Universität zu KölnUniversität zu KölnHKIHKIHautseminar WS 05/06Hautseminar WS 05/06Semantic WebSemantic WebProf.Dr. Manfred ThallerProf.Dr. Manfred ThallerReferentin: Zroud MartaReferentin: Zroud Marta

Zusammenfassung:Zusammenfassung:

Künstliche IntelligenzKünstliche Intelligenz

Stuart Russell/Peter Stuart Russell/Peter NorvigNorvig

(2004)(2004)

Kapitel 1Kapitel 1

EinführungEinführung

KIKI

versucht intelligente Einheiten zu versucht intelligente Einheiten zu erstellenerstellen

ist eine der neueren Wissenschaftenist eine der neueren Wissenschaften es wurde schon unmittelbar nach es wurde schon unmittelbar nach

dem 2. Weltkrieg mit ernsthaften dem 2. Weltkrieg mit ernsthaften Arbeiten begonnenArbeiten begonnen

Viele Unterbereiche der Viele Unterbereiche der KIKI

AllgemeineAllgemeine

- Das LernenDas Lernen- Die WahrnehmungDie Wahrnehmung

SpezielleSpezielle

- Schach spielenSchach spielen- Schreiben von Schreiben von

GedichtenGedichten- KrankheitsdiagnosKrankheitsdiagnos

ee

4 Ansätze der KI4 Ansätze der KI

Systeme, die wie Menschen denkenSysteme, die wie Menschen denken Systeme, die rational denkenSysteme, die rational denken Systeme, die wie Menschen agierenSysteme, die wie Menschen agieren Systeme, die rational agierenSysteme, die rational agieren

Menschliches handelnMenschliches handeln

- Turing-Test - entwickelt von Alan Turing - Turing-Test - entwickelt von Alan Turing (1950)(1950)

- Turing schlug ein Test vor, der auf der Turing schlug ein Test vor, der auf der Unmöglichkeit der Unterscheidung vom Unmöglichkeit der Unterscheidung vom Menschen basiertMenschen basiert

- Der Computer besteht den Test, wenn Der Computer besteht den Test, wenn eine Testperson (Mensch) schriftliche eine Testperson (Mensch) schriftliche Fragen stellt und nicht erkennen kann, ob Fragen stellt und nicht erkennen kann, ob die Antworten von einem Menschen die Antworten von einem Menschen stammen oder nichtstammen oder nicht

Der Computer muß Der Computer muß folgende Eigenschaften folgende Eigenschaften besitzenbesitzen Verarbeitung natürlicher Sprachen-Verarbeitung natürlicher Sprachen- um um

sinnvoll in Deutsch kommunizieren zu sinnvoll in Deutsch kommunizieren zu könnenkönnen

Wissensrepräsentation-Wissensrepräsentation- damit er speichern damit er speichern kann, was er weiß oder hörtkann, was er weiß oder hört

Automatisches logisches Schließen-Automatisches logisches Schließen- um um die gespeicherten Informationen zu nutzen, die gespeicherten Informationen zu nutzen, Fragen zu beantworten und neue Schlüsse zu Fragen zu beantworten und neue Schlüsse zu ziehenziehen

Maschinenlernen-Maschinenlernen- um sich an neue um sich an neue Zustände anzupassen und neue Muster zu Zustände anzupassen und neue Muster zu erkennenerkennen

Der totale Turing TestDer totale Turing Test- beinhaltet noch zusätzlich - beinhaltet noch zusätzlich Computervision-Computervision- um Objekte um Objekte

wahrzunehmenwahrzunehmen Robotik-Robotik- um Objekte zu um Objekte zu

manipulieren und sich zu bewegenmanipulieren und sich zu bewegen

Diese 6 Disziplinen bilden einen Diese 6 Disziplinen bilden einen Großteil der KIGroßteil der KI

Grundlagen der KIGrundlagen der KIDisziplinen, die zu den Ideen, Anschauungen Disziplinen, die zu den Ideen, Anschauungen

und Techniken beigetragen habenund Techniken beigetragen haben

Philosophie-Philosophie- Philosophen machten die KI Philosophen machten die KI wahrnehmbar, indem sie Theorien aufstellten, wahrnehmbar, indem sie Theorien aufstellten, daß sich der Verstand, manchmal wie eine daß sich der Verstand, manchmal wie eine Maschine verhält, daß er mit Wissen arbeitet etc.Maschine verhält, daß er mit Wissen arbeitet etc.

