Module 2A: Artificiële intelligentie Flashcards
Wat is een definitie van intelligentie?
- Moeilijk omdat het niet duidelijk is wat onder intelligentie moet worden verstaan. Intelligentie meestal bij mensen, maar wat menselijke intelligentie inhoudt is niet volledig helder. De definitie van intelligentie wordt daardoor veelal geassocieerd met specifieke uitingsvormen van menselijke intelligentie, zoals het gebruik van taal en leervaardigheid.
- John McCarthy: Pionier op het gebied van AI: “the problem is that we cannot yet characterize in general what kinds of computational procedures we want to call intelligent”
In welke 2 categorieën kunnen we intelligentie opdelen?
- Menselijk of rationeel denken: apparaten of machines bezitten KI wanneer zij in staat zijn om beslissingen te nemen, problemen op te lossen en te leren.
- Menselijk of rationeel handelen: apparaten of machines bezitten KI wanneer zij in staat zijn om activiteiten uit te voeren die intelligentie zouden vereisen als ze door mensen zouden worden uitgevoerd.
Wat is de definitie van EC in 2018?
- Systemen op basis van kunstmatige intelligentie (KI) zijn door mensen ontworpen softwaresystemen (en mogelijk ook hardwaresystemen) die, met een complex doel, in de fysieke of digitale dimensie in actie komen op basis van gegevens die zij in hun omgeving waarnemen, waarbij ze de verzamelde gestructureerde of ongestructureerde gegevens interpreteren, redeneren op basis van de uit deze gegevens verkregen kennis of de verkregen informatie verwerken en beslissen met welke handeling(en) het gestelde doel het best kan worden bereikt.
- KI-systemen kunnen gebruik maken van symbolische regels of een numeriek model leren en kunnen hun gedrag ook aanpassen door te analyseren welke invloed hun eerdere handelingen op de omgeving hebben.
- Als wetenschappelijke discipline omvat KI verschillende benaderingen en technieken, zoals automatisch leren (waarvan deep learning en reinforcement-leren specifieke voorbeelden zijn), automatisch redeneren (waaronder plannen, inroosteren, kennisrepresentatie en redeneren, zoeken en optimaliseren) en robotica (waaronder controle, waarneming, sensoren en actuatoren, alsook de integratie van alle andere technieken in cyber-fysieke systemen).”
Is er een algemeen aanvaardde definitie van AI?
Geen algemeen aanvaarde definitie van AI, noch binnen de wetenschappelijke gemeenschap, noch binnen beleidskringen.
Wat is een eenvoudige definitie van AI?
- Eenvoudig gezegd is AI enerzijds een verzamelterm voor een brede waaier van technologieën die, in de meest simpele betekenis van het woord, de capaciteiten van het menselijke brein willen evenaren, en anderzijds de term gebruikt om te verwijzen naar de wetenschappelijke discipline(s) waarbinnen die technologieën worden bestudeerd vanuit diverse invalshoeken.
Hoe definiëren we AI aan de hand van kenmerken?
AI is een set van technologieën die (in meer of mindere mate) de volgende kenmerken vertonen:
- Autonomie: de capaciteit om handelingen te stellen in complexe omgevingen zonder (constante) menselijke tussenkomst
- Aanpassingsvermogen: de capaciteit om taken steeds beter uit te voeren door zelf te leren, middels ervaring en interactie met de omgeving (vandaar het gebruik van de term “slimme algoritmes”)
Wat houdt autonomie van AI in?
- KI wordt gekenmerkt door een hoge mate van autonomie. KI-toepassingen kunnen complexe taken verrichten, zonder menselijke controle of begeleiding.
- Probleem: Het aanverwante controleprobleem van KI bestaat daarin dat de mogelijkheid bestaat dat KI-systemen een dusdanige mate van autonomie bezitten dat menselijke controle ervan niet langer mogelijk is.
Wat is een verlengde van het probleem dat we AI-systemen autonoom handelen en dus menselijke controle niet langer mogelijk is?
