Tεχνητή Νοημοσύνη Εφαρμογές

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΟΔΗΓΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ Tεχνητή Νοημοσύνη Εφαρμογές ΠΛΗ31 ΠΑΤΡΑ 2003

2 Πριν αρχίσετε τη μελέτη του έντυπου αυτού, είναι απαραίτητο να διαβάσετε προσεκτικά τον ενημερωτικό έντυπο «Οι σπουδές στο Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο» (βλέπε και Το παρόν είναι νεώτερο και ειδικότερο, επομένως υπερισχύει σε περίπτωση αντιφάσεων. 1 Σε ποιο πρόγραμμα σπουδών εντάσσεται η Θ.Ε.; «ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ» 2 Ποιος είναι ο σκοπός της Θ.Ε. Κύριος στόχος της Θ.Ε. «Τεχνητή Νοημοσύνη - Εφαρμογές» είναι να γνωρίσουν οι φοιτητές την Πληροφορική ως μια εφαρμοσμένη επιστήμη η οποία προσπαθεί να γεφυρώσει το χάσμα ανάμεσα στον άνθρωπο και τις μηχανές. Ακόμη και σήμερα, αν και η επιστήμη αυτή έχει εμφανίσει αλματώδη ανάπτυξη, δεν έχει καταφέρει να παρουσιάσει ηλεκτρονικούς υπολογιστές απαλλαγμένους από τα κλασσικά μειονεκτήματα μιας μηχανής. Έτσι, εκτός από λίγες εξαιρέσεις, δεν υπάρχουν σήμερα μηχανές που είναι σε θέση να: Επικοινωνήσουν με τον άνθρωπο σε φυσική γλώσσα, να απαντούν σε ερωτήσεις για διάφορα συγκεκριμένα προβλήματα (εκτός αν είναι εφοδιασμένοι με μια κατάλληλη μέθοδο επίλυσης), ή να αποκτούν εμπειρίες και να μαθαίνουν από τις αποτυχίες και τα λάθη τους. Η περιοχή της επιστήμης που ασχολείται με αυτού του είδους τα προβλήματα καλείται Τεχνητή Νοημοσύνη και έχει ως κύριο στόχο της να γίνει ο υπολογιστής ποιο έξυπνος και κατ επέκταση ποιο χρήσιμος, αφού θα είναι σε θέση να ανταποκρίνεται πολύ καλύτερα στις ανάγκες και τις επιθυμίες του ανθρώπου. Από αυτήν τη σκοπιά, Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) ονομάζεται η μελέτη των τεχνικών και των διεργασιών που δίνουν σε ένα υπολογιστή τη δυνατότητα να αποκτά διανοητικές ικανότητες, ανάλογες με αυτές που διαθέτει ο ανθρώπινος εγκέφαλος. Υπολογιστική Νοημοσύνη (ΥΝ) είναι το τμήμα της ΤΝ, το οποίο προέρχεται από την προσπάθεια εξομοίωσης νοητικών και γενετικών λειτουργιών των έμβιων όντων. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα Νευρωνικά Δίκτυα (ΝΔ) και οι Γενετικοί αλγόριθμοι (ΓΑ). Σκοπός της ΘΕ είναι να εισάγει αρχικά το φοιτητή στις έννοιες και τις βασικές αρχές της ΤΝ, την εφαρμογή της στην επίλυση προβλημάτων και την τεχνολογία των Εμπείρων Συστημάτων. Στη συνέχεια, θα παρουσιαστούν οι δύο υποενότητες της ΥΝ, δηλαδή τα ΝΔ και οι ΓΑ. Οι φοιτητές θα εκπαιδευθούν αρχικά στις βασικές αρχές και έννοιες της ΥΝ, πριν μελετήσουν ειδικότερα ζητήματα (όπως η εκπαίδευση των ΝΔ και η 1