Mathematik- Mathematik- durch sie wurden die Werkzeuge durch sie wurden die Werkzeuge bereitgestellt, um logisch sichere Aussagen bereitgestellt, um logisch sichere Aussagen sowie unsichere zu manipulierensowie unsichere zu manipulieren

Psychologie-Psychologie- Psychologen haben die Idee Psychologen haben die Idee übernommen, daß Menschen und Tiere als übernommen, daß Menschen und Tiere als Maschinen der Informationsverarbeitung Maschinen der Informationsverarbeitung betrachtet werden könnenbetrachtet werden können

Ingenieure-Ingenieure- haben die Maschinen entwickelt, haben die Maschinen entwickelt, die KI-Applikationen erst möglich machendie KI-Applikationen erst möglich machen

Kapitel 2Kapitel 2

Intelligente AgentenIntelligente Agenten

Agenten und Agenten und UmgebungenUmgebungen

Ein Ein Agent-Agent- ist alles was seine Umgebung ist alles was seine Umgebung über Sensoren wahrnehmen kann und in über Sensoren wahrnehmen kann und in dieser Umgebung durch Aktuatoren dieser Umgebung durch Aktuatoren handelthandelt

- Ein menschlicher Agent- hat z.B. Augen, - Ein menschlicher Agent- hat z.B. Augen, Ohren als Sensoren und Hände, Füße als Ohren als Sensoren und Hände, Füße als AktuatorenAktuatoren

- Ein Roboter-Agent- könnte Kameras als - Ein Roboter-Agent- könnte Kameras als Sensoren benutzen und versch. Motoren Sensoren benutzen und versch. Motoren als Aktuatorenals Aktuatoren

Rationalität- Rationalität- was zu jedem was zu jedem beliebigen Zeitpunkt rational ist, ist beliebigen Zeitpunkt rational ist, ist von 4 Dingen abhängigvon 4 Dingen abhängig Der Leistungsbewertung, die das Der Leistungsbewertung, die das

Erfolgskriterium definiertErfolgskriterium definiert Dem Vorwissen des Agenten über Dem Vorwissen des Agenten über

die Umgebungdie Umgebung Den Aktionen, die der Agent Den Aktionen, die der Agent

ausführen kannausführen kann Der bisherigen Wahrnehmungsfolge Der bisherigen Wahrnehmungsfolge

des Agentendes Agenten

ArbeitsumgebungenArbeitsumgebungen(z.B. von einem automatisierten (z.B. von einem automatisierten Taxifahrer)Taxifahrer)beinhalten 4 Komponentenbeinhalten 4 Komponenten

Leistung – angenehme Fahrweise, Leistung – angenehme Fahrweise, sicher, schnellsicher, schnell

Umgebung – Straßen, Fußgänger, Umgebung – Straßen, Fußgänger, FahrgästeFahrgäste

Aktuatoren- Gas, Bremse, HupeAktuatoren- Gas, Bremse, Hupe Sensoren- Kameras, Tachometer, Sensoren- Kameras, Tachometer,

KM-ZählerKM-Zähler

Eigenschaften von Eigenschaften von ArbeitsumgebungenArbeitsumgebungen vollständig beobachtbar | teilweise vollständig beobachtbar | teilweise

beobachtbarbeobachtbar deterministisch | stochastischdeterministisch | stochastisch episodisch | sequentiellepisodisch | sequentiell statisch | dynamischstatisch | dynamisch diskret | stetigdiskret | stetig Einzelagent | MultiagentEinzelagent | Multiagent

4 Arten von 4 Arten von AgentenprogrammenAgentenprogrammen einfache Reflexagenten-einfache Reflexagenten- wählen Aktionen auf wählen Aktionen auf

Grundlage der aktuellen Wahrnehmung aus und Grundlage der aktuellen Wahrnehmung aus und ignorieren den restlichen Wahrnehmungsverlaufignorieren den restlichen Wahrnehmungsverlauf

modellbasierte Reflexagenten-modellbasierte Reflexagenten- verwalten den verwalten den aktuellen Zustand der Welt mit Hilfe eines internen aktuellen Zustand der Welt mit Hilfe eines internen ModellsModells

zielbasierte Agenten-zielbasierte Agenten- verwalten den Zustand der verwalten den Zustand der Welt, sowie eine Menge von Zielen, die sie zu Welt, sowie eine Menge von Zielen, die sie zu erreichen versuchenerreichen versuchen

nutzenbasierte Agenten-nutzenbasierte Agenten- verwenden ein Modell der verwenden ein Modell der Welt mit einer NutzenfunktionWelt mit einer Nutzenfunktion

