Awatar Założenia Systemowe

Prezentacja na temat: "Awatar Założenia Systemowe"— Zapis prezentacji:

1 Awatar Założenia Systemowe
2018/9/16 Awatar Założenia Systemowe Second life garden.jpg Janusz A. Starzyk Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania w Rzeszowie

2 Jak stworzyć wysoka inteligencje?
2018/9/16 Jak stworzyć wysoka inteligencje? Musimy wiedzieć jak Musimy rozwinąć metody jej implementacji Musimy mieć środki do jej budowy i ciągłej operacji

3 Wymogi Inteligencji Ucieleśnionej
2018/9/16 Wymogi Inteligencji Ucieleśnionej 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

4 EI powstaje dzięki uczeniu sie wpływu jego oddziaływań na otoczenie
2018/9/16 EI powstaje dzięki uczeniu sie wpływu jego oddziaływań na otoczenie Otoczenie Centralny system nerwowy Narządy zmysłowe Receptory Narządy motoryczne Efektory Wewnętrzne sprzężenia zwrotne Otoczenie Zewnętrzne sprzężenia zwrotne  Dr Kazimierz Duzinkiewicz, Zespół Inteligentnych Systemów Wspomagania Decyzji i Sterowania

5 Kodowanie Wejść Sensorycznych
2018/9/16 Kodowanie Wejść Sensorycznych Kandel Fig. 30-1 Richard Axel, 1995 Kandel Fig. 23-5 Foot Hip Trunk Arm Hand Face Tongue Larynx Wzrok, słuch, smak, węch, dotyk-> ruch Jak przetwarzać i reprezentować informacje zmysłowe?

6 Wyzwania Inteligencji Ucieleśnionej
2018/9/16 Wyzwania Inteligencji Ucieleśnionej 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

7 Wyzwania Inteligencji Ucieleśnionej
2018/9/16 Wyzwania Inteligencji Ucieleśnionej Znalezienie rozwiązania algorytmicznego Asocjacji, pamięci, uczenia sekwencyjnego, budowania niezmienników, reprezentacji, oczekiwania, uczenia systemu wartości, określania celów, planowania Rozwój obwodów sieci neuronowych Określenie organizacji sztucznych mini kolumn Samo-organizacja hierarchii mini kolumn receptorów i efektorów Samo-organizacja układów określania celów

8 Jednorodne Struktury Kory Mózgowej
2018/9/16 Jednorodne Struktury Kory Mózgowej V. Mountcastle argumentował ze wszystkie obszary kory mózgowej wykonują ten sam algorytm obliczeniowy Grupy neuronów (mini kolumny) połączone są w sposób pseudo-przypadkowy Taka sama struktura organizacyjna Mini kolumny zgrupowane są w kolumny VB Mountcastle (2003). Introduction [to a special issue of Cerebral Cortex on columns]. Cerebral Cortex, 13, 2-4.  Stain of cortex in planum temporale

9 Grupowanie Mini Kolumn
2018/9/16 Grupowanie Mini Kolumn Grupy mini kolumn organizują sie w fizjologicznie obserwowalne kolumny funkcyjne. Najbardziej znanym przykładem są kolumny orientacji w V1. Kolumny są zdecydowanie większe od mini kolumn, maja średnice około mm i neuronów Copyright © , all rights reserved, Visualbiotech

10 Zasady Samoorganizacji Mini Kolumn
2018/9/16 Zasady Samoorganizacji Mini Kolumn Przedstaw wejścia z receptorów poprzez stopniowe coraz bardziej abstrakcyjne cechy w hierarchii sensorycznej Użyj “zasadę niezmienności” obserwowanych obiektów do wykrycia i nauczenia się cech niezmiennych Naucz się pamiętać sekwencje czasowe Użyj połączeń przypadkowych do wstępnego wyboru cech receptorów Użyj sprzężenia zwrotnego do tworzenia sygnałów oczekiwań i wykrywania nowości Użyj nadmiarowych struktur rzadko połączonych mikroprocesorów

11 Organizacja Mini Kolumn
2018/9/16 Organizacja Mini Kolumn Neurony receptorów są odpowiedzialne za reprezentacje środowiska otrzymują wejścia z czujników lub receptorów na niższym poziomie hierarchii reprezentują środowisko otrzymują sprzężenie zwrotne z efektorów i receptorów na wyższym poziomie pomagają aktywizować neurony efektorów i neurony wymuszeń Neurony efektorów sa odpowiedzialne za działania i umiejętności są aktywizowane przez neurony wymuszeń i efektorów aktywizują siłowniki lub wytwarzają wejście dla efektorów niższego poziomu wytwarzają sygnały planowania dla receptorów Neurony wymuszeń są odpowiedzialne za budowę systemu wartości, określanie celów, uczenie, i eksploracje otrzymują wejścia z niższego poziomu neuronów wymuszeń otrzymują wejścia z czujników lub receptorów wytwarzają sygnały wejścia dla efektorów inicjują uczenie i wymuszają eksploracje