3 εφαρμογή των γενετικών τελεστών για την εξέλιξη των ΓΑ) και περιοχές εφαρμογής των μεθοδολογιών που αυτή περιλαμβάνει. Εκτός από τη μετάδοση γνώσεων και την απόκτηση δεξιοτήτων εφαρμογής των μεθοδολογιών της Τεχνητής Νοημοσύνης, η Θ.Ε. στοχεύει στην υιοθέτηση εκ μέρους των φοιτητών θετικής στάσης σχετικά με την ανάπτυξη λογισμικού και εφαρμογών της ΤΝ σε πραγματικά προβλήματα. Ο απώτερος στόχος είναι η ολοκλήρωση των παραπάνω γνώσεων, με την καθοδήγηση του φοιτητή για την ανάπτυξη υβριδικών Έμπειρων Συστημάτων, που συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των κλασσικών τεχνικών της ΤΝ με αυτά των προηγμένων τεχνικών της ΥΝ. 3 Ποιο είναι το διδακτικό υλικό της Θ.Ε. Για τη συγκεκριμένη Θ.Ε. προσφέρονται από το Ε.Α.Π. οι εξής τρεις τόμοι (υποενότητες): 1. Ε. Κεραυνού «Τεχνητή Νοημοσύνη-Έμπειρα Συστήματα» 2. Π. Αργυράκη «Νευρωνικά Δίκτυα και Εφαρμογές» 3. Σ. Λυκοθανάση «Γενετικοί Αλγόριθμοι και Εφαρμογές» 4 Ποιοι είναι οι Καθηγητές/ Σύμβουλοι της Θ.Ε.; Για το ακαδημαϊκό έτος Δρ. Ευστράτιος Γεωργόπουλος, Δρ. Καλλές Δημήτριος 5 Ποιος είναι ο Συντονιστής της Θ.Ε.; Για το ακαδημαϊκό έτος Συντονιστής της Θ.Ε.: Αθανάσιος Σκόδρας, Καθηγητής του Ε.Α.Π. 6 Ποιος είναι ο Ακαδημαϊκός Υπεύθυνος του προγράμματος στο οποίο εντάσσεται η Θ.Ε.; Για το ακαδημαϊκό έτος Ακαδημαϊκός Υπεύθυνος του προγράμματος: Αθανάσιος Σκόδρας, Καθηγητής του Ε.Α.Π 7 Πότε και που θα γίνουν οι Ομαδικές Συμβουλευτικές Συναντήσεις Βλέπε έντυπο «Χρονοδιάγραμμα Μελέτης της Θ.Ε.» (Παράρτημα Β) 2

4 8 Ποιο είναι το χρονοδιάγραμμα μελέτης της Θεματικής Ενότητας 9 10 Πότε και πού θα γίνουν οι Τελικές Εξετάσεις; Ποιες είναι οι καταληκτικές ημερομηνίες για την αποστολή των γραπτών εργασιών Από την Ομάδα Διδακτικού Προσωπικού της Θεματικής Ενότητας «Τεχνητή Νοημοσύνη - Εφαρμογές» προτείνεται το χρονοδιάγραμμα μελέτης που παρουσιάζεται σχηματικά στο Παράρτημα Α. Το διάγραμμα αυτό θα σας βοηθήσει στο σωστό καταμερισμό του ελεύθερου χρόνου σας ώστε να γίνει σωστά η προετοιμασία σας για τις γραπτές εξετάσεις. Βλέπε τον Πίνακα στο Ακαδημαϊκό Ημερολόγιο (Επισυναπτόμενο Παράρτημα Ε). [Η μέγιστη ύλη που αντιστοιχεί στις τελικές εξετάσεις παρουσιάζεται στο Παράρτημα Α] Οι 4 γραπτές εργασίες θα πρέπει να έχουν αποσταλεί στον Καθηγητή Σύμβουλο του φοιτητή στις εξής ημερομηνίες(με παράταση έως 2 ημέρες από την καταληκτική ημερομηνία αποστολής) μαζί με το συνοδευτικό έντυπο (Παράρτημα Γ): 1 η Εργασία: τέλος της 8ης εβδομάδας 2 η Εργασία τέλος της 15ης εβδομάδας 3 η Εργασία: τέλος της 24ης εβδομάδας 4 η Εργασία: τέλος της 31ης εβδομάδας Περαιτέρω παράταση αποστολής είναι δυνατή μόνο με την εξής προϋπόθεση / διαδικασία: Ο φοιτητής, πριν από την ημερομηνία αποστολής της γραπτής εργασίας, θα πρέπει να υποβάλει σχετική αίτηση με τα απαραίτητα δικαιολογητικά έγγραφα, στο Σύμβουλο Καθηγητή του. Ο Σύμβουλος Καθηγητής θα εισηγηθεί το αίτημα του φοιτητή προς τον συντονιστή. Η άδεια παράτασης δίνεται από τον Συντονιστή προς τον φοιτητή. Ο Συντονιστής κοινοποιεί στο Σύμβουλο Καθηγητή το έγγραφο της άδειας και εκείνος επισυνάπτει το έγγραφο αυτό στο σχολιασμό της εργασίας που κάνει. 11 Ποια διαδικασία ακολουθείται μετά τη διόρθωση των γραπτών εργασιών Ο Καθηγητής σας θα διορθώσει την κάθε εργασία σας, θα την βαθμολογήσει, θα σημειώσει τις παρατηρήσεις και τις συμβουλές του αναλυτικά πάνω στο γραπτό σας και θα συμπληρώσει το «Δελτίο Αξιολόγησης Γραπτής Εργασίας» (βλ. Παράρτημα Δ). Στη συνέχεια, και εντός 15 ημερών από την καταληκτική ημερομηνία αποστολής κάθε γραπτής εργασίας, ο Καθηγητής σας: 1. Θα σας στείλει ένα αντίγραφο της διορθωμένης εργασίας σας μαζί με τα σχόλια του καθώς και το «Δελτίο Αξιολόγησης 3

