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Intelligenza Artificiale - a.a. 2005-2006

Docente

Prof. Maurizio Martelli.

Collaboratrice

Dott. Viviana Mascardi.


Materiale didattico



Indice degli argomenti




Prerequisiti

Il corso e' autocontenuto anche se e' opportuno aver seguito i corsi fondamentali di informatica del biennio.


Descrizione

Parole chiave del corso: Prolog; Agenti intelligenti e sistemi multi-agente, Intelligenza Artificiale classica.

Lo scopo del corso e' di analizzare alcune problematiche della Intelligenza Artificiale dimostrando come esse possono essere affrontate e risolte mediante l'uso di Programmazione Logica (in particolare Prolog). Verranno pertanto fornite le conoscenze necessarie a realizzare programmi Prolog (circa 20 ore del corso) e verranno poi introdotti diversi problemi propri dell'intelligenza artificiale. Verra' mostrato l'utilizzo di Prolog come strumento per la modellazione e risoluzione di alcuni di tali problemi. In particolare, si dedicheranno circa 10 ore a introdurre temi di ricerca molto recenti quali i sistemi ad agenti, i linguaggi adatti a modellarli ed implementarli e le loro relazioni con l'ingegneria del software. Verranno dedicate le restanti ore del corso ad argomenti di intelligenza artificiale classica quali sistemi esperti, problem solving, rappresentazione della conoscenza, ragionamento approssimato, riconoscimento del linguaggio naturale (si selezionera' un sottoinsieme di questi argomenti in quanto il tempo a disposizione non consente di affrontarli tutti).


Programma del Corso

  • Programmazione Logica (PL), Multi-Agent Systems (MAS), risoluzione di problemi di Intelligenza Artificiale (AI)

    • Introduzione

  • Il linguaggio PROLOG

    • Cenni di logica matematica (Calcolo dei Predicati del Primo Ordine).
    • Cenni su unificazione, risoluzione SLD e Clausole Horn.
    • Introduzione al Prolog.
    • Interpretazione procedurale di programmi logici.
    • Aritmetica, I/O, cenni a predicati metalogici, cenni a cut e predicati extra-logici in Prolog.

  • Agenti intelligenti

    • Introduzione.
    • Architetture per agenti.
    • Linguaggi per modellare ed implementare agenti.

  • Intelligenza artificiale classica

    • Problem solving.
    • Tecniche euristiche.
    • Algoritmi di ricerca.
    • Giochi.
    • Cenni a rappresentazione della conoscenza.
    • Cenni a sistemi esperti.
    • Cenni a ragionamento approssimato.



Testi di riferimento

    Prolog

  • Sterling L., Shapiro E. The art of Prolog, The MIT Press, 1986.
  • Levi G., Patricelli F. PROLOG: linguaggio, applicazioni ed implementazioni, Scuola Superiore G. Reiss Romoli, L'Aquila, 1993. (ISBN 88 85280 15 3). In italiano
  • Console L., Lamma E., Mello P., Milano M. Programmazione Logica e PROLOG, UTET Università, 1997. In italiano

    Intelligenza Artificiale

  • Russel S., Norvig P.Intelligenza Artificiale: un approccio moderno, Traduttore: Gaburri S.; Editore: Pearson Education Italia; Data di Pubblicazione: 2005



Argomenti delle lezioni del Corso

  • Luogo delle lezioni: 710

  • Orario settimanale: Lun 16-18, Mer 14-16.

  1. 3/10/05 - Lun. 16-17, 1 h (Prof. Martelli) - L1
    • Obiettivi del corso, modalita' di esame.
    • Presentazione del corso Intelligenza Artificiale I.
  2. 5/10/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L2, L3
    • Introduzione alla intelligenza artificiale.
    • Introduzione alla programmazione logica.
  3. 10/10/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L4, L5
    • Cenni di Logica del prim'ordine.
    • Richiami dei concetti base di programmazione logica (fatti, regole, programmi, goal).
  4. 12/10/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L6, L7
    • Prolog, primi rudimenti.
  5. 17/10/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Mascardi) - L8, L9
    • Sostituzioni
    • mgu
    • Clausole e clausole di Horn
    • Cenni al principio di risoluzione SLD
  6. 19/10/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L10, L11
    • Principio di risoluzione
    • Costruzione degli alberi SLD
  7. 24/10/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Mascardi) - L12, L13
    • Programmazione ricorsiva
    • Esercizi
  8. 26/10/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L14, L15
    • Interprete astratto per programmi logici e per prolog puro
    • Aritmetica in Prolog
  9. 31/10/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L16, L17
    • Strutture sintattiche in Prolog
  10. 2/11/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Mascardi) - L18, L19
    • Predicati meta-logici
    • Cut
  11. 7/11/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Mascardi) - L20, L21
    • Predicati extra-logici
    • Esercizi
  12. 9/11/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L22, L23
    • Aspetti di programmazione avanzata
  13. 14/11/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L24, L25
    • Programmazione al second'ordine: bagof e setof
  14. 16/11/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L26, L27
    • Ricerca sui grafi di stato
    • Alberi di ricerca per giochi
  15. 21/11/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Mascardi) - L28, L29
    • Esempi di programmi failure driven e con tecniche di generazione di lemmi
    • Introduzione agli agenti intelligenti
  16. 23/11/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Mascardi) - L30, L31
    • Agenti intelligenti: teorie, architetture ed applicazioni
  17. 28/11/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L32, L33
    • Metaprogrammazione
    • Amalgamazione
    • Metainterpreti
  18. 30/11/05 - Mer. 15-16, 1 h (Prof. Martelli) - L34
    • Mondi multipli
    • Introduzione ai metainterpreti per shell di sistemi esperti e per altri stumenti
  19. 5/12/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L35, L36
    • Metainterpreti per shell di sistemi esperti
    • Metainterpreti per altri stumenti
  20. 7/12/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Delzanno) - L37, L38
    • Metainterpreti per l'adduzione
    • Vincoli di integrità
    • Assimilazione della conoscenza
    • Link is-a ed ereditarietà
    • Teorie e frame
  21. 12/12/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L39, L40
    • Metainterpreti per il ragionamento approssimato
  22. 14/12/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Mascardi) - L41, L42
    • Logiche per la rappresentazione di agenti intelligenti
  23. 19/12/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Mascardi) - L43, L44
    • Esercizi in preparazione al compito
  24. 21/12/05 - Mer. 14-16, 2 h (Dott. Montagna) - L45, L46
    • Esercizi in preparazione al compito

Totale ore

Totale ore svolte dal Prof. Martelli: 26
Totale ore svolte dal Dott. Mascardi: 16
Totale ore svolte dal Dott. Delzanno: 2
Totale ore svolte dal Dott. Montagna: 2
Totale: 46 ore


Modalita' d'esame

  • Il corso prevede 1 compito che verra' valutato con voti nel range [0..33].
  • Per chi ha sostenuto e superato il compito il voto finale e' attribuito come somma del voto del compito e dell'incremento dovuto alla esercitazione [0, 3].
  • Sara' attribuita la lode a chi avra' un voto complessivo (ottenuto come sopra) maggiore di 30.