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

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 2007/2008

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

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

A TANTÁRGY ADATLAPJA

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

za TANTÁRGY ADATLAPJA

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 2010/2011 1/363

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/364

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

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

Regresszió. Csorba János. Nagyméretű adathalmazok kezelése március 31.

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

Gépi tanulás és Mintafelismerés

A TANTÁRGY ADATLAPJA

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

Modellkiválasztás és struktúrák tanulása

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/364

Gépi tanulás a gyakorlatban. Lineáris regresszió

Neurális hálózatok bemutató

Számítógépes képelemzés 7. előadás. Dr. Balázs Péter SZTE, Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika Tanszék

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

Mit látnak a robotok? Bányai Mihály Matemorfózis, 2017.

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Magyar Matematika-Informatika Intézet Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2015/2016 1/370

1. gyakorlat. Mesterséges Intelligencia 2.

Kereső algoritmusok a diszkrét optimalizálás problémájához

Statisztikai eljárások a mintafelismerésben és a gépi tanulásban

Új típusú döntési fa építés és annak alkalmazása többtényezős döntés területén

Gépi tanulás a Rapidminer programmal. Stubendek Attila

Pletykaalapú gépi tanulás teljesen elosztott környezetben

Adatbányászati technikák (VISZM185) 2015 tavasz

The nontrivial extraction of implicit, previously unknown, and potentially useful information from data.

Gépi tanulás Gregorics Tibor Mesterséges intelligencia

Kereső algoritmusok a diszkrét optimalizálás problémájához

KÖZELÍTŐ INFERENCIA II.

KÖZELÍTŐ INFERENCIA II.

Számítógépes döntéstámogatás. Bevezetés és tematika

Neurális hálózatok.... a gyakorlatban

Funkcionális és logikai programozás. { Márton Gyöngyvér, 2012} { Sapientia, Erdélyi Magyar Tudományegyetem }

Adaptív dinamikus szegmentálás idősorok indexeléséhez

Probabilisztikus funkcionális modellek idegrendszeri adatok elemzésére

CARE. Biztonságos. otthonok idős embereknek CARE. Biztonságos otthonok idős embereknek Dr. Vajda Ferenc Egyetemi docens

Megerősítéses tanulási módszerek és alkalmazásaik

Informatikai Kar Eötvös Loránd Tudományegyetem Mesterséges neuronhálók

KOOPERÁCIÓ ÉS GÉPI TANULÁS LABORATÓRIUM

Branch-and-Bound. 1. Az egészértéketű programozás. a korlátozás és szétválasztás módszere Bevezető Definíció. 11.

Név KP Blokk neve KP. Logisztika I. 6 LOG 12 Dr. Kovács Zoltán Logisztika II. 6 Logisztika Dr. Kovács Zoltán

Visszacsatolt (mély) neurális hálózatok

TARTALOMJEGYZÉK. TARTALOMJEGYZÉK...vii ELŐSZÓ... xiii BEVEZETÉS A lágy számításról A könyv célkitűzése és felépítése...

A TANTÁRGY ADATLAPJA

Problémamegoldás kereséssel. Mesterséges intelligencia március 7.

Mesterséges intelligencia alapú regressziós tesztelés

Mérés és modellezés 1

Gépi tanulás a gyakorlatban. Bevezetés

I. LABOR -Mesterséges neuron

Intelligens Rendszerek Gyakorlata. Neurális hálózatok I.

SZOFTVERES SZEMLÉLTETÉS A MESTERSÉGES INTELLIGENCIA OKTATÁSÁBAN _ Jeszenszky Péter Debreceni Egyetem, Informatikai Kar jeszenszky.peter@inf.unideb.

Kódverifikáció gépi tanulással

Térinformatikai algoritmusok Elemi algoritmusok

OpenCL alapú eszközök verifikációja és validációja a gyakorlatban

Tanulás az idegrendszerben. Structure Dynamics Implementation Algorithm Computation - Function

Keresések Gregorics Tibor Mesterséges intelligencia

Kollektív tanulás milliós hálózatokban. Jelasity Márk

Mit mond a XXI. század emberének a statisztika?

Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár Matematika és Informatika Kar Magyar Matematika és Informatika Intézet

Döntési fák. (Klasszifikációs és regressziós fák: (Classification And Regression Trees: CART ))

Algoritmusok és adatszerkezetek II.

Nem-lineáris programozási feladatok

Mérés és modellezés Méréstechnika VM, GM, MM 1

Mesterséges Intelligencia 1

Megerősítéses tanulás

Költségbecslési módszerek a szerszámgyártásban. Tartalom. CEE-Product Groups. Költségbecslés. A költségbecslés szerepe. Dr.

Számítógép és programozás 2

Méréselmélet MI BSc 1

SAT probléma kielégíthetőségének vizsgálata. masszív parallel. mesterséges neurális hálózat alkalmazásával

Mérési struktúrák

Valószín ségi döntéstámogató rendszerek

Mesterséges Intelligencia I.

Általános algoritmustervezési módszerek

2017/ Szegedi Tudományegyetem Informatikai Intézet

Lineáris regressziós modellek 1

Biometria az orvosi gyakorlatban. Regresszió Túlélésanalízis

DIGITÁLIS TEREPMODELL A TÁJRENDEZÉSBEN

R ++ -tree: an efficient spatial access method for highly redundant point data - Martin Šumák, Peter Gurský

Szeleteljük fel úgy a tulajdonságteret, hogy az egyes szeletekbe lehetőleg egyfajta objektumok kerüljenek, de túl sok szelet se legyen.

Gépi tanulás. Hány tanítómintára van szükség? VKH. Pataki Béla (Bolgár Bence)

Ellátási lánc optimalizálás P-gráf módszertan alkalmazásával mennyiségi és min ségi paraméterek gyelembevételével

Számítógépes döntéstámogatás. Genetikus algoritmusok

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Informatikai Intézet Alkalmazott Informatikai Intézeti Tanszék

Statisztikai módszerek a skálafüggetlen hálózatok

Teljesen elosztott adatbányászat pletyka algoritmusokkal. Jelasity Márk Ormándi Róbert, Hegedűs István

Fuzzy rendszerek és neurális hálózatok alkalmazása a diagnosztikában

Osztályozás, regresszió. Nagyméretű adathalmazok kezelése Tatai Márton

Átírás:

1/363 Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 20/2011

Az Előadások Témái 226/363 Bevezető: mi a mesterséges intelligencia... Tudás reprezentáció Gráfkeresési stratégiák Szemantikus hálók / Keretrendszerek Játékok modellezése Bizonytalanság kezelése Fuzzy rendszerek Grafikus modellek Tanuló rendszerek Szimulált kifűtés, Genetikus algoritmusok A perceptron modell Neurális hálók, önszerveződés Gépi tanulás

Admin...... trívia http://www.cs.ubbcluj.ro/~csatol/mestint Vizsga Szóbeli (60%) + Gyakorlat (40%) Laborgyakorlatok: 1 Gráfok ábrázolása - dedukciós algoritmus 18% 2 Játékelmélet % 3 Matlab - tanulási algoritmus 12% 4 Opcionális feladatok - max. 3/személy sok% Bemutatók (5 20 pont) Alkalmazások bemutatása, melyek adaptív, gépi tanulásos vagy mestint módszereket alkalmaznak. 227/363

