Intelligenza Artificiale - a.a. 2005-2006

Docente

Prof. Maurizio Martelli.

Collaboratrice

Dott. Viviana Mascardi.

Materiale didattico

Materiale del Professor Martelli (Prima parte del corso: Prolog).
Materiale di Viviana Mascardi.

Indice degli argomenti

Prerequisiti
Descrizione
Programma
Testi di Riferimento
Argomenti delle lezioni
Modalita' di esame
Materiale didattico

Prerequisiti

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

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.

3/10/05 - Lun. 16-17, 1 h (Prof. Martelli) - L1
- Obiettivi del corso, modalita' di esame.
- Presentazione del corso Intelligenza Artificiale I.
5/10/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L2, L3
- Introduzione alla intelligenza artificiale.
- Introduzione alla programmazione logica.
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).
12/10/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L6, L7
- Prolog, primi rudimenti.
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
19/10/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L10, L11
- Principio di risoluzione
- Costruzione degli alberi SLD
24/10/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Mascardi) - L12, L13
- Programmazione ricorsiva
- Esercizi
26/10/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L14, L15
- Interprete astratto per programmi logici e per prolog puro
- Aritmetica in Prolog
31/10/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L16, L17
- Strutture sintattiche in Prolog
2/11/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Mascardi) - L18, L19
- Predicati meta-logici
- Cut
7/11/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Mascardi) - L20, L21
- Predicati extra-logici
- Esercizi
9/11/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L22, L23
- Aspetti di programmazione avanzata
14/11/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L24, L25
- Programmazione al second'ordine: bagof e setof
16/11/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Martelli) - L26, L27
- Ricerca sui grafi di stato
- Alberi di ricerca per giochi
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
23/11/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Mascardi) - L30, L31
- Agenti intelligenti: teorie, architetture ed applicazioni
28/11/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L32, L33
- Metaprogrammazione
- Amalgamazione
- Metainterpreti
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
5/12/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L35, L36
- Metainterpreti per shell di sistemi esperti
- Metainterpreti per altri stumenti
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
12/12/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Martelli) - L39, L40
- Metainterpreti per il ragionamento approssimato
14/12/05 - Mer. 14-16, 2 h (Prof. Mascardi) - L41, L42
- Logiche per la rappresentazione di agenti intelligenti
19/12/05 - Lun. 16-18, 2 h (Prof. Mascardi) - L43, L44
- Esercizi in preparazione al compito
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.