Yapay Zeka ve Uzman Sistemler

... konulu sunumlar: "Yapay Zeka ve Uzman Sistemler"— Sunum transkripti:

1 Yapay Zeka ve Uzman Sistemler
Aslı Eyecioğlu Özmutlu

2 Dersin İçeriği Yapay zekânın temel kavram ve tekniklerine giriş
Uzman sistemlerinin pratik ve teorisinin gelişimi Uzman sistem araçları. Bilinen uzman sistem örnekleri Uzman sistem tasarımı için yazılım araçları Kurala dayalı sistemler, bilgi gösterimi, bilgi tabanının kurulması, İleri zincirleme ve geri zincirleme yöntemleri, Bulanık mantık, Yapay zeka algoritmaları ile uzman sistemlerin ilişkisi Yapay zeka algoritmaları Geliştirilmiş uzman sistem örnekleri

3 Dersin Amacı Yapay Zeka kavramını açıklar ve zeki sistemlerin nasıl oluşturulduğunu bilir. Uzman Sistem kavramını ve nasıl uzman sistem geliştirilebileceğini bilir. Yapay Zeka problemlerini akıllı aracılar ile çözer. Sezgisel algoritmaların özelliklerini bilir. Yapay Zeka uygulamaları tasarlar ve geliştirir. Yapay Zeka ile ilgili kavramların İngilizce karşılıklarını bilir ve yabancı dillerdeki kaynaklardan bilgi toplar.

4 Değerlendirme Sorularınız için : aozmutlu@bartin.edu.tr
Ders Notları ve Sunumları, güncellemeler, diğer kaynaklar için: Devam zorunluluğu var. 6 Hafta devamsızlık yapan başarısız sayılır. Derse katılım ve ön araştırma önemli. Ara Sınav(%40) Final Sınavı(%60) Ödev (%20) ? (Değişebilir) Devamsızlık = + %10

5 Geribildirim Öneriler ve Talepler
Sunumlardaki yazım, noktalama, anlatım bozukluğu vb hatalar

6 Kaynak Kitaplar Belirli zamanlarda başka kaynaklardan da ders notu tavsiye edilecektir. Türkçe Vasif Nabiyev, Yapay Zeka: İnsan – Bilgisayar Etkileşimi, 3. baskı, 752 s., Seçkin, Ankara, 2010. Novruz Allahverdi, Uzman Sistemler bir yapay zeka uygulaması, Nobel Akademik Yayıncılık, 2002 Prof. Dr. Çetin Elmas, 2011, "Yapay Zeka Uygulamaları", 2. Baskı, Seçkin Yayıncılık, 425 s. Şeref Sağıroğlu, Erkan Beşdok, Mehmet Erler, 2003, “Mühendislikte Yapay Zeka Uygulamaları - I : Yapay Sinir Ağları”, Ufuk Yayıncılık, 426s. İngilizce Luger, George F., 2008, “Artificial Intelligence 6e : Structures and Strategies forComplex Problem Solving”, Pearson Education, 784 p. Nilsson, N. J., 1998, Artificial Intelligence : A New Synthesis, Morgan KaufmannPublishers.

7 Yapay Zeka Yapay Zeka (YZ) Nedir? YZ’nın Tarihi
YZ’nın kullanım alanları YZ ve Diğer Disiplinler YZ Yöntemleri YZ ne yapabilir ne yapamaz? YZ’nın Geleceği

8 Yapay Zeka Nedir? Zeka İnsana özgü duygular:
İnsanın düşünme, akıl yürütme, objektif gerçekleri algılama, yargılama ve sonuç çıkarma yeteneklerinin tamamı, anlak, dirayet, zeyreklik, feraset. (TDK) İnsana özgü duygular: Düşünme,Algılama,Davranış,Karar Verme…