Olcsóbb gépi fordítás METIS II A gépi fordítás annak ellenére, hogy régóta vizsgált tudományág nem versenyezhet a tolmácsokkal. Még akkor sem, ha az egyértelmű szókészlettel rendelkező, kifejezetten formális szövegeket produkáló területeken például a repülőgép-gyártásban figyelemreméltó eredményeket érnek el. Korpusz Nagymennyiségű strukturált, elektronikusan tárolt szövegbázis; Egy adott nyelvet reprezentál, akár több tízmillió szóból is állhat; Általában alterületen használják: statisztikai elemzésekre, illetve nyelvi törvények érvényességének vizsgálatára. A gyűjtemény lehet egyetlen (monolingual) vagy két (több) nyelvű (multilingual). A rendszer így tanulja meg, hogy egy nyelv szavai és kifejezései miként kapcsolódnak egy másik nyelv kifejezéseihez és szavaihoz. Bebizonyosodott, hogy METISII a hosszú évtizedek fejlesztésének eredményeként létrejött piacvezető szabályalapú rendszerrel is képes felvenni a versenyt. 228/363

229/363 Tanuló rendszerek pp. 525 Russell & Norvig, 1995 Agents that can improve their behaviour through diligent study of their own experiences. Algoritmus változtatható állapottérrel, mely működése során az újabb ugyanolyan típusú feladatokat jobban oldja meg. Példák: genetikus algoritmus, neurális hálók, stb. Machine Learning Gépi tanulás. Induktív rendszerek inferencia.

230/363 I Dedukció Induktív megoldás Modell feltételezése: f(z, θ), Adatok halmaza: D = {z 1,..., z N } Illesztő hiba függvény: L (f(z)) optimális modell : θ Deduktív megoldás Nincs modell, Adatok: D = {z 1,..., z N } Illesztési művelet egy z új mintára, használunk minden adatot. Predikció: f(z, θ ).

231/363 II Dedukció Induktív megoldás Ḋ.......... Deduktív megoldás Ḋ.......... x ^θ f(x ^θ) x???? g(x ) f(x ^θ) Levezetjük a g függvény x -hoz tartozó értékét.

231/363 II Dedukció Induktív megoldás Ḋ.......... Deduktív megoldás Ḋ.......... x ^θ f(x ^θ) x???? g(x ) f(x ^θ) Levezetjük a g függvény x -hoz tartozó értékét.

231/363 II Dedukció Induktív megoldás Ḋ.......... Deduktív megoldás Ḋ.......... x ^θ f(x ^θ) x???? g(x ) f(x ^θ) Levezetjük a g függvény x -hoz tartozó értékét.

231/363 II Dedukció Induktív megoldás Ḋ.......... Deduktív megoldás Ḋ.......... x ^θ f(x ^θ) x???? g(x ) f(x ^θ) Levezetjük a g függvény x -hoz tartozó értékét.

231/363 II Dedukció Induktív megoldás Ḋ.......... Deduktív megoldás Ḋ.......... x ^θ f(x ^θ) x???? g(x ) f(x ^θ) Levezetjük a g függvény x -hoz tartozó értékét.

232/363 III Dedukció Becslés egy modell ismeretében. Modell-osztály; Modellek közötti preferencia ^θ; Predikció a modell alapján; Pl: lineáris becslések, neurális hálók; Döntési/regressziós fák; Rejtett változós modellek A cél egy ismert adatra egy választ fogalmazni; A válasz: kategoriális, folytonos... K-nn: K legközelebbi szomszéd alapján történő közelítés; Rezolúció: egy ismert predikátumról eldönteni, hogy igaz vagy hamis. A továbbiakban Induktív módszerekkel foglalkozunk.

Induktív módszerek I adatokból információt vonnak ki; 6 Inductive learning methods Systematically produce intensional concept descriptions from extensional concept descriptions. I.e, from the specific knowledge provided by domain examples, obtain general domain knowledge. Információ induktív rendszereknél Egy indukció folyamán az adatokból nyert információt a modell paraméterei tárolják. Egy F def = {f(x θ), θ Ω} modell esetén a D adatokat az optimális ^θ paraméter helyettesíti. 233/363 6 Hogyan definiáljuk az információ fogalmát?

