Tentafrågor Flashcards

1
Q

Vilka fördelar respektive nackdelar finns det med att använda naturligt språk som bas för ett kunskapsrepresentationssystem?

A

Fördelar är att det finns stor tillgänglighet för naturligt språk i databaser och är lätt att använda och är bra på att representera stora deler av kunskap och information. Men nackdelar är dels “the Ground Symbol Problem”, alltså att naturligt språk inte kan direktöversätta symboler i verkliga världen. Vårt naturliga språk kan inte alltid ge ett tydligt svar för vad en specifik symbol är då en bild på en cirkel kan stå för och tolkas som “cirkel”, “boll”, “rund” osv… Därför är naturligt språk inte alltid optimalt för ett KR. - från tenta

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vad var Logic Theorist och General Problem Solver, och varför var de signifikanta?

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Varför var Hebbs inlärningsregel viktig för den initiala utvecklingen av Artificiella Neurala Nätverk?

A

Hebbs inlärningsregler inom biologin är med en term “cells that fire together, wire together”. Alltså att neuron som kommunicerar och används ofta, blir starkare och bygger en snabbare koppling. Denna regel applicerades inom AI och uppbyggnad av ANN som hjälp till möjligheten av att träna ANN. Alltså beroende på vikterna mellan noder i layers så avgör det hur starka och effektiva kopplingarna är. Alltså, ju mera vikt det är mellan noder, desto starkare band.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Ge exempel på en avgörande skillnad mellan ett kunskapsrepresentationssystem och en vanlig databas.

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Idag verkar det som att LLMs är på gränsen till att klara Turingtestet. Innebär det att dagens AI- system har uppnått mänsklig kognitiv förmåga? Resonera kring om vi bör behålla Turingtestet som måttstock eller om kriterierna måste uppdateras.

A

I år har utvecklingen av AI tagit enorm fart och finns nu redan system som klarat Turingtestet. Däremot så finns det mer till mänsklig kognitiv förmåga än att kunna svara i textformat med en annan person. Att ett system klarar Turingtestet visar på intelligens på en viss nivå då den kan hålla en konversation så väl med en annan människa så att den kan lura oss att tro att den är mänsklig. Men det är endast hur den visar sig utåt. Jag tycker att för att systemet ska klassas som intelligent på mänsklig kognitiv nivå så finns det fler lager och nivåer som känslor, emotioner, egna beslutssystem, etik och eget personligt driv (för att nämna några). Turingtestet har svårt att avgöra dessa nivåer samtidigt som det ändå är bra på att avgöra en grundläggande viktig del av oss. Däremot har vi idag ingen definition på exakt vad intelligens innebär så egentligen går det inte helt att avgöra om ett system verkligen är intelligent. Vi vet att vi människor är “intelligenta” då vi utsett oss till detta, men när når ett system vår nivå, och när överskrider det oss? Troligtvis behöver vi en mer konkret definition av detta för att kunna utveckla ett kanske “bättre” test. Jag tycker iallafall att Turingtestet testar en del av vad som kan anses mänsklig kognitiv intelligens, men är inte tillräckligt för att avgöra helheten.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Uninformed Search:
Consider the route planning problem where you want to go from A to Z, using the map below.

a. In general, explain what it means when we say that a search strategy is optimal.
b. In general, explain what it means when we say that a search strategy is complete.
c. Name the two uninformed search strategies that would be complete and optimal and could
be used to find the shortest path for this problem.

A

a. När en sökstrategi är optimal så har vi valt en stretegi som är rätt och bra för det sökområde vi har. Vi kan välja olika sökstretegier och komma fram till en slutsats och få ett svar på en väg, men beroende på vilken vi väljer kan vi få mer eller mindre bra svar. Den är optimal om vårt svar är det bästa vi kan få utifrån det vi säker efter.
b. När en sökstretagi är complete så har vi valt en strategi som garanterar att vi får ett svar och kan slutföra vår sökning. Den är inte complete om vi inte får fram ett svar.
c. För denna sökning så kan vi använda oss av breadth-first eller depth-first då båda garanterar ett svar och hittar den kortaste vägen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Uniform-cost search:
What is the search order of the following tree if R is the initial state (root node) and Y^2-2 is the
goal state (the end node with the solution)? (2p)

Det vill säga skriv ut vilka noder som utforskas om vi använder Uniform-cost search.