Alle Agenten können ihre Leistung durch Lernen Alle Agenten können ihre Leistung durch Lernen verbessernverbessern

Lernende AgentenLernende Agentenkönnen in 4 Komponenten unterteilt werdenkönnen in 4 Komponenten unterteilt werden

Lernelement-Lernelement- ist verantwortlich, ist verantwortlich, Verbesserungen zu erzielenVerbesserungen zu erzielen

Leistungselement-Leistungselement- für die Auswahl für die Auswahl externer Aktionen verantwortlichexterner Aktionen verantwortlich

Kritik-Kritik- das Feedback aus Kritik verwendet das Feedback aus Kritik verwendet das Lernelement um zu entscheiden, ob das das Lernelement um zu entscheiden, ob das Leistungselement abgeändert werden soll, Leistungselement abgeändert werden soll, damit in Zukunft bessere Ergebnisse erzielt damit in Zukunft bessere Ergebnisse erzielt werdenwerden

Problemgenerator-Problemgenerator- ist dafür ist dafür verantwortlich, Aktionen vorzuschlagen, verantwortlich, Aktionen vorzuschlagen, die zu neuen und informativen Erfahrungen die zu neuen und informativen Erfahrungen führenführen

Kapitel 7Kapitel 7

Logische AgentenLogische Agenten

Intelligente Agenten-Intelligente Agenten- brauchen brauchen Wissen über die Welt, um sinnvolle Wissen über die Welt, um sinnvolle Entscheidungen treffen zu könnenEntscheidungen treffen zu können

Wissen-Wissen- ist in den Agenten in Form ist in den Agenten in Form von von SätzenSätzen, die in einer , die in einer WissensbasisWissensbasis gespeichert sind, in gespeichert sind, in einer einer WissensrepräsentationsspracheWissensrepräsentationssprache enthaltenenthalten

Wissensbasierte AgentenWissensbasierte Agenten

- Ein - Ein wissensbasierter Agentwissensbasierter Agent setzt sich setzt sich aus einer aus einer WissensbasisWissensbasis (seine zentrale (seine zentrale Komponente) und einem Komponente) und einem InferenzmechanismusInferenzmechanismus zusammen. Er zusammen. Er arbeitet, in dem er Sätze über die Welt arbeitet, in dem er Sätze über die Welt in seiner Wissensbasis speichert und in seiner Wissensbasis speichert und den Inferenzmechanismus einsetzt um den Inferenzmechanismus einsetzt um neue Sätze abzuleiten und anhand neue Sätze abzuleiten und anhand dieser Sätze zu entscheiden, welche dieser Sätze zu entscheiden, welche Aktion ausgeführt werden soll Aktion ausgeführt werden soll

LogikLogik AussagenlogikAussagenlogik

Kapitel 12Kapitel 12

Planen und Agieren in der Planen und Agieren in der realen Weltrealen Welt

Zeit, Zeitpläne und Zeit, Zeitpläne und RessourcenRessourcen

Zeit-Zeit- eine der wichtigsten Ressourcen, auch eine der wichtigsten Ressourcen, auch als Job Shop Scheduling bezeichnetals Job Shop Scheduling bezeichnet

- Es muß eine Menge von Jobs erledigt Es muß eine Menge von Jobs erledigt werden, die jeweils aus einer Aktion werden, die jeweils aus einer Aktion bestehen, wobei jede Aktion best. Dauer hat bestehen, wobei jede Aktion best. Dauer hat und möglicherweise best. Ressourcen und möglicherweise best. Ressourcen benötigtbenötigt

- -es muß ein -es muß ein ZeitplanZeitplan gefunden werden, um gefunden werden, um alle Jobs in minimaler Zeit erledigen zu alle Jobs in minimaler Zeit erledigen zu können, währen gleichzeitig die können, währen gleichzeitig die Ressourcenbedingungen bRessourcenbedingungen b