- Het kenmerk dat de acties van AI-systemen niet altijd voorspelbaar zijn → ‘denken’ van dergelijke systemen wordt als creatief of out of the box getypeerd, omdat het afwijkt van het menselijk denkpatroon
- Voorbeeld C-path programma
- Dit ontdekte dat het onderzoeken van het weefsel rondom kankercellen kan leiden tot realistischer prognoses dan het onderzoeken van de kankercellen zelf. Dit ging in tegen het gezonde verstand en destijds heersende medische opvattingen.
- Dit toont ook aan hoe nauw AI ligt bij Big data en data-analyse.
Welke mogelijkheden hebben AI-systemen?
AI-systemen: “have the capacity to come up with solutions that humans may not have considered, or that they considered and rejected in favor of more intuitively appealing options.”
Ondoorzichtigheid-kenmerk van AI?
De ondoorzichtigheid van KI is navenant toegenomen -> zeer moeilijk als er een fout is in de algoritmes omdat ze zo complex zijn geworden!
Deelgebieden binnen AI?
- Natural language processing: De vaardigheid om gesproken en geschreven taal te verwerken en produceren.
- Expert systems: Systemen die kennis van een bepaald gebied hebben en die kennis al redenerend op de feiten van een geval kunnen toepassen: bv. medische setting
- Robotica: Het bouwen van machines die programmeerbare taken uit kunnen voeren
- De gebieden overlappen en zijn niet altijd van elkaar te scheiden, doordat de onderliggende technologieën en algoritmes overeenkomen. De combinatie van ontwikkelingen in al deze deelgebieden heeft ertoe geleid dat KI een breed spectrum aan toepassingen bestrijkt.
Wat is een andere onderverdeling bij AI
- Enge AI: Gerichte AI = narrow AI bv. Alpha Go
- Brede AI: Algemene AI = general AI
- Super AI: krachtiger dan de mens
Enge AI?
- Heel goed in 1 specifieke taak of toepassing en kan daarin de menselijke intelligentie overstijgen, maar kan alleen dat. Ze zijn hyperspecialisten in hun eigen kleine domein, goed in het verwerken van informatie, zoeken van patronen (bv. herkennen van leeuwen).
- Maar ze bezitten geen redeneer- of inlevingsvermogen = nodig voor context te begrijpen.
- Alle AI-systemen zijn nu nauwe AI, dommer dan een kleuter buiten hun eigen gebied.
- Apha GO = de computer die het complexe Aziatische bordspel GO leerde spelen en daarin de allerbeste menselijke spelers versloeg
Brede AI
- Algemene AI = general AI
- Brede AI zou, eenvoudig gezegd, kunnen schakelen tussen verschillende taken en verschillende functies automatisch aansturen, bijvoorbeeld door een slimme combinatie te maken van informatie uit verschillende sensoren (net zoals een mens dat doet).
- Maar daar zijn we nog lang niet, want daarvoor zijn heel veel verschillende vormen van intelligentie nodig.
- Sommige experts twijfelen of we daar ooit gaan geraken maar anderen zeggen dat het mogelijk is!
Wat is technologische singulariteit?
Hypothetische toekomstvisie die voorspelt dat kunstmatige intelligentie zichzelf zal verbeteren en daardoor meer invloed krijgt op de richting waarin de maatschappij zich beweegt dan de mens zelf.
Welke 2 stromingen bestaan er in het onderzoeksveld van gerichte AI?
- Kennisgebaseerde: top-down en probeert kennis van menselijke expert in kaart te brengen -> te gieten in een systemen om het gedrag van expert te benaderen.
- Datagebaseerde: machine learning: automatisch lerende benadering die bottom up werkt: afkomstig van statistiek en patroonherkenning
Wat is kennisgebaseerde AI?
- = regel- of instructiegebaseerde methode: gebaseerd op hoe mensen problemen oplossen.
- Top-down benadering om de systematiek van een expert te gieten in een model.