A

Uniform-cost search är en uninformed sökning som tar hänsyn till den lägsta kostnaden för att nå målnoden. Den vet vart den ska och kan se kostnaden för de noder den har framför sig och kommer ihåg vart den har varit, men vet inte mer än så.
Vi kommer att börja på R. Sedan kan vi välja mellan X, Y och Z, så vi väljer Y då den har lägst kostnad.
Sedan räknar vi nästa steg, båda vägarna från Y till Y1 och Y2 är högre än vägen till X (40) så vi väljer att besöka X istället.
Vägarna från X är båda högre än att välja den totala kostnaden av Y1 och Y2 (men fortfarande lägre än 60, Z) så vi går till någon av dess istället, då väljer vi Y2 då det blir hittils den totalt lägsta kostnaden (vi är uppe i 45).
Från Y2 är det endast 0 kostnad till målnoden vilket slår alla andra vägar, så vi går till Y2-2. Ordningen på besökta noder: R, Y, X, Y2, Y2-2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

In the lecture we have discussed that “Decision Support Systems (DSS) are categorized by how they carry out their actions. Five categories have been discussed. One was “Communication- driven DSS”. (2p)

a. List the other four types
b. Describe the major differences between these types of DSS categories

A

a.
Data-driven DSS Document-driven DSS Knowledge-driven DSS Model-driven DSS
b.
Data-driven har information om generella databaser som den hjälper ta beslut ifrån Document-driven har mer information inom dokument och textbaserad information Knowledge-driven har mer specifik kunskap inom ett område
Model-driven utgår ifrån modeller för att hjälpa ta beslut
Och Communication-driven kommunicerar mer för att nå beslut

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

“The environment where agents operate affects the agents. Hence, the agents must be programmed to handle the task environment.”

In the lecture we discussed several environmental characteristics.

List and describe the four characteristics of the environment in which an intelligent agent operates (2p)

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vad är ett “Decision Support System” (DSS) och ett expertsystem? Vilka delar/komponenter har dessa system? Vad är skillnaderna mellan dessa system?

Vilka är de olika komponenterna i expertsystemet? (2P)

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

FAQ (eller Frequently Asked Questions) är en samling ofta ställda frågor och deras svar.

Tänk på en FAQ-agent som har uppgift att ge information om vanliga frågor eller problem.

Beskriva FAQ-agenten som “a goal-based agent” (2P)

A

En goal based agent är en agent som har ett mål och jobbar i miljön efter detta. En FAQ- agent kan bestå av följande komponenter:

Environment/miljön: Databas med alla tidigare ställda frågor.

Sensor: Känner av och räknar hur många gånger frågor har ställts.

Actuator: Sollar ut de frågor som har ställts flest gånger m.h.a regler:

Regler: Kan använda sig av if-then satser. Exempelvis “if fråga ställd över 10 gånger, then lägg till i FAQ listan”

Goal: färdigställd lista med de flest ställda frågorna

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Knowledge-based agents consist of two main components: Knowledge base and inference system.

Describe these two components: their definition, purpose and differences. (2P)

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Skriv ner STRIPS-aktioner som krävs för att lösa det följande problemet - från initialt tillstånd till måltillstånd. Med andra ord skriv i STRIPS-språk följande: Initial, Goal, Actions, Path. (2P)

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Natural Language Processing
Förklara följande begrepp med hjälp av exemplen nedan (2p):
1. Lexical analysis
2. Syntactic analysis
3. Semantic analysis
4. Pragmatic analysis

