Docente: Prof. Fabio Roli
A.A. 2010/2011

Gruppo di ricerca nel Pattern Recognition e sue applicazioni

Obiettivi del corso - Programma - Orario - Materiale didattico - Modalità d'esame - Tesine - Avvisi - Contatti - Siti di interesse


Obiettivi del Corso

Il corso ha lo scopo fondamentale di fornire all'allievo le conoscenze dei metodi dell'Intelligenza Artificiale e dei suoi settori di applicazione

Il corso avrà un filo conduttore basato sul concetto del progetto di "agenti intelligenti" recentemente introdotto da S.J.Russel e P.Norvig . Lo studio degli aspetti tradizionali dell'Intelligenza Artificiale sarà affiancato con quello di argomenti talvolta poco trattati, come ad esempio lo studio delle relazioni fra reti neuronali e classificazione statistica

Uguale enfasi sarà data alla teoria ed alla pratica mediante lo svolgimento di esercitazioni, lo studio specifico del linguaggio LISP e di alcune applicazioni dell'Intelligenza Artificiale


Programma del corso (A.A. 2010/2011)

Introduzione: agenti intelligenti

Definizione di agente intelligente. Comportamento di un agente: mappatura ideale tra percezioni e azioni, programma di un agente. Agenti con riflessi semplici, con memoria, basati su obiettivi, basati sull'utilità. Ambienti
Lucidi

Risoluzione di problemi attraverso algoritmi di ricerca su grafi

Formulazione di un problema di ricerca: stati, azioni, obiettivo, costo della soluzione, spazio degli stati, alberi/grafi di ricerca. Complessità degli algoritmi di ricerca

Strategie di ricerca non informata

Ricerca in ampiezza, ricerca a costo uniforme, ricerca in profondità, ricerca limitata in profondità, ricerca ad approfondimento iterativo, ricerca bidirezionale
Lucidi

Strategie di ricerca informata

Best-first search, greedy search, algoritmo A*, algoritmo A* con memoria limitata (SMA*), funzioni euristiche. Algoritmi di miglioramento iterativo: hill-climbing, simulated annealing
Lucidi

Esercizi svolti in aula

Il linguaggio LISP

Linguaggi di programmazione imperativi e linguaggi funzionali. Il linguaggio LISP. Cenni storici, tipi di dati del LISP, programmi LISP, funzioni predefinite, definizione di funzioni

Lucidi

Esercitazione del 28/10/2010

Esercizi svolti in aula il 3/11/2010

Esercitazione del 4/11/2010

Esercitazione dell'11/11/2010

Sistemi di rappresentazione ed elaborazione della conoscenza in forma simbolica

Sistemi basati sulla conoscenza. Linguaggi logici. Algoritmi di inferenza. Lucidi

Logica proposizionale: sintassi, semantica, algoritmi di inferenza. Lucidi

Logica dei predicati: sintassi e semantica. Lucidi

Inferenza nella logica dei predicati. Lucidi

Esercizi: logica proposizionale, logica dei predicati

Sistemi di ragionamento logico. Sistemi Esperti

Apprendimento automatico da esempi

Apprendimento induttivo: concetti di base. Alberi di decisione. Lucidi

Reti neurali. Lucidi

Teoria statistica dell'apprendimento (cenni)

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Orario

  • Martedì, 12-13, aula R
  • Mercoledì, 11-13, aula M
  • Giovedì, 14-16, aula L

Le lezioni sono iniziate martedì 12 Ottobre. Le esercitazioni in laboratorio si svolgeranno il giovedì.

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Materiale didattico

Lisp

  • Ambienti di programmazione Lisp:
    • Un ottimo ambiente Lisp open source con interfaccia grafica per sistemi operativi Mac è Clozure Common Lisp (CCL), sviluppato da Clozure Associates. È disponibile anche per Linux, con la sola interfaccia a linea di comando.
    • Per Linux, Windows e Mac è anche disponibile l'interprete Lisp open source a linea di comando CLisp.
    • Per Linux e Windows è disponibile un editor Java per programmi Lisp integrato con CLisp, Jabberwocky, che realizza un semplice ambiente di programmazione (è richiesta l'installazione di CLisp).
    • Per Mac e Windows è infine disponibile una versione di prova dell'ambiente Lisp commerciale Lispworks, che ha però diverse limitazioni (memoria, tempo di esecuzione) rispetto alla versione commerciale.
  • Manuale di riferimento per il Common Lisp: Guy L. Steele, Common Lisp - the Language, 2nd edition, Digital Press

Sistemi esperti

A lezione si userà il software open source per lo sviluppo di sistemi esperti CLIPS, disponibile nelle versioni per Windows, Linux e Mac.

Materiale A.A. 2009/2010

Compiti d'esame

Testo di riferimento

S.J. Russell, P. Norvig, Intelligenza Artificiale: un approccio moderno, UTET, 1998.

Una copia del testo si trova presso la biblioteca centrale della facoltà di Ingegneria

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Modalità d'esame

L'esame consiste in due prove intermedie scritte svolte durante il corso (o in alternativa in una prova orale in una data da concordare con il docente) e in una tesina che potrà essere svolte da gruppi formati al massimo da tre studenti. Gli argomenti delle tesine verranno presentati durante il corso

La tesina può essere sostituita da prove al calcolatore da svolgere durante il corso: due prove individuali da svolgere in laboratorio, e una prova che sarà assegnata nella prima settimana di Dicembre e dovrà essere svolta a casa individualmente o in gruppi in un periodo di due settimane

Le prove scritte (o la prova orale) contribuiscono a 10/30 del voto finale, la tesina ai restanti 20/30.

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Siti di interesse sulla IA

Associazione Italiana per l'Intelligenza Artificiale
È un'associazione non profit per la promozione dello studio e della ricerca nel campo dell'Intelligenza Artificiale. Offre ogni anno premi per tesi sull'Intelligenza Artificiale e borse di studio per la partecipazione ad eventi ai suoi iscritti.


Tesine

Per concordare un argomento per la tesina, rivolgersi all'ing. G. Fumera (070 675 5754, <cognome> AT diee DOT unica DOT it )

Si ricorda agli studenti che seguono anche il corso di Riconoscimento di Forme che è possibile svolgere un'unica tesina valida per entrambi i corsi

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Avvisi


Associazione Italiana per l'Intelligenza Artificiale: è un'associazione non profit per la promozione dello studio e della ricerca nel campo dell'Intelligenza Artificiale. Offre ogni anno premi per tesi sull'Intelligenza Artificiale e borse di studio per la partecipazione ad eventi ai suoi iscritti.

10 Febbraio 2011
La registrazione dell'esame per gli studenti che avessero svolto le prove intermedie si svolgerà giovedì 10 Febbraio, alle ore 17, presso lo studio del prof. Roli (terzo piano del DIEE, pad. B)

27 Gennaio 2011
Esiti delle prove intermedie d'esame

15 Gennaio 2011
Sono aperte le iscrizioni al Seminario di Tecnologie Biometriche per la Sicurezza Informatica (1-11 Febbraio 2011)

22 Novembre 2010
L'azienda ReiLabs S.r.l. ricerca studenti interessati a effettuare un tirocinio presso la propria sede di Sardegna Ricerche (Pula). Si veda l'avviso nella pagina News del sito del DIEE (data: 19/11/2010).

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Per informazioni:

  • Prof. Fabio Roli
    070 675 5779
    <cognome> AT diee DOT unica DOT it
  • Ing. Giorgio Fumera
    070 675 5754
    <cognome> AT diee DOT unica DOT it

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Ultimo aggiornamento: 11 Febbraio 2011