Artificial Intelligence Fundamentals

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra aplikované matematiky

Anotace:

Students are introduced to the fundamental problems in the Artificial Intelligence, and the basic methods for their solving. It focuses mainly on the classical tasks from the areas of state space search, multi-agent systems, game theory, planning, and machine learning. Modern soft-computing methods, including the evolutionary algorithms and the neural networks, will be presented as well.

Požadavky:

Basic knowledge of statistics and algebra. Programming capabilities.

Osnova přednášek:

1. Introduction to Artiffcial Intelligence and its history. Turing test, rational behavior and reasoning.

2. The state space and the heuristic methods for state space exploration.

3. Advanced state space search methods: Hill climbing, Simulated annealing, tabu search, population-based methods.

4. Evolutionary computation techniques. Genetic algorithm, operators of initialization, crossover, mutation, and reproduction.

5. Genetic programming, evolution of tree structures. Crossover and mutation of subtrees.

6. Constraint satisfaction problems and the heuristics for their solving.

7. Automated planning. Planning state space search, plans, and actions. Relaxation and abstraction in planning.

8. Multi-agent system and their architectures. Relations between the world and the agents, agent types, utility functions.

9. Game theory. Games in the normal form, game analysis. Pareto-optimality, Nash equilibrium.

10. Game in the extensive form, methods for searching the game tree. Minimax algorithm, alpha-beta pruning.

11. Introduction to Machine learning and Data mining. Supervised and unsupervised learning. Classification, regression, and cluster analysis.

12. Artificial neural networks. Perceptron networks, activation function, backpropagation algorithm, self-organizing networks.

13. Other computational intelligence methods, modern trends.

Osnova cvičení:

1. Interactive tools for artificial intelligence

2. AI problem set 1

3. AI problem set 2

4. Programming assignment 1

5. Consulting assignment 1

6. AI problem set 3

7. AI problem set 4

8. Programming assignment 2

9. Consulting assignment 2

10. AI problem set 5

11. Programming assignment 3

12. Consulting assignment 3

13. Reserved, credit

Cíle studia:

The course aims to offer students a survey to the areas of Artificial Intelligence. Its main objective is to present a comprehensive overview of AI problems, rather than examining individual methods in detail.

Studijní materiály:

S. Russell, P. Norvig: „Artificial Intelligence: A Modern Approach (Third Edition)“. ISBN: 978-0136042594. Prentice Hall, 2009.

Poznámka:

Information about the course and courseware are available at https://courses.fit.cvut.cz/BI-ZUM/

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/BI-ZUM/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bc. program Informatika, pro fázi studia bez oboru, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Teoretická informatika, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Počítačové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Informační systémy a management, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Softwarové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Webové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Počítačová grafika, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bachelor branch Security and Information Technology, in English, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bachelor branch Web and Software Engineering, spec. Software Engineering, in English, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bachelor branch Computer Science, in English, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Znalostní inženýrství, 2018-2020 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Informační bezpečnost, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Manažerská informatika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačová grafika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. program, pro fázi studia bez specializace, 2021 (volitelný předmět)
• Bachelor Specialization Computer Engineering, 2021 (volitelný předmět)
• Bachelor Specialization, Information Security, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Webové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Umělá inteligence, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Teoretická informatika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Softwarové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové systémy a virtualizace, 2021 (volitelný předmět)
• Bachelor Specialization, Software Engineering, 2021 (volitelný předmět)
• Bachelor Specialization, Computer Science, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové sítě a Internet, 2021 (volitelný předmět)
• Bachelor Specialization, Computer Networks and Internet, 2021 (volitelný předmět)
• Bachelor Specialization Computer Systems and Virtualization, 2021 (volitelný předmět)
• Study plan for Ukrainian refugees (volitelný předmět)
• Bachelor branch Computer Science, in English, 2015-2020 original version (volitelný předmět)
• Bc. specializace Informační bezpečnost, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. program, pro fázi studia bez specializace, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Manažerská informatika, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačová grafika, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Softwarové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Webové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové sítě a Internet, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové systémy a virtualizace, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Umělá inteligence, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Teoretická informatika, 2024 (volitelný předmět)
• Bachelor Specialization, Computer Engineering, Version 2024 (volitelný předmět)