Hierarchische Task-Hierarchische Task-NetzwerkeNetzwerke

(HTN)(HTN)- Erlauben dem Agenten von Erlauben dem Agenten von

Domänenentwickler Rat in Form von Domänenentwickler Rat in Form von Zerlegungsregeln, entgegen zu nehmen. Das Zerlegungsregeln, entgegen zu nehmen. Das macht es möglich, die häufig sehr großen macht es möglich, die häufig sehr großen Pläne zu erzeugen, die in vielen Pläne zu erzeugen, die in vielen Anwendungen aus der realen Welt benötigt Anwendungen aus der realen Welt benötigt werdenwerden

- beim HTN Planen wird der ursprüngliche beim HTN Planen wird der ursprüngliche Plan, der das Problem beschreibt, als Plan, der das Problem beschreibt, als Beschreibung auf höchster Ebene betrachtet, Beschreibung auf höchster Ebene betrachtet, die angibt, was zu tun ist z.B. ein Haus bauendie angibt, was zu tun ist z.B. ein Haus bauen

- Pläne werden verfeinert indem Pläne werden verfeinert indem Aktionszerlegungen vorgenommen werden. Aktionszerlegungen vorgenommen werden. Jede Aktionszerlegung reduziert eine Aktion Jede Aktionszerlegung reduziert eine Aktion auf höherer Ebene in eine geordnete Menge auf höherer Ebene in eine geordnete Menge von Aktionen auf niedriger Ebenevon Aktionen auf niedriger Ebene

- Der Bau eines Hauses könnte z.B. darauf Der Bau eines Hauses könnte z.B. darauf reduziert werden eine Genehmigung zu reduziert werden eine Genehmigung zu erhalten, den Unternehmer zu bezahlen usw.erhalten, den Unternehmer zu bezahlen usw.

- Diese Zerlegung geschieht so lange, bis nur Diese Zerlegung geschieht so lange, bis nur primitive Aktionen im Plan verbleiben. Das primitive Aktionen im Plan verbleiben. Das sind Aktionen die der Agent automatisch sind Aktionen die der Agent automatisch ausführen kannausführen kann

- allg. Beschreibungen von Methoden zur allg. Beschreibungen von Methoden zur Aktionszerlegungen sind in einer Aktionszerlegungen sind in einer Planbibliothek abgelegtPlanbibliothek abgelegt

- Standardplanungsalgorithmen setzen Standardplanungsalgorithmen setzen vollständige und korrekte Informationen vollständige und korrekte Informationen sowie deterministische, vollständig sowie deterministische, vollständig beobachtbare Umgebungen vorausbeobachtbare Umgebungen voraus

- Unvollständige Informationen werden Unvollständige Informationen werden berücksichtigt, indem man beim Planen berücksichtigt, indem man beim Planen Sensoreinheiten verwendet um die Sensoreinheiten verwendet um die benötigten Informationen zu ermittelnbenötigten Informationen zu ermitteln

4 Planungsmethoden4 Planungsmethoden

Sensorloses PlanenSensorloses Planen (auch (auch komformantes Planen)- es wird ein Plan komformantes Planen)- es wird ein Plan konstruirt, der ohne Wahrnehmung konstruirt, der ohne Wahrnehmung ausgeführt werden kannausgeführt werden kann

Bedingtes PlanenBedingtes Planen (auch kontingenz (auch kontingenz Planen)- es wird dem Agenten erlaubt, Planen)- es wird dem Agenten erlaubt, die Welt während der Ausführung zu die Welt während der Ausführung zu beobachten, um zu entscheiden, beobachten, um zu entscheiden, welcher Verzweigung des Plans gefolgt welcher Verzweigung des Plans gefolgt werden sollwerden soll

Ausführungsüberwachung und Neuplanen-Ausführungsüberwachung und Neuplanen- hier verwendet der Agent eine der oben hier verwendet der Agent eine der oben genannten Planungstechniken, um einen Plan zu genannten Planungstechniken, um einen Plan zu konstruieren, setzt aber gleichzeitig eine konstruieren, setzt aber gleichzeitig eine Ausführungsüberwachung ein, ob der Plan Ausführungsüberwachung ein, ob der Plan aussichtsreich ist, oder ob er überarbeitet aussichtsreich ist, oder ob er überarbeitet werden muß. Wenn etwas schief läuft erfolgt werden muß. Wenn etwas schief läuft erfolgt NeuplanenNeuplanen

