Umělá inteligence pro medicínu

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit studenty s některými speciálními metodami umělé inteligence, které nacházejí nejčastější uplatnění v medicínských aplikacích, např. algoritmy pro plánování a rozvrhování, kooperativní řešení úloh skupinou částečně nezávislých jedinců (agentů) a problémy spojené s robotickými aplikacemi. Deklarativní programování je představeno jako nástroj pro reprezentaci a využívání znalostí. Zvláštní pozornost je věnována netradičním evolučním výpočetním technikám pro řešení složitých úloh optimalizace, prohledávání, řízení a rozhodování.

Požadavky:

Podmínkou zápočtu je odevzdání a úspěšná prezentace výsledků samostatné práce.

Osnova přednášek:

1. Biomedicínské inženýrství a metody umělé inteligence. Přehled metod a nástrojů

2. Deklarativní programování, logické programování, Prolog

3. Řešení úloh s omezujícími podmínkami a CLP

4. Plánování a rozvrhování

5. Multiagentní systémy

6. Neuronové sítě - základní principy, jejich učení a nastavování

7. Neuronové sítě se zpětným šířením. Kohonenovy učící se sítě

8. Evoluční výpočetní techniky - základní principy a operátory

9. Genetické algoritmy - princip funkce, reprezentace úloh, problémy konvergence

10. Genetické algoritmy v úlohách s omezeními, speciální reprezentace. Genetické programování - vztah ke genetickým algoritmům

11. Specifické problémy evolučních výpočetních technik. Aplikace metod softcomputing

12. Roboty, typické úlohy, rozdělení, manipulátor a inteligentní robot, logická struktura robotu

13. Řízení manipulátoru - principy, senzory pro manipulátory. Řízení inteligentních robotů - principy, pokročilé senzory

14. Telerobotika, rozhraní operátor/robot, stroje s parciální inteligencí

Osnova cvičení:

1. Organizační záležitosti, konkretizace programu cvičení. Stavový prostor v různých úlohách UI

2. Prolog

3. CLP

4. Příklad multiagentního systému, ProPlant

5. Umělý život

6. Neuronové sítě 1

7. Neuronové sítě 2

8. Evoluční výpočetní techniky (EVT) - základní operátory, jejich implementace. Zadání samostatné práce

9. Samostatné řešení zadané práce z EVT 1

10. Samostatné řešení zadané práce z EVT 2

11. Prezentace výsledků samostatné práce - oponentura výsledků

12. Mechanika a kinematika robotů - přehled

13. Inteligentní roboty v medicíně. Příklady

14. Zápočet, rezerva

Cíle studia:

Studijní materiály:

Souhrnná literatura neexistuje. Doporučení k jednotlivým kapitolám dodá přednášející.

1. Mařík, V. et al.: Umělá inteligence (2). Academia, Praha 1997

2. Mařík, V. et al.: Umělá inteligence (3). Academia, Praha 2001

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Biomedicínské inženýrství- strukturované studium (povinně volitelný předmět)