5 Γραπτής Εργασίας». 2. Θα στείλει ένα αντίγραφο του «Δελτίου Αξιολόγησης Γραπτής Εργασίας» στο Ε.Α.Π. 3. Θα κρατήσει το πρωτότυπο της εργασίας σας και αντίγραφο του «Δελτίου Αξιολόγησης Γραπτής Εργασίας» για το αρχείο του. Προσοχή! Εάν Δεν έχετε παραλάβει έγκαιρα την απάντηση του Καθηγητή σας, θεωρείται σκόπιμο να επικοινωνήσετε μαζί του για να βεβαιωθείτε ότι η εργασία σας βρίσκεται στα χέρια του. 12 Ποιο ρόλο παίζει η βαθμολογία των γραπτών εργασιών Κάθε εργασία βαθμολογείται με άριστα το 10, συνεπώς ο ανώτατος συνολικός βαθμός των γραπτών εργασιών είναι 40. Αν ο φοιτητής Δεν έχει συγκεντρώσει, με την πρόοδο των εργασιών, συνολικό βαθμό τουλάχιστον 20 και δεν έχει εκπονήσει τουλάχιστον 3 εργασίες, δεν έχει δικαίωμα συμμετοχής στις τελικές εξετάσεις. Στην περίπτωση που ο φοιτητής δε συγκεντρώσει τις 20 μονάδες και δεν έχει εκπονήσει τουλάχιστον 3 εργασίες, δικαιούται να επαναλάβει την ίδια Θ.Ε. τον επόμενο χρόνο, χωρίς να χρειαστεί να συμμετάσχει στη διαδικασία επιλογής, έχοντας τις εκπαιδευτικές και οικονομικές υποχρεώσεις που αναφέρονται στον οδηγό σπουδών. Θα πρέπει να γνωρίζετε ότι η συνολική βαθμολογία των 4 γραπτών εργασιών αντιστοιχεί στο 30% της Τελικής βαθμολογίας. Ο μέσος όρος των βαθμών των 4 γραπτών εργασιών ενεργοποιείται μόνον όταν ο φοιτητής επιτύχει στις τελικές εξετάσεις, οπότε και λαμβάνεται υπόψη σε ποσοστό 30% για τη διαμόρφωση του τελικού βαθμού. Σημειώστε ότι η τελική βαθμολογία διαμορφώνεται από τις γραπτές εργασίες σε ποσοστό 30% (εφόσον ο συνολικός βαθμός και των 4 εργασιών ξεπερνά το 20 αφού διαιρεθεί το άθροισμα με το 4) και από τις τελικές εξετάσεις σε ποσοστό 70 % (εφόσον ο βαθμός που θα επιτευχθεί ξεπερνά το 5). 4

6 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΥΛΗ ΤΩΝ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ Η εξεταστέα ύλη των τελικών εξετάσεων περιλαμβάνει όλα τα κείμενα του Χρονοδιαγράμματος Μελέτης της Θ.Ε. του Παραρτήματος Β. 5