A
  1. Lexikal analys fokuserar och analyserar vilka ord som används och vad det är för typ av ord.
  2. Syntaktisk analys innebär analys av syntexerna, alltså delarna av meningar, som exempelvis fraserna (noun phrase, verb phrase).
  3. Semantiska analysen innebär analysen av meningen och ordens innebörd och mening. Alltså vad menas med det som sägs, jo det är en hund som jagar en pojke på lekplatsen.
  4. Pragmatiska analysen är hur det hela hänger ihop men även meningen bakom meningen, ibland kan något sägas som har flera meningar. Exempelvis om någon säger “det är kallt här inne” så kan det även betyda att personen vill att någon höjer värmen eller kanske stänger ett fönster.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Discuss the impact of learning rate on the training process of NNs and identify the optimal learning rate and its possible range of values. (2p)

A

The learning rate determines wheater a NN is optimal for reaching an the most correct output the most efficient. The learning rate is optimal when it matches the right amount of values/nodes. If you have a very low rate and a lot of nodes the rate may not be very efficient and vice versa.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Suppose you are training a model for a classification problem, using only three inputs. Determine suitable inputs for differentiating between chairs and tables, plus describe what would be a good input for a text classification problem (for e.g., political vs economic) (2p)

A

In the first classifiaction problem the model needs to determine and classify what is a chair and what is a table. Suppose the model recieves different pictures of chairs and tables. It could then use a rule-based strategy like if-then to determine what the picture depicts and then classify them in the correct category. Three examples for inputs:
1. If “backsupport”, then chair
2. If flat area bigger than 50 square cm, then table 3. If legs higher than 60 cm, then table

The second classification model may not go on pictures, but instead use texts and language to then classify them into either political or economical texts. This model could also use an if- then rule. An example of input could be “if words as ‘think’, ‘should’, ‘believe’ are used, then political, else economical”. This is because economical texts usually are based on facts, and not politics and beliefs which these words depicts.

Both models most likely needs more information to be completely accurate and give the best possible result, but these are examples of inputs that could work initially.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Explain the validation process of a NN, focusing on the accuracy curve and error curve. Elaborate on the concept of overfitting and how it relates to number of epochs in NNs. (2p)

A

The validation process in there to validate the NN to conclude how well the NN works within its domain. The process includes comparing the NN to a different data set or NN so see how well it matches and completes its assignment. It then plots everything it does correcly and also what it does wrong. These plots are then made in to a accuracy curve and a error curve to see how well it does.

Overfitting is when you have to many epochs or nodes i the NN so that the NN results in too broad and generall. What you want a NN to give in the output is just the right information and not too genereall or too specific. When overfitted for example you may ask for something in a google search like “what is it like for an elephant to live in Sweden”, but the search gives you an answer for how it is for an elephant to live generelly in the world, not specifically in Sweden. This happens when the NN has too many nodes/epochs to go through.

18
Q

Compare and contrast three types of Deep Neural Networks (DNN), highlight their key difference. (2p)

A
19
Q

Explain the key properties of a Markov Decision Process (MDP) in the context of a Reinforcement Learning agent. (2P)

A

MDP is a decision process within an envorinment that is static and will not change. The agent within the environment only knows its current state and does not care about the previous states to determine what the next state might be.

An RL agent within a MDP can either work with or withour policy such as either Q-learning or Sarsa. If using Q-learning the agent may work fast but has a high risk since it does not care or think about what might happen in the next state, it proceeds either way. Sarsa instead uses the state to determine the next state to avoid wrong steps but is then slower than Q-learning but has less risk.

20
Q

DQN (Deep Q Network) is a form of Deep Reinforcement Learning that use Neural Networks, if we use DQN for a real word problem of navigation of an autonomous vehicle, describe possible inputs and outputs of the DQN? (2P)

A

Possible inputs and outputs for a self driving/autonomous vehicle through RL or DQN:

Through its sensors the vehicle can collect data and inputs of the surrounding environment. Inputs could be road signs that tells the vehicle what speed limit it is at the moment and then the output is how fast the vehicle will drive. Inputs will be how close other vehicles and obstacles is at the moment to help the vechile to distance it self from surrounding objects and to stop when faced with something in its path. The lanes on the road tells the vehicle where to stay and when to use indicators to switch lanes. Sensors also collects information from a database with maps to help the vehicle navigate from one point to another. Also if the vehicle detects something like a blockage in the road or a road with much traffic, it can send an output to the database with maps to update the map, like google maps.

