Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

EE141 Jak Motywować Maszynę ? - Wyłanianie się Inteligencji Obudowanej Dr. Janusz A. Starzyk.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "EE141 Jak Motywować Maszynę ? - Wyłanianie się Inteligencji Obudowanej Dr. Janusz A. Starzyk."— Zapis prezentacji:

1 EE141 Jak Motywować Maszynę ? - Wyłanianie się Inteligencji Obudowanej Dr. Janusz A. Starzyk

2 EE141 Inteligencja maszyn jest największym wyzwaniem projektantów i programistów systemów, a zgłębienie tajników inteligencji naturalnej należy do największych wyzwań neurobiologów, filozofów, psychologów, bioinformatyków, lingwistów, antropologów, i naukowców w wielu innych dziedzinach. Inteligencja

3 EE141 …Perhaps the last frontier of science – its ultimate challenge- is to understand the biological basis of consciousness and the mental process by which we perceive, act, learn and remember.. z ksiązki Principles of Neural Science, E. R. Kandel i inni. E. R. Kandel otrzymał nagrodę Nobla w 2000 za prace nad fizjologicznymi podstawami pamięci w sieciach neuronowych. … The question of intelligence is the last great terrestrial frontier of science... cytat z ksiązki Hawkinsa On Intelligence. Jeff Hawkins założył Redwood Neuroscience Institute zajmujący sie badaniami działania mózgu Inteligencja Pattie Maes MIT Media Lab

4 EE141 Klasyczna Sztuczna Inteligencja (Artificial Intelligence AI) Inteligencja Obudowana (Embodied Intelligence EI) Wyzwania EI Musimy wiedzieć jak ja zorganizować Musimy poznać metody jej implementacji Musimy mieć środki żeby ja zbudować i utrzymać jej działalność Nadzieje EI Ekonomiczne Społeczne Organizacja wykladu

5 EE141 Inteligencja Na podstawie Oficjalna wypowiedz naukowców na temat inteligencji Grudzień 13, 1994: Edytorial podpisany przez 52 naukowcow, opracowany przez Linde S. Gottfredson, University of Delaware Inteligencja jest ogólną cech ą umysłu która, miedzy innymi zawiera umiejętność rozumowania, planowania, rozwiązywania problemow, abstrakcyjnego myślenia, rozumienia złożonych pojęć, szybkiego uczenia sie i uczenia sie przez doświadczenie.

6 EE141 Klasyczna AIInteligencja Obudowana Inteligencja abstrakcyjna Próbuje symulować najwyższe funkcje umysłu: –język, rozumowanie, matematykę, abstrakcyjne rozwiązywanie problemow Model otoczenia Warunkiem abstrakcyjnego rozwiązania problemu mozg w próbówce Umysł wcielony Wiedza wynika z faktu ze mamy ciało –Ciało jest podstawa rozwoju mózgu Inteligencja rozwija sie poprzez współdziałanie z otoczeniem Jest usytuowana w specyficznym otoczeniu Otoczenie jest swoim najlepszym modelem

7 EE141 Podstawy rozwoju inteligentnych systemow Współdziałanie ze złożonym otoczeniem Tania budowa Balans ekologiczny Zasada nadmiarowości Równoległe, luźno połączone procesy Asynchronizm Współdziałanie czujnikow i przekaźników Zasada wartości Agent Rysunek Ciarán OLeary- Dublin Institute of Technology Z ksiązki Rolf Pfeifer Understanding of Intelligence

8 EE141 Zasada taniości Inteligentni agenci: tanio Eksploatacja niszy ekologicznej ekonomiczny (ale nadmiarowy) Eksploatacja specyficznych własności fizycznych interakcji ze środowiskiem

9 EE141 Zasada balansu ekologicznego Balans i rozłożenie zadan pomiędzy morfologie obliczenia neuronowe (system nerwowy) materiały otoczenie Balans złożoności Przy danych zadaniach w środowisku Dopasowanie stopnia złożoności systemow: sensorycznego, motorycznego i nerwowego

10 EE141 Zasada nadmiarowości Nadmiarowość jest konieczna do zachowan adaptacyjnych Częściowe dublowanie funkcjonalności w rożnych podsystemach Systemy sensoryczne: rożne procesy percepcji z dublowaniem informacji

11 EE141 Stymulacja wejścia poprzez interakcje z otoczeniem Wielorakie skojarzone oddziaływania Ograniczenia wynikające z morfologii i materiałów Generowanie korelacji poprzez oddziaływania fizyczne Podstawa do korelacji pomiędzy zmysłami