234/363 Induktív módszerek II Információ - ^θ: egy f(x θ) függvényt keresünk. ^θ az optimális függvény koordinátája. Nem ismerjük az adatokat generáló függvényt Melyik paraméter jobb? Tesztelési módszer: az adatokat kettéosztjuk: tanulási- illetve teszt-adathalmaz; az optimális ^θ meghatározásához csak a tanuló-adatokat használjuk; Tesztelés: hiba mérése a teszt-adathalmazon.

235/363 Paraméterek jóságának a mérése I : módszer, mely méri a tanulási folyamat eredményességét; olyan esetekben használatos, ahol nincs modell illetve külön teszt-adat; Módszer: a teljes adat felosztása: K részre; tanulási-, illetve teszt-adatok definiálása: j-dik rész a teszt-adat; {1..K} \ j tanulási adatok. minden j-re mérjük a teszt-hibákat. (összegezzük / átlagoljuk)

236/363 Paraméterek jóságának a mérése II Előnye: nem függ a hibafüggvénytől illetve az adatok típusától (diszkrét, folytonos, strukturált); könnyen kódolható. Hátránya: Nagy adathalmazra sokáig fut; Nem alkalmazható paraméterek becslésére.

237/363 Döntési/Regressziós fák Regresszió: f : Ω R Osztályozás: f : Ω {Igen, Nem} Definíció: fa formájában tárol egy függvényt; leszármazottak nélküli csúcs - levél; másképp belső csúcs; minden belső csúcshoz van egy predikátum rendelve; Például: Kor < 20, Fogl {Diak, Tanar}. szabályok megállapítására szolgál; általánosítások extrapolálás; Nem fontos az adatok diszkrét/folytonos léte;

238/363 Döntési fák I sorrend-függő az eredmény; szomszédság/topológia meghatározása: modellezési kérdés. Sok adat = nagy fa, redundáns modellezés. Logikai bemenő adatok esetén: Bináris fa természetes; Folytonos bemenő adatok esetén: El kell dönteni egy-egy ág érvényességét; Diszkretizálni kell a teret; Modellezési feladat

239/363 Döntési fa építése Döntési fa építése Rekurzívan: Vizsgáljuk meg az adatokat és állapítsuk meg a legjobb vágást; Osszuk ketté az adatokat a vágás szerint;? Kérdések? Megállás; Legjobb vágás keresése; Vágások minősége: CART (Classification and Regression Trees) algoritmus.

240/363 I Ian T. Nabney: NETLAB Algorithms for Pattern Recognition Springer 2002 http://www.ncrg.aston.ac.uk/netlab Matlab függvény-gyűjtemény Ingyenesen letölthető; egyszerűen kezelhető; Nagyon sok modell és algoritmus tesztelhető anélkül, hogy a modelleket implementálni kellene; Implementált modellek és algoritmusok: (módosítható demó-k) Regresszió Bayes-módszerek Osztályozás Klaszterezés Optimalizálás Mintavételezés

II használata: Példa: Installálás: letöltés és: Demók indítása: Programozás a demók módosításával, pl. %data generation. ndata = 20; noise = 0.2; x = {0:1/(ndata - 1):1} ; t = sin(2*pi*x) + noise*randn(ndata, 1); % Set up network parameters. nin = 1; % Number of inputs. nhidden = 3; % Number of hidden units. nout = 1; % Number of outputs. alpha = 0.01;% weight-decay prior. % Initialisation net = mlp(nin, nhidden, nout, linear, alpha); addpath('_netlab_path_') demnlab demmlp1 % Option vector intialisation options = zeros(1,18); options(1) = 1; % display error values. options(14) = 0;% Number of training cycles. % Train using scaled conjugate gradients. {net, options} = netopt(net, options, x, t, scg ); % Plot for TEST data plotvals = {0:0.01:1} ; y = mlpfwd(net, plotvals); 241/363 A programmal egyszerűen megoldható a laborfeladat.