9 Çoklu Zeka Howard Gardner tarafından tanımlanmış 8 zeka Dil
Şairler, yazarlar, hatipler, iletişimciler. İyi iletişim kurma yeteneği, konuşma ve yazma. Mantık / Matematik Matematikçiler, mantıkçılar. Yüksek matematiği ve karmaşık mantıksal ifadeleri anlayıp işleme yeteneği. Soyut kavram ve kurallar ortaya çıkarabilme, genelleştirme yeteneği. Uzay Denizciler. Cerrahlar, ressamlar, heykeltraşlar, modern cihazlar kullanmayan gemiciler. Üç boyutlu yön bulma. Müzik Müzisyenler. Kişisel Kişinin kendini bilmesi. Farkındalık (Self-awareness). Kişilerarası Satıcılar, öğretmenler, politikacılar. Fark yaratabilme. Bedensel Dansçılar, sporcular, ustalar. Vücudunu iyi kullanabilme ve hareket yeteneği. Doğa Biyolojiciler, doğabilimciler. Farklı türleri anlama, doğadaki örüntüleri tanıma, nesneleri sınıflandırma yeteneği. Howard Gardner tarafından tanımlanmış 8 zeka

10 Yapay Zeka Nedir? İnsana özgü olduğu varsayılan düşünme, öğrenme, akıl yürütme, kavrama, karar verme gibi karmaşık olan zihinsel süreçleri makinenin de yapabilme yeteneğidir. Yapay Zeka (YZ) (Artificial İntelligence-AI) Bilgisayar Biliminin bir alt dalı olarak çalışılmaktadır. Yapay zeka kavramı bilgisayar bilimine ilk defa John McCarthy tarafından 1955 yılında Dortmouth Kolejinde kazandırılmıştır.

11 Yapay Zeka Nedir? Rasyonel: Akla uygun, aklın kurallarına dayanan, ölçülü, ussal, hesaplı (TDK) Düşünme İnsan gibi düşünmek Rasyonel Düşünmek İnsan gibi hareket etmek Rasyonel hareket etmek İnsan Rasyonellik Davranış

12 Yapay Zeka Nedir? YZ tanımlarının türleri:
Kategori : İnsan gibi düşünen sistemler Kategori : İnsan gibi davranan sistemler. Kategori : Rasyonel düşünen sistemler. Kategori : Rasyonel davranan sistemler.

13 YZ’nın temel konuları Yapay Zeka’nın Temel Konuları :
Bilgi Gösterimi (Knowledge Representation) Çıkarsama (Inference) Öğrenme (Learning)

14 YZ’nın çalışma ve araştırma alanları
Mantıksal YZ (Logical AI ) Arama (Search) Örüntü Tanıma (Pattern Recognition) Temsil, Gösterim (Representation) Çıkarsama (Inference) Akıl Yürütme (Reasoning) Öğrenme (Learning From Experience) Planlama (Planning) Varlıkbilim (Ontology) Sezgi (Heuristics)

15 Yapay Zeka Yöntemleri Uzman Sistemler (Expert Systems)
Bulanık Mantık (Fuzzy Logic) Genetik Algoritmalar (Genetic Algorithms ) Yapay Sinir Ağları (Neural Networks) Robotbilim (Robotics) Bilgisayarlı Görüş ve Görüntü İşleme (Image Processing&Computer Vision) Ses Tanıma (Speech Recognition) Doğal Dil Anlama (Natural Language Understanding) Oyun Oynama (Game Playing) Yapay Yaşam (Artificial Life) Veri Madenciliği (Data Mining) Yazılım Etmenleri (Intelligent Agents) Anlamsal (Semantic) Web Dağıtık YZ (Distributed AI) ...

16 Yapay Zeka’nın Tarihi (1)
Yunan Mitolojisi : akıllı makineler, mekanik araçlar ve yapay zeka. Abbasiler döneminde ( ), 9. yy’da hidrolik prensiplere dayalı otomatik makineler geliştirildi. İlk otomat sistemlerden sonra, bu çalışmalara Selçuklular döneminde “Ebul-İz” devam etmiştir. Rönesans döneminde otomatik makineler konusundaki çalışmalara yenileri eklenmiştir (Leonardo da Vinci) Pascal, ilk hesap makinesini geliştirmiştir. Babbage, ilk programlanabilir bilgisayarı geliştirmiştir (19. yy).  Sembolik Mantık çalışmaları (Boole, Frege, Russel, Whitehead). Turing’in hesaplanabilirlik teorisi (İlk zeki sistemler çalışmaları). 1940 : Sibernetik (İnsan-makine) Aybars Uğur, Yapay Zeka Ders Notları