These are some examples of diffrenet inputs and outputs. The agent will through RL recieve rewards when distancing from other cars etc. and be punished when crossing or driving in the middle of two lanes or not following the speed limit.

21
Q

Vad är skillnaden på imperativa algoritmer och ett deklarativt förhållningssätt? (2P)

A

Ett deklarativt är faktabaserat, exempelvis x är en hund. Imperativa algoritmer är baserade på logiska regler. Det deklarativa utgår bara från ren fakta medans imperativa algoritmer räknar på logik och använder premisser.

22
Q

Ge två skäl till att utvecklingen av neurala nätverk och deep learning har tagit fart de senaste 10 åren. (2P)

A
23
Q

Ge ett skäl till att uvecklingen av perceptronen avstannade i flera årtionden. (2P)

A

Den var för otillräcklig och kunde inte användas särskilt effektivt. I och med utvecklingen av ANN så har den senare fått större betydelse för AI då den är en otroligt viktig komponent i nätverk.

24
Q

Getvåexempelpåönskvädraegenskaperhosettkunskapsrepresentationssystem (2P)

A
25
Q

Ge ett par skäl till att AI-forskningen upplevt olika “vintrar” historiskt. Tror du att det kommer att hända igen? Varför/varför inte? (2P)

A

Det har inte funnits tillgång till internet, tillräcklig data, investeringar etc. Förmodligen kommer vi stöta på fler AI vintrar i framtiden. Dessa kan bero på populationens skeptisism om att AI kommer blir för stark för oss att hantera eller brister i utveckligen som gör att investeringar och intresse minskar.

26
Q

Uninformed Search:
Consider the route planning problem where you want to go from A to Z, using the map below. (2p)
a. In general, explain what it means when we say that a search strategy is optimal.
b. In general, explain what it means when we say that a search strategy is complete.
c. Name the two uninformed search strategies that would be complete and optimal and could
be used to find the shortest path for this problem.

A

a. När en sökstrategi hittar den optimala lösningen på ett problem - till minst kostnad/kortast.

b. När en sökstrategi har hittat från start eller initial state till målet

c. Breadth-first search - Den kommer söka igenom hela grafen och därför hitta den kortaste vägen från A-Z.
Depth-first search - Den kommer söka så djupt den kan och därför nå Z optimalt då den första djupsökningen kommer leda till goal state.

27
Q

Uniform-cost search:
What is the search order of the following tree if R is the initial state (root node) and Y^2-2 is goal state (the end node with the solution)? (2p)

Det vill säga skriv ut vilka noder som utforskas om vi använder Uniform-cost search.

A

Search order:
Y(30), X(40), Y2(45), Y^2-2(45)

28
Q

In the lecture we have discussed that “Decision Support Systems (DSS) are categorized by how they carry out their actions. Five categories have been discussed. One was “Communication- driven DSS”. (2p)

a. List the other four types
b. Describe the major differences between these types of DSS categories

A
29
Q

“The environment where agents operate affects the agents. Hence, the agents must be programmed to handle the task environment.”

In the lecture we discussed several environmental characteristics.

List and describe the four characteristics of the environment in which an intelligent agent operates (2p)

A
30
Q

Vad är ett “Decision Support System” (DSS) och ett expertsystem? Vilka delar/komponenter har dessa system? Vad är skillnaderna mellan dessa system? (2P)

Vilka är de olika komponenterna i expertsystemet?

A

DSS: En DSS är ett system som är till för att presentera alternativ för oss som vi kan välja.

Delar i DSS:
- Databas
- Sökmotor
- User interface

Expertsystem: Ett expertsystem är till för att ta in fakta och fatta beslut åt oss med hjälp av en slutledningsmekanism.

Delar i Expertsystem:
- Databas
- Domänspecifik
- Kunskapsbas
- User interface
- Inference mechanism(slutledningsmekanism)

Skillnaden mellan dessa är att DSS inte tar några beslut åt oss utan enbart representerar den. Expertsystemet väljer åt oss genom slutledningsmekanismen.