12 Hierarchiczna Organizacja Połączeń Receptorów i Efektorów
2018/9/16 Ogólna Charakterystyka : Hierarchiczna struktura Przetwarzanie w mini kolumnach Przestrzenne i czasowe asocjacje przez połączenia i neurony wtórne Połączenia sprzężenia zwrotnego Selektywna adaptacja Funkcje: Niezmienniki reprezentacji Oczekiwanie Wyszukiwanie nowości Uczenie systemu wartości ... …

13 Koordynacja Sensorowo-Motoryczna
2018/9/16 Koordynacja Sensorowo-Motoryczna Drogi receptorów i efektorów łącza sie na rożnych poziomach hierarchii Wyjścia Wewnętrzne reprezentacje Wejścia refleksy działania przemyślane

14 Koordynacja Sensorowo-Motoryczna
2018/9/16 Koordynacja Sensorowo-Motoryczna Drogi receptorów i efektorów łączą się na rożnych poziomach hierarchii Reinforcement learning connections Sensory feature extraction and learning hierarchy Motor control hierarchical data path Planning feedback path Sensory inputs Motor outputs

15 Koordynacja Sensorowo-Motoryczna
2018/9/16 Koordynacja Sensorowo-Motoryczna Drogi receptorów i efektorów łącza się na różnych poziomach hierarchii Zwiększająca możliwość przystosowania Środowisko … R O A Połączenia zmysłowe Połączenia motoryczne ’ Określanie celów i system wartości N R: reprezentacja O: oczekiwanie A: asocjacja N: nakaz P: planowanie

16 2018/9/16 Cel Działania 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

17 Ośrodek Bólu i Określania Celów
2018/9/16 Ośrodek Bólu i Określania Celów Wtórny poziom bólu Zwiększenie bólu Prosty Mechanizm Prowadzi do stawiania złożonych celów Tworzy hierarchie wartości Wyczuwa zmiany poziomu bólu: Zwiększenie bólu Zmniejszenie bólu Pobudza uczenie Wymusza eksploracje Sensor (-) + (-) (+) Środowisko (+) - (+) (-) Motor Zmniejszenie bólu Wymuszanie eksploracji Poziom bólu Pobudzanie uczenia

18 Określanie Prymitywnego Celu
2018/9/16 2018/9/16 Określanie Prymitywnego Celu - + Pain Dry soil Primitive level open tank sit on garbage refill faucet w. can water Dual pain 18

19 Określanie Abstrakcyjnych Celów
2018/9/16 Określanie Abstrakcyjnych Celów Celem jest zmniejszenie prymitywnego poziomu bólu Abstrakcyjne cele są wytwarzane w oparciu o niższe cele zaspakajają prymitywne cele Sensory pathway Motor pathway (perception, sense) (action, reaction) refrigerator Open Level II - + “ food ” becomes a Abstract pain sensory input to (Delayed memory of pain) abstract pain center Food Eat Level I - + Expectation Association Inhibition Reinforcement Connection Planning Dual pain Pain Primitive Level Stomach

20 Abstrakcyjne Cele Na ile cel abstrakcyjny może być celem użytecznym?
2018/9/16 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

21 2018/9/16 Abstrakcyjne Cele

22 Abstrakcyjne Cele dwa cele prymitywne, łączenie celow abstrakcyjnych,
2018/9/16 Abstrakcyjne Cele dwa cele prymitywne, łączenie celow abstrakcyjnych, pętla sprzężenia.

23 Abstrakcyjne Cele Wykres częstości wykonania rożnych akcji
2018/9/16 Abstrakcyjne Cele Wykres częstości wykonania rożnych akcji “Work” oraz “study at school” zostały wybrane by spełnić cele niższego rzędu “Sell food” zostało zastąpione przez work jako lepszy sposób zarabiania pieniędzy

24 2018/9/16 2018/9/16 Abstrakcyjne Cele 24

25 Abstrakcyjne Cele Wybór celu i metody jego realizacji
2018/9/16 2018/9/16 Abstrakcyjne Cele Wybór celu i metody jego realizacji Kompetycja motywacji i umiejętności selfimprovedme.com 25