12 EE141 Zasada oddziaływań sensoryczno- motorycznych Samo-organizowanie sie danych sensorycznych poprzez oddziaływanie z otoczeniem Jest to rzeczywisty proces fizyczny a nie symulowany Jest warunkiem koniecznym uczenia Holk Cruse nie ma centrum kontrolnego jest tylko lokalna komunikacja miedzy neuronami globalna komunikacja odbywa sie poprzez środowisko. Połączenia neuronowe

13 EE141 Zasada równoległych, luźno połączonych procesow Inteligentne zachowanie wylania sie z interakcji agenta z otoczeniem Duża ilość równoległych luźno połączonych procesow Asynchronizm Koordynacja poprzez –neuronowy system sensoryczno-motoryczny –współdziałanie z otoczeniem

14 EE141 Inteligencja Obudowana Definicja Inteligencja Obudowana (Embodied Intelligence EI) jest to mechanizm który uczy sie jak przetrwać w nieprzychylnym otoczeniu –Mechanizm: biologiczny, mechaniczny albo wirtualny agent –EI oddziaływuje na otoczenie i odczuwa wyniki swojego działania –Nieprzychylność otoczenia nie zanika i stymuluje EI do działania –Nieprzychylność: agresja, bol, ograniczone środki, itp. –EI uczy sie, musi wiec mieć asocjacyjna pamięć –Wiedza jest zdobywana przez EI (pochodna inteligencji)

15 EE141 Obudowa Umysłu Obudowa zawiera połączenia sensoryczne i motoryczne którymi rdzeń inteligencji kontroluje przy współdziałaniu z otoczeniem. Konieczna do rozwoju inteligencji Niekoniecznie stała lub w formie fizycznego ciała. Jej granice sa zmienne i wpływają na samookreślenie mózgu. Environment Intelligence core Embodiment

16 EE141 Mozg uczy sie ograniczeń własnej obudowy Świadomość jest rezultatem utożsamiania sie z własną obudowa Obudowa może być poszerzona przez użycie narzędzi i maszyn. Pomyślne działanie zależy od poprawnego postrzegania środowiska i własnej obudowy. Obudowa Umysłu

17 EE141 Wymogi Obudowanej Inteligencji Zależna od stanu układu Uczy się wzorców przestrzenno-czasowych Zlokalizowana w czasie i przestrzeni Uczenie się Nie ustające Wykrywające nowość Ma system wartości Wykrywanie bólu Kontrola bólu Tworzenie celu działania Współzawodniczące cele Wyłania się Sztuczna ewolucja Samo-organizacja struktur

18 EE141 Kandel Fig Kodowanie Wejść Sensorycznych Jak przetwarzać i reprezentować informacje zmysłowe? Richard Axel, 1995 Foot Hip Trunk Arm Hand Face Tongue Larynx Kandel Fig Wzrok, słuch, smak, węch, dotyk-> ruch

19 EE141 Wyzwania Inteligencji Obudowanej Rozwój połączeń zmysłowych Aktywne widzenie Przetwarzanie mowy Dotyk, powonienie, smak, temperatura, ciśnienie Dodatkowe instrumenty postrzegania –Wykrywanie podczerwieni, radar, detektor światła i odległości, ultradźwięki, globalny system lokalizacji (GPS), itp. –Czy duża liczba sensorów może być mniej użyteczną? Rozwój sensorów bólu Energia, temperatura, ciśnienie, poziom przyspieszenia Sygnał od nauczyciela Rozwój połączeń motorycznych Ruch ramion, nóg, palców, oczu

20 EE141 Wyzwania Inteligencji Obudowanej Znalezienie rozwiązania algorytmicznego Asocjacji, pamięci, uczenia sekwencyjnego, budowania niezmienników, reprezentacji, oczekiwania, uczenia systemu wartości, określania celow, planowania Rozwój obwodow sieci neuronowych Określenie organizacji sztucznych mini kolumn Samo-organizacja hierarchii mini kolumn receptorow i efektorów Samo-organizacja układów określania celow

21 EE141 Jak Motywować Maszynę ? Podstawowe pytanie to jak motywować maszynę by robiła cokolwiek, a w szczególności by zwiększyła swój stopień złożoności? Jak nakłonić maszynę do eksploracji środowiska i uczenia sie efektywnej pracy w środowisku?

22 EE141 Czy maszyna może być inteligentna jeśli realizuje tylko zadane cele? Jeśli nie to jak dynamicznie określać jej cele? Potrzebna jest hierarchia wartości działań Nie wszystkie wartości mogą być wbudowane Potrzebna jest motywacja działań, pobudzająca uczenie i eksploracje Jak Motywować Maszynę ?