Stetiges Planen-Stetiges Planen- dieser Planer ist darauf dieser Planer ist darauf angelegt ein Leben lang zu arbeiten, kann angelegt ein Leben lang zu arbeiten, kann unerwartete Umstände in der Umgebung unerwartete Umstände in der Umgebung verarbeiten, selbst wenn diese auftreten verarbeiten, selbst wenn diese auftreten während der Agent gerade einen Plan erstelltwährend der Agent gerade einen Plan erstellt

Kapitel 18Kapitel 18

Aus Beobachtungen lernenAus Beobachtungen lernen

- In diesem Kapitel werden Agenten - In diesem Kapitel werden Agenten beschrieben, die ihr Verhalten durch beschrieben, die ihr Verhalten durch eine sorgfältige Beobachtung ihrer eine sorgfältige Beobachtung ihrer eigenen Erfahrungen verbessern eigenen Erfahrungen verbessern könnenkönnen

LernformenLernformen

- In Kap. 2 war die Rede über einen - In Kap. 2 war die Rede über einen Lernenden Agenten, den man sich Lernenden Agenten, den man sich vorstellen kann als beinhalte er ein vorstellen kann als beinhalte er ein Leistungselement, sowie ein Leistungselement, sowie ein LernelementLernelement

- Die Forscher im Bereich des - Die Forscher im Bereich des maschinellen Lernens, haben eine maschinellen Lernens, haben eine Vielzahl von maschinellen Vielzahl von maschinellen Elementen entwickeltElementen entwickelt

- Der Entwurf eines Lernelements Der Entwurf eines Lernelements beeinflussen hauptsächlich drei Aspekte:beeinflussen hauptsächlich drei Aspekte:

= welche Komponenten des = welche Komponenten des Leistungselements gelernt werden sollenLeistungselements gelernt werden sollen

= welches Feedback zur Verfügung steht, = welches Feedback zur Verfügung steht, um diese Komponenten zu lernenum diese Komponenten zu lernen

= welche Repräsentationen für die = welche Repräsentationen für die Komponenten verwendet werdenKomponenten verwendet werden

In Kap. 2 sind verschiedene Agentenentwürfe In Kap. 2 sind verschiedene Agentenentwürfe beschrieben worden. Die Komponenten beschrieben worden. Die Komponenten dieser Agenten sind unter anderem dieser Agenten sind unter anderem folgende:folgende:

1.1. Eine direkte Abbildung der Bedingungen Eine direkte Abbildung der Bedingungen auf den aktuellen Zustand von Aktionenauf den aktuellen Zustand von Aktionen

2.2. Informationen darüber wie sich die Welt Informationen darüber wie sich die Welt entwickelt und über die Ergebnisse entwickelt und über die Ergebnisse möglicher Aktionen, die der Agent möglicher Aktionen, die der Agent ausführen kannausführen kann

3.3. Nutzeninformationen, die angeben, wie Nutzeninformationen, die angeben, wie wünschenswert Weltzustände sind etc.wünschenswert Weltzustände sind etc.

- Jede dieser Komponente kann aus - Jede dieser Komponente kann aus einem geeignetem Feedback gelernt einem geeignetem Feedback gelernt werden z. B. ein Agent der lernt ein werden z. B. ein Agent der lernt ein Taxifahrer zu werden, immer wenn Taxifahrer zu werden, immer wenn der Lehrer bremsen ruft, kann der der Lehrer bremsen ruft, kann der Agent eine Bedingung/Aktion-Regel Agent eine Bedingung/Aktion-Regel lernen, wann er bremsen soll lernen, wann er bremsen soll (Komponente 1). (Komponente 1).

- Der für das Lernen verfügbare Der für das Lernen verfügbare Feedbacktyp ist im allg. der Feedbacktyp ist im allg. der wichtigste Faktor bei der wichtigste Faktor bei der Entscheidung, welchem Lernproblem Entscheidung, welchem Lernproblem der Agent gegenüber steht. Es der Agent gegenüber steht. Es werden drei Fälle unterschieden:werden drei Fälle unterschieden:

= überwachtes Lernen= überwachtes Lernen

=nicht überwachtes Lernen=nicht überwachtes Lernen

=verstärkendes Lernen=verstärkendes Lernen

- Die Repräsentation der gelernten Die Repräsentation der gelernten Informationen spielt ebenfalls eine Informationen spielt ebenfalls eine sehr wichtig Rolle, bei der sehr wichtig Rolle, bei der Entscheidung, wie der Entscheidung, wie der Lernalgorithmus arbeiten mußLernalgorithmus arbeiten muß