- Voordeel is dat het herkenbaar is voor de expert en die kan dus utileggen waarom bepaalde beslissingen zijn genomen.
- Voorbeelden: DENDRAL in organische chemie
Waarom nam de interesse in kennisgebaseerde AI af?
- Het bleek niet gemakkelijk om de kennis van experten te analyseren en het is ook heel tijdrovend om die kennis mooi te formaliseren & implementeren.
- Het correct transfereren van kennis en kunde van een technisch operator of expert naar een kennisingenieur is niet de gemakkelijkste opdracht. Beiden spreken een andere taal en leven in een andere denk- en prioriteitenwereld. Het onderzoek en de toepassingen verschoven dan ook in andere richtingen.
Datagebaseerde AI?
- Data-gebaseerde of ‘machine learning’ (automatisch lerende) benadering werkt bottom-up. Afkomstig van statistiek en patroonherkenning.
- Men vertrekt van data over het gedrag van mensen, over de beslissingen die ze hebben genomen of over verschijnselen die zijn waargenomen via sensoren.
- Vervolgens worden statistische technieken gebruikt om in die data patronen te ontdekken en die patronen worden dan weer aangewend om nieuwe problemen op te lossen.
- Bayesiaanse inferentie: gebaseerd op probabiliteitstheorie.
Waarom heeft datagebaseerde AI vanaf de jaren 90 een hoge vlucht genomen?
- Meer en meer data beschikbaar
- Meer en meer rekenkracht
Welke belangrijke verschuiving was er binnen datagebaseerde AI?
Verschuiving in het domein van natuurlijke taalverwerking van kennisgebaseerde benaderingen (systemen gebaseerd op de inzichten uit de taalkunde) naar statistische benaderingen.
Hoe duiden sommige het onderscheid tussen kennis en datagebaseerde AI ook aan?
Sommigen duiden dit onderscheid ook aan als het gebied van de traditionele expertsystemen enerzijds, en machinaal of automatisch leren (machine learning) anderzijds, of nog als het onderscheid tussen symbolische en numerieke AI
Wat is Machine Learning?
- Een belangrijk KI-deelgebied houdt zich bezig met technologieën die computers in staat stellen om te leren zonder hiertoe expliciet geprogrammeerd te zijn: Machine Learning (ML).
- Gebaseerd op zelflerende algoritmes dus ze kunnen zich aanpassen aan nieuwe omstandigheden.
Wat is Deep Learning?
- Meest geavanceerde toepassing van ML: Deze technologie is gebaseerd op de werking van neurale netwerken die zijn gemodelleerd naar het menselijk brein en de neuronen die zich daarin bevinden.
- Het dieplerende algoritme voert hierbij een gelaagde analyse uit, waarbij resultaten uit de ene laag worden gebruikt als input voor de analyse van een volgende laag. Zo kunnen complexe, verborgen verbanden in grote datasets worden ontdekt.
Voorbeeld: gezichtsherkenning
- Input = cameraregistratie van een menselijk gezicht: In de eerste stap worden de contouren van het gezicht gedefinieerd.
- Deze contouren worden beschouwd als een ‘verborgen’ laag in de afbeelding, omdat deze niet vooraf door een programmeur zijn vastgesteld. De resultaten uit deze laag worden gebruikt voor het analyseren van complexere kenmerken binnen de gedefinieerde contouren, zoals de neus, ogen, oren en mond.
- In de derde laag worden de verhoudingen tussen de hiervoor omschreven kenmerken gedefinieerd. In de vierde, en laatste, stap worden de resultaten uit de eerdere stappen samengevoegd en vergeleken met informatie afkomstig uit eerdere gezichtsanalyses. De output bestaat uit de herkenning van een specifiek gezicht.
- Dit is niet mogelijk voor een eenvoudig neuraal netwerk: In een eenvoudig neuraal netwerk kan het herkenningsproces niet worden opgedeeld in verschillende stappen. Het is daardoor voor een eenvoudig neuraal netwerk ondoenlijk om accuraat gezichten te herkennen.