31
Q

FAQ (eller Frequently Asked Questions) är en samling ofta ställda frågor och deras svar.

Tänk på en FAQ-agent som har uppgift att ge information om vanliga frågor eller problem.

Beskriva FAQ-agenten som “a goal based agent” (2P)

A
32
Q

Skriv ner STRIPS-aktioner som krävs för att lösa det följande problemet - från initialt tillstånd till måltillstånd. Med andra ord skriv i STRIPS-språk följande: Initial, Goal, Actions, Path. (2P)

A
32
Q

Knowledge-based agents consist of two main components: Knowledge base and inference system.

Describe these two components: their definition, purpose and differences. (2P)

A
33
Q

Natural Language Processing

Förklara följande begrepp med hjälp av exemplen nedan (2p):
1. Lexical analysis
2. Syntactic analysis
3. Semantic analysis
4. Pragmatic analysis

A
34
Q

Suppose you are training a model for a classification problem, using only three inputs. Determine suitable inputs for differentiating between chairs and tables, plus describe what would be a good input for a text classification problem (for e.g., political vs economic) (2p)

Besvara på engelska!

A

Input1 - Size
Input2 - Shape
Input3 - Backrest(Ryggstöd)

For text classification you could use an input for the amount of money-related words, this way you could more easily classify if it’s a political or economic text.

34
Q

Explain the significance of initial weights and the number of nodes in hidden layers in the process of training a Neural Networks (NNs). (2p)

Besvara frågan på engelska!

A

It is important to have these initial weights to start off. These initial weights can be changed to give a more desired output and we could also include bias to come closer to the desired output. The amount of nodes gives us more computing power and calculations. We change the weights for these hidden nodes aswell to get different outputs and for training the network.

35
Q

Explain the validation process of a NN, focusing on the accuracy curve and error curve. Elaborate on the concept of overfitting and how it relates to number of epochs in NNs. (2p)

Besvara på engelska!

A

For a NN the accuracy curve and error curve is important to see how well the network is trained. If we overfit a NN the loss function will be very low since the network learnes the data and can’t be applied to further problems since it only learns the pattern och the data and not in general. One epoch is one time all data has been put through the network. If the model is overfitted, it wont change to much during next epochs since it already knows the data.

36
Q

Compare and contrast three types of Deep Neural Networks (DNN), highlight their key difference. (2p)

Besvara på engelska!

A

Recurrent neural network (RNN):
- Can remember information from earlier and thus help us with chaining and generating new data, based on earlier information.

Convolutional neural network (CNN):
- Is like our eyes and visual cortex, helps us search images for pixels and handles these pixels like our biological brain does.

Natural language proccesing (NLP):
- Handles our language and tries to generate it. NLPs is used for translating and Chatgpt etc. It’s trying to replicate how we use language.

37
Q

Imagine you are tasked with designing an RL model for a robotic vacuum cleaner to clean a room.
a. Define the reward structure you would design for the robot, along with the penalties to discourage undesirable behavior.
b. Identify the relevant states for the RL model.
c. discuss the possible actions that the robot can take to efficiently clean the room. (2P)

Besvara frågan på engelska!

A

a. If actuators collect dust then it’s timer for how long it should clean would be lowered a bit. A penalty could be when it hits a wall, then we would extend the timer.

b. Initial state: Dirty room, position
Goal state: Clean room(no dust), end destination area

c. We could mark up areas in which the robot is going to work within. With areas we could program it to do these in a particular order to save time. The could also include where walls and furniture is located to help the robot navigate through the room. and not get penalised.

38
Q

Discuss the challenge faced by an agent getting stocked in one sub-optimal path in reinforcement learning, what would be a good solution for this problem (for e.g. in an maze world).
(2P)

Besvara frågan på engelska!

A

We could for example put a penalty for everytime it takes the same path so that other paths will be searched. We could also put rewards in other paths so that these will be searched and the agent learns different ways around the maze.