- Die Leistung eines Lernalgorithmus Die Leistung eines Lernalgorithmus wird anhand der Lernkurve wird anhand der Lernkurve gemessengemessen

Kapitel 24Kapitel 24

WahrnehmungWahrnehmung

- künstliche Agenten haben eine künstliche Agenten haben eine Vielzahl von Sensor-ModalitätenVielzahl von Sensor-Modalitäten

- mit dem Menschen haben sie den mit dem Menschen haben sie den Gesichtssinn, das Gehör und den Gesichtssinn, das Gehör und den Tastsinn gemeinsamTastsinn gemeinsam

- in diesem Kapitel geht es um den in diesem Kapitel geht es um den GesichtssinnGesichtssinn

BildaufbauBildaufbau- Der Gesichtssinn nimm Licht auf, das von Der Gesichtssinn nimm Licht auf, das von

Objekten in einer Objekten in einer Szene Szene abgestrahlt wird, und abgestrahlt wird, und erzeugt ein zweidimensionales erzeugt ein zweidimensionales BildBild auf einer auf einer BildebeneBildebene

- Die Szene ist sehr groß und die Bildebene ist Die Szene ist sehr groß und die Bildebene ist relativ klein- es muß also eine Möglichkeit geben, relativ klein- es muß also eine Möglichkeit geben, das Licht auf der Bildebene zu fokussierendas Licht auf der Bildebene zu fokussieren

- Das kann mit oder ohne Linse passierenDas kann mit oder ohne Linse passieren- Die einfachste Möglichkeit, ein Bild aufzubauen, Die einfachste Möglichkeit, ein Bild aufzubauen,

ist die Verwendung einer Lochkameraist die Verwendung einer Lochkamera- In modernen Kameras werden Linsen verwendet- In modernen Kameras werden Linsen verwendet-

eine Linse ist sehr viel breiter als ein Loch und eine Linse ist sehr viel breiter als ein Loch und erlaubt damit, das mehr Licht eintritt (Nachteil: erlaubt damit, das mehr Licht eintritt (Nachteil: daß nicht die ganze Szene gleichzeitig im Fokus daß nicht die ganze Szene gleichzeitig im Fokus stehen kannstehen kann

LichtLicht

- Licht ist eine wichtige Licht ist eine wichtige Voraussetzung für den GesichtssinnVoraussetzung für den Gesichtssinn

- Photometrie- Lehre vom LichtPhotometrie- Lehre vom Licht

Reflexion – 2 ArtenReflexion – 2 Arten

spiegelnde Reflexion-spiegelnde Reflexion- das Licht das Licht wird von der äußeren Oberfläche wird von der äußeren Oberfläche des Objektes reflektiertdes Objektes reflektiert

diffuse Reflexion-diffuse Reflexion- bedeutet, daß bedeutet, daß das Licht die Oberfläche des das Licht die Oberfläche des Objektes durchdringt, von dem Objektes durchdringt, von dem Objekt absorbiert und dann wieder Objekt absorbiert und dann wieder abgestrahlt wirdabgestrahlt wird

Frühe OperationenFrühe Operationen(als frühe Operationen bezeichnet, weil (als frühe Operationen bezeichnet, weil sie als erste in einer langen Reihe von sie als erste in einer langen Reihe von Operationen sind)Operationen sind)

Glättung-Glättung- bedeutet die Vorhersage bedeutet die Vorhersage des Werts eines Pixels bei bekannten des Werts eines Pixels bei bekannten NachbarpixelnNachbarpixeln

Kanten-Kanten- sind gerade Linien oder sind gerade Linien oder Kurven in der Bildebene, entlang Kurven in der Bildebene, entlang derer sich eine Änderung der derer sich eine Änderung der Bildhelligkeit erstrecktBildhelligkeit erstreckt

Dreidimensionale Dreidimensionale Informationen extrahierenInformationen extrahieren

- Es gibt mehrere Hinweise im Bild, - Es gibt mehrere Hinweise im Bild, die es ermöglichen, die es ermöglichen, dreidimensionale Informationen dreidimensionale Informationen über die Szene zu erhalten: über die Szene zu erhalten: Bewegung, Oberflächenstruktur, Bewegung, Oberflächenstruktur, Schattierung, KonturenanalyseSchattierung, Konturenanalyse

