Tekoälyn perusteita ja sovelluksia (TIEP1000)

Transkriptio

1 Tekoälyn perusteita ja sovelluksia (TIEP1000) Informaatioteknologian tiedekunta 6. marraskuuta 2018 JYU. Since

2 Kurssin osanottajat Tiedekunta Ei tiedossa 3 HTK 77 ITK 211 KTK 4 LTK 20 MTK 59 TTK 4 Yht

3 Tekoälyn perusteita ja sovelluksia Kurssilla tutustutaan datan käsittelyyn, tekoälyn perusteisiin ja sovelluksiin tutkimusryhmien näkökulmasta sekä neuroverkkojen taustalla olevaan matematiikkaan. Kurssin pohjana on kirja Tekoälyn perusteita ja sovelluksia (Martti Lehto, Pekka Neittaanmäki, Riku Nyrhinen, Anniina Ojalainen, Ilkka Pölönen, Ilkka Rautiainen, Toni Ruohonen, Heli Tuominen, Petri Vähäkainu, Sami Äyrämö, Sanna-Mari Äyrämö) ( JYU. Since

4 Kurssin suorittaminen Avausluento Videoluennot (sähköposti ilmestymisestä kurssilaisille) Videoluentoihin liittyvät tehtävät TIM:ssä TIM:iin Korppi-tunnuksilla 2-3 tehtävää jokaisesta luennosta Pisteytys 0-3p / tehtävä (1-hyväksyttävä yritys, 2-ok, 3- erittäin hyvä) Jokaisen luennon tehtävistä pitää saada vähintään 1p Tehtävien palautus viimeistään Kurssin arvostelu (1-5) yhteispisteiden perusteella. JYU. Since

5 Tekoälyn perusteita ja sovelluksia - aiheet 1. Luokittelumenetelmät 2. Ennustemenetelmät 3. Neuroverkkojen matemaattiset perusteet 4. Prosessinlouhinta, simulointi ja tekoälytuettu päätöksenteko 5. Tekstianalytiikka 6. Tekoäly ja kyberturvallisuus 7. Tekoälyn sovelluksia JYU. Since

6 Mitä tekoäly on? Wikipedia: Tekoäly on tietokone tai tietokoneohjelma, joka kykenee älykkäiksi laskettaviin toimintoihin. Turingin testi (1950): Tietokone on älykäs, jos sen vastauksia ei pysty erottamaan ihmisen vastauksista. Lovelacen testi (2001): Ohjelma/kone on älykäs, jos ulkopuolinen ei pysty tulostusten perusteella sanomaan, miten Ohjelma/kone on päätynyt tuottamaan juuri ne. Jussi Rintanen (Prof. Aalto-yliopisto, HS Vieraskynä ): "Olen tutkinut ja soveltanut tekoälyä sen eri muodoissa yli 25 vuotta, enkä ole koskaan nähnyt mitään edes etäisesti ihmisälykkyyttä muistuttavaa." "Tekoäly on täydellinen idiootti. Tekoäly osaa kyllä mekaanisesti tehdä jotain asiaa siinä määrin, että se on hyödyllinen, mutta ajatteluun tekoäly ei kykene. Tekoäly ei tule orjuuttamaan ihmiskuntaa, eikä meidän tarvitse olla huolissamme tekoälyn orjaksi joutumisesta." JYU. Since

7 Missä tekoälyä käytetään? Tiedon hakeminen (Google ym.) Kameroiden kasvojentunnistus Älypuhelinten muiden laitteiden ääniohjaus Kohdennettu mainonta Hintavertailut Roskapostin suodatus Kuvantunnistus Kommunikointi eri kielillä Lääketiede (diagnoosit, lääkekehitys, leikkausrobotit) Pysäköntihallien rekisterintunnistimet Rakennusten suunnittelu ja valvonta JYU. Since

8 JYU. Since

9 JYU. Since

10 JYU. Since

11 11

12 12

13 13

14 14

15 Neuroverkkojen matemaattiset perusteet Monien tekoälysovellusten taustalla on aivojen toimintaa jäljittelevä, matematiikkaan pohjautuva neuroverkko. Neuroverkko voidaan ajatella funktiona. Jos syötekerroksessa on n ja ulostulokerroksessa m neuronia, niin vastaava funktio on JYU. Since

16 Neuroverkkojen matemaattiset perusteet Luennolla tutustutaan neuroverkkojen rakenteeseen ja parametreihin neuroverkkojen opettamiseen Gradienttimenetelmä Virhefunktio Vastavirta-algoritmi Aktivointifunktio JYU. Since

17 17

18 Teköälylinkkejä (Helsingin yliopiston verkkokurssi) DataKäsitekartta%20AI.pdf (Tekoälyn käsitekartta, Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminta) (Skycode Oy) (Google Cloud AI products) (IBM Watson) (Watson Health Cloud -hankkeen raportit) JYU. Since