17 Yapay Zeka’nın Tarihi(2)
2. Dünya savaşı sonrası : Asıl gelişmeler, modern bilgisayarların ortaya çıkmasından sonra yaşandı. Marvin Minsky, ilk NN bilgisayarı 1951’de yaptı. (Jüri von Neumann) 1956 : İlk olarak YZ deyimi kullanıldı. YZ konusunda düzenlenmiş ilk konferans olan Dartmouth Konferansında, John McCarthy “yapay zeka” terimini türetti. Allen Newell, J.C. Shaw ve Herbert Simon’un yazdığı Mantık Kuramcısı (The Logic Theorist) adlı ilk YZ programı tanıtıldı. 1957 : Aynı kişiler General Problem Solver’ı yazdılar. : IBM’den Arthur Samuel, satranç oynayabilen ilk programı yazdı. (Daha önce 1950’de Shannon, sonra Turing) 1958 : MIT’den John McCarthy, LISP dilini geliştirdi. Aybars Uğur, Yapay Zeka Ders Notları

18 Yapay Zeka’nın Tarihi(3)
1961 : LISP’te Üniversite 1. Sınıf düzeyindeki matematik problemlerini çözebilen bir program olan Saint (Aziz)’i yazıldı. 1962 : İlk endüstriyel robot şirketi kuruldu. 1963 : MIT’de, IQ sorularını çözebilen Analogy programı yazıldı. Ivan Sutherland, bilgisayarlarda etkileşimli grafik kullanımını başlattı. Edward A. Feigenbaum ve Julian Feldmnan, YZ konusundaki ilk makale olan “Bilgisayarlar ve Düşünce’yi” yayınladı. 1964 : MIT’deki bir araştırma sonuçları, bilgisayarların doğal dili, basit matematik problemleri çözebilecek kadar anladığını gösterdi. 1965 : Joseph Weizenbaum, herhangi bir konuda ingilizce sohbet edebilen ELIZA’yı geliştirdi. Bu programın psikoterapist sürümü, oldukça popüler bir oyuncak haline geldi. Aybars Uğur, Yapay Zeka Ders Notları

19 Yapay Zeka’nın Tarihi(4)
1968 : Marvin Minsky ve Seymour Papert, sinir ağlarının sınırları konusunda bir makale yayınladı. Sonraki yıl, “Perceptrons” adlı kitabı yayınladılar. 1969 : YZ konusundaki ilk uluslararası konferans düzenlendi. 1970 : Bilgisayar Destekli Öğretim programı. 1971 : İngilizce söylenen komutları yerine getirebilen robot kol. 1975 : Öğrenme yeteneğine sahip bir programın bulduğu sonuçların bilimsel dergilerde yayımlanmasının ilk örneği. 1979 : Uzman sistemler geliştirilmeye başlandı. Pittsburgh Üniversitesinde ilk iyileştirici program Internist (Stajer) geliştirildi. 1980 : Uzman Sistemler, ticari alanda kullanılmaya başlandı. Amerika YZ derneği, ilk ulusal YZ konferansını gerçekleştirdi. Aybars Uğur, Yapay Zeka Ders Notları

20 Yapay Zeka’nın Tarihi(5)
1984 : Yapay Sinir Ağları yaklaşımı ortaya çıktı 1987 : Marvin Minsky, zihnin teorik tanımlamasını yapan “Toplumun Zihni” adlı kitabı yayınladı. 1997 : Deep Blue adlı satranç programı, dünya satranç şampiyonu Garry Kasparov’u yendi. 1998 : İnternet’in yaygınlaşması ile, YZ tabanlı birçok program geniş kitlelere ulaştı. 2000 : Etkileşimli robot oyuncaklar piyasaya sürüldü. Aybars Uğur, Yapay Zeka Ders Notları

21 Yapay Zeka’nın Tarihi 2. Dünya Savaşı Sırasında Alman şifre makinası Enigma, Alan Turing tarafından kırıldı. Şifre Çözücü (Codebreaker) Yapay Oyun (The Imitation Game)- 2014 Turing Testi (1950): Herhangi bir makinanın düşünme kabiliyetini test etme süreci (It is a process of testing a machine’s ability to ‘THİNK’). Bu testte bir yapay zekanın zekasını sayısal olarak ölçemeyeceğimizi, bunun yerine davranışlarını değerlendirmemiz gerektiğini söyledi. 1