ObjekterkennungObjekterkennung

- Der Gesichtssinn erlaubt uns, Der Gesichtssinn erlaubt uns, zuverlässig Menschen, Tiere oder nicht zuverlässig Menschen, Tiere oder nicht bewegte Objekte zu erkennen. Für alle bewegte Objekte zu erkennen. Für alle diese Möglichkeiten wird in der KI der diese Möglichkeiten wird in der KI der Begriff der Begriff der Objekterkennung Objekterkennung verwendetverwendet

- Es wird nicht nur verwendet um Es wird nicht nur verwendet um Objekte zu erkenn, sondern auch Objekte zu erkenn, sondern auch Aktivitäten wie z. B. Gangarten, Gesten, Aktivitäten wie z. B. Gangarten, Gesten, Gesichtsausdrücke etc. zu erkennenGesichtsausdrücke etc. zu erkennen

Kapitel 26Kapitel 26

Philosophische GrundlagenPhilosophische Grundlagen

Gedanken der Gedanken der PhilosophenPhilosophen

Schwache KI-Schwache KI- Behauptung, daß Behauptung, daß Maschinen sich möglicherweise Maschinen sich möglicherweise intelligent verhaltenintelligent verhalten

Starke KI-Starke KI- Behauptung, daß Behauptung, daß Maschinen tatsächlich Verstand Maschinen tatsächlich Verstand haben könntenhaben könnten

Kapitel 27Kapitel 27

KI: Gegenwart und ZukunftKI: Gegenwart und Zukunft

Wie genau soll das Ziel der KI Wie genau soll das Ziel der KI aussehen?aussehen?

Wir wollen Agenten bauen, aber wie Wir wollen Agenten bauen, aber wie soll man sie spezifizieren?soll man sie spezifizieren?

4 Möglichkeiten4 Möglichkeiten Perfekte Rationalität-Perfekte Rationalität- perfekt perfekt

rationaler Agent handelt in jedem rationaler Agent handelt in jedem Moment so, daß er seinen erwarteten Moment so, daß er seinen erwarteten Nutzen für die Information, die er aus Nutzen für die Information, die er aus der Umgebung erhalten hat, maximieren der Umgebung erhalten hat, maximieren kannkann

Kalkulatorische Rationalität-Kalkulatorische Rationalität- ein ein kalkulatorisch rationaler Agent gibt kalkulatorisch rationaler Agent gibt irgendwann zurück, was die rationale irgendwann zurück, was die rationale Auswahl am Anfang seines Nachdenkens Auswahl am Anfang seines Nachdenkens gewesen wäregewesen wäre

Begrenzte Rationalität-Begrenzte Rationalität- Herbert Simon(1957) Herbert Simon(1957) widerlegte das Konzept der perfekten Rationalität widerlegte das Konzept der perfekten Rationalität und ersetzte sie durch begrenzte R. Er sagte, daß die und ersetzte sie durch begrenzte R. Er sagte, daß die begrenzte Rationalität hauptsächlich versucht, begrenzte Rationalität hauptsächlich versucht, befriedigende Ergebnisse zu erzielen- d.h. sie denkt befriedigende Ergebnisse zu erzielen- d.h. sie denkt nur so lange nach, bis sie eine Antwort gefunden hat, nur so lange nach, bis sie eine Antwort gefunden hat, die „gut genug“ ist.die „gut genug“ ist.

Begrenzte Optimalität-Begrenzte Optimalität- begrenzt optimaler Agent begrenzt optimaler Agent verhält sich so gut wie möglich wie es ihm mit seinen verhält sich so gut wie möglich wie es ihm mit seinen vorgegebenen Rechenressourcen möglich ist vorgegebenen Rechenressourcen möglich ist

Von diesen 4 Möglichkeiten scheint die letzte die beste Von diesen 4 Möglichkeiten scheint die letzte die beste Hoffnung für eine starke theoretische Grundlage der Hoffnung für eine starke theoretische Grundlage der KI zu sein.KI zu sein.

Wohin geht die Zukunft?Wohin geht die Zukunft?

Wir können nicht weit in die Zukunft Wir können nicht weit in die Zukunft sehen, aber wir können sehen, daß sehen, aber wir können sehen, daß noch viel zu tun ist.noch viel zu tun ist.

(Satz von Alan Turing)(Satz von Alan Turing)

Vielen DankVielen Dank

Fragen?Fragen?