic ramifications. http://nobelprize.org/medicine/articles/cajal/

Történeti áttekintő II Neuron Idegsejt fényképe:

Történeti áttekintő III Neuron Neuron alkotóelemei Szóma (sejtmag) az információ feldolgozása; Dendrit az információ összegyűjtése; Axon az információ terjesztése; mi az információ? http://.ship.edu/~cgboeree http://en.ikipedia.org/iki/neuron

Történeti áttekintő IV Modell Neuron x 1 1 x 2 2 N n=1 z f (z) y N x N Ahol: x i bemeneti értékek; i súlyok (dendritek); összegző (szóma); f (z) átalakító; kapcsolatok (axonok);

Történeti áttekintő V Modell X Y aszinkron működés; nagyon sok kapcsolat;?hogyan? kreáljunk/töröljünk kapcsolatokat;

Történeti áttekintő VI Modell X Y szinkron ciklusos működés; rétegek korlátolt számú kapcsolat;

Történeti áttekintő Összefoglaló Idegrendszer = információ-feldolgozó egység. Kérdések: Mi az információ, Hogyan történik a feldolgozás. biológiai neuronok aszinkron-működésűek: miért jó a mesterséges neuron szinkronizált jellege. mesterséges neuronok egymáshoz kapcsolódása csekély: a biológiai rendszerek nagyságrendekkel több kapcsolatot kezelnek.

I Egyszerűsített természetes neuron-modell: x 1 x 2 1 2 x D D x 0 = 1 0 = b D z n=0 y Korai neuron-modell: McCullogh-Pitts 1958; x i és y értékek binárisak; Aktivációs függvény a lépcsőfüggvény: { 1 ha z < 0 H(z) = +1 ha z 0

II ON/OFF neuron állapotok A neuronok vagy aktívak vagy nem, mint a bináris logikában rezolució-szerű működés Tanulási szabály: ha (x (n), y (n) )-en hiba történt, akkor i (t + 1) i (t) + x (n) i y (n) ahol ij súly, x (n) bemeneti minta, y (n) a minta osztálya. Konvergencia-tétel: Ha a { tanulási minták (x (n), y (n) ) } N n=1 elválaszthatóak, def (osztályozási feladat) akkor a perceptron konvergál.

Elválaszthatóság I kék osztály kódja legyen +1; piros osztály kódja legyen 1; Tx + b Szeparáló hipersík a {, b} vektorral illetve valós szám által meghatározott felület, ha T x i + b > 0 i ; y i > 0. T x i + b < 0 i ; y i < 0.

Elválaszthatóság II Tx + b Szeparáló hipersík: ) y i ( T x i + b > 0 i = 1, N. ahol x i - i-edik mintavektor és y i az ahhoz tartozó osztály kódja. vissza

Konvergenciatétel Konvergenciatétel A tanulási szabály alkalmazásával a perceptron véges idő alatt konvergál. Biz: Módszer: találjunk felső és alsó korlátot a lépések számának. 1 Újradefiniáljuk a bemeneti adatokat: ^x i x i def = [x i, 1] T R d+1 def = [, b] T R d+1 def = y i ^x i

Konvergenciatétel II 2 Újradefiniált feladat Találjunk egy (1) R d+1 értéket úgy, hogy i ; T x i > 0 minden x i -re (már tartalmazzák a címkéket is). 3 Tanítási szabály Ha hiba történt, akkor módosítjuk a perceptron súlyait: i (t + 1) i (t) + x (n) i (rekurzívan visszafejtve: (t + 1) = x 1 + + x t ) 4 Hiba T (t)x (n) < 0. (1) Amennyiben van egy érték, akkor nagyon sok elfogadható érték létezik.

Konvergenciatétel III 5 Feltételezzük, hogy létezik szeparáló hipersík: 0 R d+1 i ; T 0 x (n) α > 0 6 Vizsgáljuk a T 0 (t + 1) skaláris szorzatot: T 0 (t + 1) = T 0 x 1 + + T 0 x t tα 7 Cauchy-Schartz egyenlőtlenség a 2 b 2 ( a T b ) 2 alkalmazzuk: ( ) 2 0 2 (t + 1) 2 T 0 (t) (tα) 2 vagyis (t + 1) 2 (tα)2 0 2

Konvergenciatétel IV Másrészt - minden tanuló lépésnél: 8 (t + 1) = (t) + x (t), tehát: (t + 1) 2 = (t) + x (t) 2 = (t) 2 + 2(t)x (t) + x (t) 2 (t) 2 + x (t) 2 = tβ 2 Ahol β 2 = max { x (n) 2 ; n = 1..N } 9 Van tehát két egyenlőtlenség, melyből kiszámítható a t maximális értéke: t max x 0 2 β 2 α 2 Tehát a perceptron konvergál

Demó I Kódoljuk a perceptron algoritmust: generáljuk az adatokat. Specifikáljuk: az adatok dimenzióját, számát; az elválasztó hipersíkot; generáljuk a bemeneti mintákat illetve az azokhoz tartozó kimeneti osztálykódokat. Transzformálunk a konvergenciatétel szerint. Inicializáljuk a perceptront az üres értékekkel. Futtatjuk az algoritmust: mérjük a hibajavító lépéseket; mérjük a ciklusok számát.

Demó II

Demó III

Demó IV

Demó V Kiíratjuk a statisztikákat:

Összefoglaló 60-as évek tanulási paradigmája; logikai függvényeket keres bemenet és kimenet binárisak; cél a gondolkodás modellezése Nem tudja szeparálni az XOR művelet kimeneteit (Minsky és Papert 62) Feladat: találjunk konfigurációt, mely az XOR-t helyesen osztályozza. X 1 12 21 22 b1 b2 h1 h2 b3 Y X 2