23 EE141 Jak Motywować Maszynę ? Postuluje ze to nieprzychylność środowiska jest motywacja rozwoju. To uczucie bólu jest tym co nas porusza. To nasza inteligencja która dąży do minimalizacji tego bólu motywuje nas by działać, uczyć sie i rozwijać. Potrzebujemy zarówno nieprzychylności środowiska jak i mechanizmu który uczy sie jak zredukować pochodzący ze środowiska ból. Tak wiec ból jest przydatny. Bez bólu nie byłoby inteligencji. Bez bólu nie byloby motywacji do rozwoju. Dlatego proponuje oparty o ból mechanizm motywujacy maszynę by działała, uczyła sie i rozwijała.

24 EE141 Ośrodek Bólu i Określania Celów Prosty Mechanizm Prowadzi do stawiania złożonych cel ó w Tworzy hierarchie wartości Wyczuwa zmiany poziomu bólu: Zwiększenie bólu Zmniejszenie bólu Pobudza uczenie Wymusza eksploracje + - Środowisko Sensor Motor Poziom bólu Wtórny poziom bólu Zwiększenie bólu Zmniejszenie bólu (-) (+) Pobudzanie uczenia (-) (+) Wymuszanie eksploracji

25 EE141 Określanie Abstrakcyjnych Celów Celem jest zmniejszenie prymitywnego poziomu bólu Abstrakcyjne cele są wytwarzane w oparciu o niższe cele zaspakajają prymitywne cele Expectation Association Inhibition Reinforcement Connection Planning -+ PainDual pain Food refrigerator -+ Stomach Abstract pain (Delayed memory of pain) foodbecomes a sensory input to abstract pain center Sensory pathway (perception, sense) Motor pathway (action, reaction) Primitive Level Level I Level II Eat Open

26 EE141 Abstrakcyjne Cele Na ile cel abstrakcyjny może być celem użytecznym? Maszyna musi zrozumieć cel abstrakcyjny zanim go zaakceptuje Potrzebna odpowiednia reprezentacja problemu Umiejętność jego wykonania Zgodność z systemem wartości maszyny Priorytet do terminowego wykonania zadania

27 EE141 EI Interaction with Environment EI machine interacts with environment using its three pathways

28 EE141 Goal Creation Experiment Sensory-motor pairs and their effect on the environment PAIR # SENSORYMOTORINCREASESDECREASES 1FoodEatsugar levelfood supplies 8GroceryBuyfood suppliesmoney at hand 15BankWithdrawmoney at handspending limits 22OfficeWorkspending limitsjob opportunities 29SchoolStudyjob opportunities -

29 EE141 Goal Creation Experiment Pain signals in CGS simulation

30 EE141 Goal Creation Experiment Action scatters in 5 CGS simulations

31 EE141 Goal Creation Experiment The average pain signals in 100 CGS simulations

32 EE141 Goal Creation Experiment Comparison between GCS and RL

33 EE141 Nadzieje Pokładane w Obudowanej Inteligencji Rozwój inteligencji maszyn będzie miał ogromny wpływ na życie i organizacje społeczeństw Postęp technologii –Roboty –Maszyny uczące –Inteligentne urządzenia Nadchodzi era inteligencji –Rewolucja przemysłowa –Rewolucja technologiczna –Rewolucja informatyczna ISAC, a Two-Armed Humanoid Robot Vanderbilt University

34 EE141 Korzyści z Obudowanej Inteligencji Dla Społeczeństwa Ponad ludzka inteligencja Rozwój nauki Rozwiązanie bolączek społecznych Wzrost zrozumienia i tolerancji Poprawa jakości i warunków życia

35 EE141 Dla Przemysłu Rozwój technologiczny Duzy wzrost przemysłu elektronicznego Nowe rynki zbytu Rozwój ekonomiczny Korzyści z Obudowanej Inteligencji

36 EE Biologicznie Inspirowane Systemy (Wpływ na transport kosmiczny, naukę o Kosmosie i o Ziemi ) Mission Complexity Biologiczna imitacja Embrionika Extremophiles Komputery DNA Sztuczny mozg Samo Budujące sie Systemy Sztuczne nanofiltry o dużej rozdzielczości detektory zycia na Marsie Siec sensorów Biologiczne nanofiltry o niskiej rozdzielczości Skora i Kości Samoreperuj ą ce sie układy i systemy ochrony termicznej Inspirowane biologicznie pojazdy kosmiczne Transport Kosmiczny

37 EE141 Wygląda jak Science fiction Jeżeli próbujesz patrzeć daleko w przyszłość i to co widzisz wygląda jak science fiction, to możesz się mylić. Ale gdy to nie wygląda jak science fiction, to na pewno sie mylisz. Z prezentacji przez Feresight Institute


Pobierz ppt "EE141 Jak Motywować Maszynę ? - Wyłanianie się Inteligencji Obudowanej Dr. Janusz A. Starzyk."

Podobne prezentacje


Reklamy Google