Kilka rzeczy, nad którymi warto pracować

Prezentacja na temat: "Kilka rzeczy, nad którymi warto pracować"— Zapis prezentacji:

1 Kilka rzeczy, nad którymi warto pracować
Włodzisław Duch & Ska Katedra Informatyki Stosowanej, UMK Toruń School of Computer Engineering, NTU Singapore Cincinnati Children’s Hospital Research Foundation Google: Duch

2 Wielkie problemy Inteligencja na poziomie człowieka?
Nadchodzą czasy globalnej symulacji mózgu: ABACCUS Powinno się dać zintegrować różne funkcje związane z percepcją i zachowaniem z architekturami kognitywnymi: HIT i DREAM Rozumienie tekstów, języka naturalnego, jest wielkim wyzwaniem. Integracja metod inteligencji obliczeniowej.

3 Attention-Based Artificial Cognitive Control Understanding System
Duży zintegrowany projekt, 5 lat, 6M Euro: King’s College London (John Taylor, coordinator) Foundation for Research and Technology - Hellas National Center for Scientific Research “Demokritos” Technical University of Munich Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf Universita di Genova, Dipartimento di Informatica, Sistemistica, Telematica Department of Informatics, UMK, Torun Najbardziej ambitny projekt na neuroinformatyki.

4 Cel: mały mózg małego robota
Computational Platform, Simulation Environment and Integration Neuroscience and Development Vision Memory System Drive and Intrinsic reward system Atomization system Reasoning System Feedback Attention Control system Motor Control Speech Tactile Learning of PFC goals Working Memory Value Maps Action/Object reward system ABACCUS to pierwszy krok w stronę globalnej symulacji mózgu; jak z prostych oddziaływań neuronów powstaje świat wewnętrzny?

5 Od mózgu do umysłu Geometryczny (Platoński) model umysłu: zdarzenia w przestrzeniach psychologicznych jako cień neurodynamiki. Neurodynamika =>charakteryzacja basenów atrakcji => obiekty w przestrzeniach cech (psychologicznych). Prawa psychologiczne wzorowane na prawach fizyki w odpowiednich przestrzeniach: Shepard i Kelly. Uniwersalne prawa generalizacji bodźców, od gołębi po ludzi, w p-niach psychologicznych z metryką MDS. Zastosowanie do kategoryzacji w psychologii. Systemy o wzrastającej złożoności: elementy + oddziaływania, od sieci neuronowych do społeczeństw złożonych agentów. Świadomość w systemach sztucznych wymaga całkiem odmiennej konstrukcji. Kognitywne podejście do rozumienia matematyki i fizyki.

6 Humanized InTerfaces (HIT)
HIT = computer/PDA interface communicating in natural way with the user: accepting natural input (speech, gestures, text), and responding in natural way, robust understanding of user intentions for selected applications. Example: a talking head user can relate to. Goals: develop basic HIT software/hardware platform; extend its functionality; create interesting applications; move it to portable devices (PDAs/phones) & broadband servers. HIT software/hardware/services may find their way to a billion portable devices in a few years time. New functions include: cameras, speech recognition, translation, games. Market for telephone ringtones alone in 2003 was 5 bln S$.

7 DREAM/HIT architecture
Natural input modules Cognitive functions Affective functions Web/text/ databases interface Behavior control Control of devices Talking head Text to speech NLP functions Specialized agents DREAM is concentrated on the cognitive functions + real time control, we plan to adopt software from the HIT project for perception, NLP, and other functions.

8 Język naturalny Odwołujemy się do wewnętrznych wyobrażeń, komentujemy stany wewnętrzne swojego mózgu – jak to zrobić w sztucznym systemie? ABACCUS: powstaną reprezentacje wewnętrzne, powinna się z tego wyłonić prawdziwa semantyka, ale tylko na poziomie prostych zdań. Praktyczne podejście: analiza tekstów i próba automatycznego tworzenia opisu koncepcji za pomocą uproszczonej reprezentacji wiedzy – dodawanie wiedzy a priori, sprawne wykorzystanie wiedzy. Zastosowania w informatyce medycznej. Idee kognitywne w wyszukiwaniu informacji: pamięć rozpoznawcza – poziom znaków i słów; pamięć semantyczna – poziom koncepcji i zdań; pamięć epizodyczna – poziom globalny.

9 Symulowana głowa i gra w 20 pytań
Mówiąca głowa oparta na Hapteku. Rozpoznawanie i synteza dźwięku nie jest problemem, kontrola symulowanej głowy również, kluczowa jest wiedza o świecie i wymyślanie inteligentnych pytań.

10 Zabawki kognitywne Zabawki, które służą zwiększaniu zdolności percepcyjnych i kognitywnych niemowląt i dzieci. Projekt od 1997 roku, patent przyznany w 2002: „Układ aktywnego stymulatora ośrodków mowy, zwłaszcza niemowląt i dzieci.” Patent złożony w Children’s Hospital Medical Foundation jest znacznie szerszy, obejmuje rozwój kognitywny, nie tylko percepcję, dotyczy też diagnostyki i terapii. Wiele wyzwań: zrozumieć zachowanie niemowlaka.

11 Zrozumieć dane Dane => Informacja => Wiedza.
Dane wszelkiego rodzaju, np. sygnały zmysłowe, obrazy, bazy danych, teksty, dane bioinformatyczne ... Najpierw trzeba się nauczyć analizy prostych danych. Pierwszy krok: mechanizmy uwagi, selekcja informacji. Drugi krok to kategoryzacja, kompresja informacji. Formy rozumienia: reguły logiczne, prototypy, wizualizacja. Potrzeba tworzenia jak najprostszych modeli (ale nie prostszych ...) Reguły logiczne z danych: SSV, FSM, MLP2LN. Prototypy + funkcje podobieństwa wyciągane z danych. Wizualizacja danych statycznych i dynamicznych.

12 Zrozumieć modele Zrozumieć sieci neuronowe i inne modele CI.
Podglądanie powierzchni błędu, trajektorii uczenia, wizualizacja aktywności węzłów sieci neuronowych, sieci ontogeniczne, algorytmy oparte na szukaniu ... Systemy heterogeniczne: sieci neuronowe, drzewa decyzji, systemy oparte na podobieństwie, komitety => GhostMiner. Teoria podobieństwa, integrująca różne podejścia do zagadnień inteligencji obliczeniowej, ogólniejsza niż teorie rozmyte. Reguły prototypowe, ich relacje z rozmytymi, relacje pomiędzy metodami opartymi na podobieństwie a metodami dyskryminującymi. Metauczenie: automatyczne odkrywanie najlepszych modeli danych.

13 Workshop Bachotek k. Brodnicy, Ośrodek UMK 13 Maj, piątek, przyjazd
14 Maj, sobota, NLP od rana 15 Maj, niedziela, selekcja informacji 16 Maj, poniedziałek, metauczenie Workshop ogólnopolski, tani i wyspecjalizowany ...