ΠΛΗ31: Tεχνητή Νοημοσύνη - Εφαρμογές

Κωδικός ΘΕ: ΠΛΗ31

Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20

Τύπος ΘΕ: Υποχρεωτική

Χαρακτηρισμός ΘΕ: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)

Έτος που προσφέρεται: Τρίτο (3ο) 

Συντονιστής ΘΕ: ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΛΛΕΣ

Γλώσσα Διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική Περιγραφή της ΘΕ: Κύριος στόχος της ΘΕ είναι να γνωρίσουν οι φοιτητές την Πληροφορική ως μια εφαρμοσμένη επιστήμη, η οποία προσπαθεί να γεφυρώσει το χάσμα ανάμεσα στον άνθρωπο και τις μηχανές. Ακόμη και σήμερα, αν και η επιστήμη αυτή έχει εμφανίσει αλματώδη ανάπτυξη, δεν έχει καταφέρει να παρουσιάσει ηλεκτρονικούς υπολογιστές απαλλαγμένους από τα κλασσικά μειονεκτήματα μιας μηχανής. Έτσι, εκτός από λίγες εξαιρέσεις, δεν υπάρχουν σήμερα μηχανές που είναι σε θέση να επικοινωνήσουν με τον άνθρωπο σε φυσική γλώσσα, να απαντούν σε ερωτήσεις για διάφορα συγκεκριμένα προβλήματα (εκτός αν είναι εφοδιασμένοι με μια κατάλληλη μέθοδο επίλυσης) ή να αποκτούν εμπειρίες και να μαθαίνουν από τις αποτυχίες και τα λάθη τους. Η περιοχή της επιστήμης που ασχολείται με αυτού του είδους τα προβλήματα καλείται Τεχνητή Νοημοσύνη και έχει ως κύριο στόχο της να γίνει ο υπολογιστής πιο έξυπνος και κατ' επέκταση πιο χρήσιμος, αφού θα είναι σε θέση να ανταποκρίνεται πολύ καλύτερα στις ανάγκες και τις επιθυμίες του ανθρώπου. Από αυτή τη σκοπιά, Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) ονομάζεται η μελέτη των τεχνικών και των διεργασιών, που δίνουν σε ένα υπολογιστή τη δυνατότητα να αποκτά διανοητικές ικανότητες ανάλογες με αυτές που διαθέτει ο ανθρώπινος εγκέφαλος. Υπολογιστική Νοημοσύνη (ΥΝ) είναι το τμήμα της ΤΝ, το οποίο προέρχεται από την προσπάθεια εξομοίωσης νοητικών και γενετικών λειτουργιών των έμβιων όντων. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα Νευρωνικά Δίκτυα (ΝΔ) και οι Γενετικοί αλγόριθμοι (ΓΑ).

Σκοπός της ΘΕ είναι να εισάγει αρχικά το φοιτητή στις έννοιες και τις βασικές αρχές της ΤΝ, την εφαρμογή της στην επίλυση προβλημάτων και την τεχνολογία των Εμπείρων Συστημάτων. Στη συνέχεια, θα παρουσιαστούν οι δύο υποενότητες της ΥΝ, δηλαδή τα ΝΔ και οι ΓΑ. Οι φοιτητές θα εκπαιδευθούν αρχικά στις βασικές αρχές και έννοιες της ΥΝ, πριν μελετήσουν ειδικότερα ζητήματα (όπως η εκπαίδευση των ΝΔ και η εφαρμογή των γενετικών τελεστών για την εξέλιξη των ΓΑ) και περιοχές εφαρμογής των μεθοδολογιών που αυτή περιλαμβάνει. Εκτός από τη μετάδοση γνώσεων και την απόκτηση δεξιοτήτων εφαρμογής των μεθοδολογιών της Τεχνητής Νοημοσύνης, η ΘΕ στοχεύει στην υιοθέτηση εκ μέρους των φοιτητών θετικής στάσης σχετικά με την ανάπτυξη λογισμικού και εφαρμογών της ΤΝ σε πραγματικά προβλήματα. Ο απώτερος στόχος είναι η ολοκλήρωση των παραπάνω γνώσεων με την καθοδήγηση του φοιτητή για την ανάπτυξη υβριδικών Έμπειρων Συστημάτων, που συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των κλασικών τεχνικών της ΤΝ με αυτά των προηγμένων τεχνικών της ΥΝ.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: με την ολοκλήρωση της ΠΛΗ31 ο φοιτητής θα μπορεί,
- να δρομολογεί τη διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος με την εκλογή της κατάλληλης αναπαράστασης για το χώρο καταστάσεων και να εφαρμόζει τουυς βασικούς (εξαντλητικούς, ευρετικούς) αλγόριθμους αναζήτησης
- να αναπαριστά γνώση χρησιμοποιώντας κατηγορηματική λογική και να μετασχηματίζει τη γνώση αυτή με τρόπο που να επιδέχεται συμπερασματολογία μέσω αναγωγής
- να επιλύει ένα πρόβλημα αναζήτησης ή βελτιστοποίησης με χρήση γενετικών αλγορίθμων, κάνοντας κατάλληλες εκλογές κωδικοποίησης και γενετικών τελεστών
- να επιλέγει πειραματικά την κατάλληλη αρχιτεκτονική ενός νευρωνικού δικτύου για την επίλυση ενός προβλήματος ταξινόμησης ή πρόβλεψης
- να χρησιμοποιεί κατάλληλα προγραμματιστικά εργαλεία ή περιβάλλοντα για την υλοποίηση των παραπάνω τεχνικών
- να συνδυάζει τεχνικές αναπαράστασης, αναζήτησης, πρόβλεψης και συμπερασματολογίας ώστε να μπορεί να αναπτύξει συστήματα που χρησιμοποιούν υβριδικές προσεγγίσεις.

Γνωστικά αντικείμενα της ΘΕ:

1. Τεχνητή Νοημοσύνη και Έμπειρα Συστήματα
2. Νευρωνικά Δίκτυα και Εφαρμογές
3. Γενετικοί Αλγόριθμοι και Εφαρμογές

Διδακτικό υλικό:
Οι Εκδόσεις του ΕΑΠ για την ΘΕ είναι διαθέσιμες εδώ!

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη ΘΕ.

Μέθοδος Διδασκαλίας:
Εξ αποστάσεως εκπαίδευση με διεξαγωγή πέντε Ομαδικών Συμβουλευτικών Συναντήσεων κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους σε Σαββατοκύριακα.

Αξιολόγηση:
Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της ΘΕ κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της ΘΕ κατά 70%. Για περισσότερες πληροφορίες πιέστε εδώ!

Χρήσιμες Συνδέσεις:
Για περισσότερες πληροφορίες, μπορείτε να επισκεφτείτε τον επίσημο δικτυακό τόπο για τη Θεματική Ενότητα "Tεχνητή Νοημοσύνη - Εφαρμογές" (ΠΛΗ31): http://class.eap.gr/pli31.

Main Menu