7 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΧΡΟΝΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΗΣ Θ.Ε ΕΒΔΟΜΑΔΕΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΕΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΑ (ΕΝΟΤΗΤΕΣ) ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΡΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΟΣΣ 1 η Εβδομάδα 06/10/03 ~ 12/10/03 Μελέτη του Οδηγού Σπουδών. Ρύθμιση υποχρεώσεων για την απελευθέρωση χρόνου, απαραίτητου για μελέτη. 1 η Ο.Σ.Σ. 1 ος ΤΟΜΟΣ: Τεχνητή Νοημοσύνη 2 η Εβδομάδα 13/10/03 ~ 19/10/03 3 η Εβδομάδα 20/10/03 ~26/10/03 4 η Εβδομάδα 27/10/03 ~ 02/11/03 5 η Εβδομάδα 03/11/03 ~ 09/11/03 6 η Εβδομάδα 10/11/03 ~ 16/11/03 7 η Εβδομάδα 18/11/03 ~ 23/11/03 8 η Εβδομάδα 24/11/03 ~ 30/11/03 9 η Εβδομάδα 01/12/03 ~ 07/12/03 10 η Εβδομάδα 08/12/03 ~ 14/12/03 11 η Εβδομάδα 15/12/03 ~ 21/12/03 12 η Εβδομάδα 07/01/04 ~ 11/01/04 13 η Εβδομάδα 12/01/04 ~ 18/01/04 14 η Εβδομάδα 19/01/04 ~ 25/01/04 Κεφάλαιο 1 Ενότητες 1.1 έως και 1.4 Κεφάλαιο 2 Ενότητες 2.1 έως και 2.3 Κεφάλαιο 3 Ενότητες 3.1 έως και 3.3 Κεφάλαιο 4 Ενότητες.4.1 έως και 4.3 Κεφάλαιο 4 Ενότητες 4.4 έως και 4.6 Κεφάλαιο 5 Ενότητες 5.1 έως και 5.4 Κεφάλαιο 6 Ενότητες 6.1 έως και 6.4 Κεφάλαιο 7 Ενότητες 7.1 έως και 7.2 Κεφάλαιο 8 Ενότητες 1.1 έως και 8.1 Κεφάλαιο 8 Ενότητες 8.2 έως και 8.3 Κεφάλαιο 9 Ενότητες.9.1 έως και 9.3 Κεφάλαιο 10 Ενό/τες 10.1 έως και 10.3 Κεφάλαιο 10 Ενό/τες 10.4 έως και 10.4 Κεφάλαιο 11 Ασκήσεις αυτοαξιολόγησης και δραστηριότητες που περιέχονται σε κάθε ενότητα ή κεφάλαιο. 1 η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. 2 η Ο.Σ.Σ. Ασκήσεις αυτοαξιολόγησης και δραστηριότητες που περιέχονται σε κάθε ενότητα ή κεφάλαιο, καθώς και επαναληπτικές ασκήσεις. 15 η Εβδομάδα 26/01/04 ~ 01/02/04 Επανάληψη 1 ου Τόμου 2 η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. 3 η Ο.Σ.Σ. 6

8 2 ος ΤΟΜΟΣ: Νευρωνικά Δίκτυα - Εφαρμογές 16 η Εβδομάδα 02/02/04 ~ 08/02/04 17 η Εβδομάδα 09/02/04 ~ 15/02/04 18 η Εβδομάδα 16/02/04 ~ 22/02/04 19 η Εβδομάδα 23/02/04 ~ 29/02/04 20 η Εβδομάδα 01/03/04 ~ 07/03/04 21 η Εβδομάδα 08/03/04 ~ 14/03/04 22 η Εβδομάδα 15/03/04 ~ 21/03/04 23 η Εβδομάδα 22/03/04 ~ 28/03/04 Κεφάλαιο 1 Ενότητες 1.1 έως και 1.4 Κεφάλαιο 1 Ενότητες 1.5 έως και 1.7 Κεφάλαιο 2 Ενότητες 2.1 έως και 2.5 Κεφάλαιο 3 Ενότητες 3.1 έως και 3.8 Κεφάλαιο 4 Ενότητες 4.1 έως και 4.6 Κεφάλαιο 5 Ενότητες 5.1 έως και 5.5 Κεφάλαιο 6 Ενότητες 6.1 έως και 6.6 Κεφάλαιο 7 Ενότητες 7.1 έως και 7.3 Κεφάλαιο 8 Ασκήσεις αυτοαξιολόγησης και δραστηριότητες που περιέχονται σε κάθε ενότητα ή κεφάλαιο, καθώς και επαναληπτικές ασκήσεις. 24 η Εβδομάδα 29/03/04 ~ 04/04/04 Επανάληψη 2 ου Τόμου 3 η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ 4 η Ο.Σ.Σ. 3 ος ΤΟΜΟΣ: Γενετικοί Αλγόριθμοι και Εφαρμογές 25 η Κεφάλαιο 1 Ασκήσεις Εβδομάδα 13/04/04 ~ 18/04/04 Ενότητες 1.1 έως και 1.2 αυτοαξιολόγησης και 26 η Κεφάλαιο 2 δραστηριότητες που Εβδομάδα 19/04/04 ~ 25/04/04 Ενότητες 2.1 έως και 2.3 περιέχονται σε κάθε 27 η Κεφάλαιο 3 ενότητα ή κεφάλαιο, Εβδομάδα 26/04/04 ~ 02/05/04 Ενότητες 3.1 έως και 3.2 καθώς και επαναληπτικές 28 η Κεφάλαιο 4 ασκήσεις όπου απαιτείται. Εβδομάδα 03/05/04 ~ 09/05/04 Ενότητες 4.1 έως και η Κεφάλαιο 5 Εβδομάδα 10/05/04 ~ 16/05/04 Ενότητες 5.1 έως και η Κεφάλαιο 6 Εβδομάδα 17/05/04 ~ 23/05/04 Ενότητες 6.1 έως και η Εβδομάδα 24/05/04 ~ 30/05/04 Επανάληψη 3 ου Τόμου 4 η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ 5 η Ο.Σ.Σ 32 η Εβδομάδα 31/05/04 ~ 06/06/04 Γενική Επανάληψη Επαναληπτικές ασκήσεις και δραστηριότητες, όπου απαιτείται. 7