22 Yapay Zeka’nın Tarihi Turing Testi
Test bir kimsenin klavye aracılığı ile bir insana ve bir zeki makineye soru sormasından oluşmaktadır

23 YZ’nın kullanım alanları
Sanal Asistanlar (Örn: Siri, Microsoft Cortana. IPSoft-Amelia, IBM Watson) Oyunlar (Far Cry ve Call of Duty) Akıllı Arabalar (Google ve Tesla) Satın alma tahmincileri (Google Adsense, Amazon) Dolandırıcılığı Önleme (Antivirüs, Junk ) Sohbet ve Destek Botlar (7/24 hizmet veren sohbet programları) Güvenlik Sistemleri (Kimlik, ses, yüz tanıma) Müzik ve seyir öneri robotları (Spotify) Akıllı Ev Sistemleri (Isıtma- Soğutma)

24 YZ’nın kullanım alanları
IBM’in satranç programı Derin Mavi (Deep Blue) Dünya satranç şampiyonu Garry Kasporov’u yendi. Riziko (Jeopardy) IBM Watson

25 YZ’nın kullanım alanları
TESLA arabaları sürücünün doğrudan bir müdahalesine ihtiyaç duymadan otomobilin tüm kontrollerini ele alıyor. Güçlü bir bilgisayar ünitesi, otomobilin etrafını saran 8 adet kamera ve gelişmiş radar sensörlerin sürdüğü otomobilde, sürücü bir yolcudan farksız şekilde yalnızca koltukta oturuyor. Yeni Tesla’lar, park etmek gerektiğinde dahi park yerini kendi arayıp buluyor. Tesla otomatik pilot:

26 YZ Programlama Dilleri
YZ programlama dilleri semboller üzerinde işlemler yapmak için geliştirilmiş dillerdir. Geleneksel programlama dilleri sayısal işlemler yapmak için geliştirilmiş diller.

27 YZ Programlama Dilleri
Geleneksel ve YZ dillerinin kıyaslanması Geleneksel Dillerle hesaplama YZ dilleri ile hesaplama Bitler, bytler,sayılar , fonksiyonlar Semboller, kurallar, ilişkiler Prosedüral (Ardıl) algoritmalar Descriptif (Tasviri ) sunumlar Çözüme doğru adımların özel ardışıklığı Çözüme doğru arama ve heuristik kullanımı Tam deterministik sonuçlama Belli olmamakta Sayı karakterleri Atomlar,Nesneler, Listeler vb. Değişimler ilan edilir Değişimler ilan edilmememktedir Değişkenlerin boyutları sabittir Değişkenlerin boyutları sabit değildir Bilginin kesin sunulması Bilgi kesin olarak sunulmayabilir Cevaplar kesindir Cevaplar yaklaşık olabilirler Novruz Allahverdi, Uzman Sistemler bir yapay zeka uygulaması kitabı

28 YZ ve Diğer Disiplinler
Bilgisayar Bilimleri Psikoloji Felsefe Matematik Dilbilim Nöroloji .

29 YZ’ ne yapabilir ne yapamaz!

30 YZ’nın Geleceği YZ’nın fazlaca işlendiği film: HER (2013)
Ünlü isimler, yapay zekanın çok tehlikeli olabileceğini söylüyor: Bill Gates ve Elon Musk gibi isimler, yapay zeka çalışmalarının bir noktadan sonra durmasını istiyorlar. Ünlü fizikçi ve kozmolog Stephen Hawking: Dünyanın en zeki insanlarından biri olarak görülen Hawking, açıklamasında ‘100 yıl sonra yapay zeka insan zekasının önüne geçecek. Bu durumda yapay zekaya sahip robotların, bizimle aynı gelecek planları olup olmadığını bilemeyiz’ diye konuştu.

31 İsmin ‘GOOGLE’ değilse herşeyi biliyormuş gibi davranma !!!
Google’a Sor İsmin ‘GOOGLE’ değilse herşeyi biliyormuş gibi davranma !!!

32 Teşekkürler Sorular? Aslı Eyecioğlu Özmutlu aozmutlu@bartin.edu.tr