pdf1

BTS322 BİLİŞSEL
MODELLEME-YAPAY ZEKA
Notlandırma:
1 Vize (40%)
Proje (%30)
Final exam (%30)

VasifNabiyev, "Yapay Zeka",Seçkin Yayınları, 5.
baskı 2016
StuartRussel, Peter Norvig, "ArtificialIntelligence:
Modern Approach", PrenticeHall, 2003

İçerik
Ders içeriği
Yapay Zeka nedir?
YZ’nin tarihçesi
YZ’nin başarıları

Dersin Amacı
Yapay Zekanın ne olduğunu anlamak
Yapay zeka konuları,
yapay zekanın ilgi alanları,
yapay zeka yöntem ve araçları,
yapay zeka yöntemleri ile sorunların çözüm yolları
Basit yapay zeka uygulamaları geliştirme

YZ disiplinleri
Uzman Sistemler
Yapay Sinir Ağları
Veri Madenciliği
Doğal Dil İşleme
Oyun Programlama
Robotik
Bilimsel Modelleme(Evrim, ekoloji, böcek toplulukarı, bağışıklık sistemleri...)
Bayes Teoremi...

Zeka nedir?

Yapay Zeka nedir?
İnsanları diğer canlılardan ayıran özellik?, hayvanlar zeki olamaz mı?
Websters sözlüğüne göre: Öğrenme ve problem çözme kapasitesi
İnsan gibi düşünmek Rasyonel düşünmek
İnsan gibi hareket etmek Rasyonel hareket etmek
Duyguların düşünce üzerindeki etkileri.
Rasyonel / doğru davranış: Eldeki verilere göre hedefe
ulaşmada maksimum fayda sağlayan davranış

Akıllı / Zeki Davranış’ın ipuçları
Tecrübelerden öğrenme
Yeni bir duruma başarılı ve çabuk adaptasyon
Problem çözebilme
Bilgiyi bulma ve kullanma
Muhakeme edebilme
Raslantılardan yararlanabilme
Farklılar arasındaki benzerlikleri görebilme
Benzerler arasındaki farkları görebilme
Yeni fikirler / kavramlar üretebilme
Çok anlamlı / çelişki içeren bilgileri kullanabilme

YZ’nin Temelindeki Bilimler

YZ ile ilgili disiplinler

Zeki Sistemler
4 sınıfa ayrılabilir:
İnsan gibi düşünen sistemler
İnsan gibi davranan sistemler
Rasyonel düşünen sistemler
Rasyonel davranan sistemler
Rasyonel: Beklenildiği gibi, mantıklı

Zeki sistemler

Mantıklı(Rasyonel)/İnsansı

Turing Testi

Turing Testi
–Turing testinde bilgisayar ve insan, sorgulayıcıyla bir terminal
aracılığıyla iletişim sağlar.
–Sorgulayıcı, iletişim kurduğu sistemin insan mı yoksa bir bilgisayar
mı olduğunu anlarsa, bilgisayar Turing testini geçmiş sayılıyor.

Eliza Programı
ELIZA, Joseph Weizenbaum tarafından 1966’da
geliştirilmiş bir bilgisayar programıdır:
•Hastaların yanıtlarını bir miktar değiştirip soru
biçimine dönüştürerek bu soruları hastalarına geri
soran Rogeriantherapist’ini taklit ediyor.
•Örneğin,
–“başım ağrıyor” sorusuna “neden başının ağrıdığını
söylüyorsun?”
–“babam bana kızmış” sorusuna “sizin ailede daha
kimler sana kızgındır?”gibi yanıtlar veriyor.

YZ Tarihçesi
1666
Matematikçi ve filozof Gottfried Leibniz, Dissertatio
De Arte Combinatoria (On the Combinatorial Art)
adlı kitabını yayınladı. Ramon Llull’dan sonra
Leibniz insan düşüncesinin bir alfabesini
olabileceğini ve düşüncelerin aslında basit
kavramların kombinasyonlarından oluştuğunu öne
sürdü.

YZ Tarihçesi
1763
Thomas Bayes olayların olabilme ihtimalini bulmak
için bir yapı geliştirdi. Bayes’in çıkarımı yapay zeka
fikrine öncülük eden bir görüş haline geldi.

YZ Tarihçesi
1898
Yakın zamanlarda yapılan bir elektrik konseptli
sergide Nikola Tesla bir gösteri yaptı dünyanın ilk
radyo dalgalarıyla kontrol edilen gemisini tanıttı.
Bu bot Tesla’nın deyimiyle , “ödünç alınmış
bilin町eklindeydi.

YZ Tarihçesi
1914
İspanyol mühendis Leonardo Torres y Quevedo ilk
satranç oynayabilen makineyi tanıttı, hiç bir insan
etkisi olmadan oyun kendi kendisini devam
ettirebiliyordu.

YZ Tarihçesi
1925
Hundai Radyo Kontrol sürücüsüz uzaktan kontrol
edilen araçları New York caddelerinde piyasaya
sürdü.

YZ Tarihçesi
1929
Gakutensoku dizayn edildi, Japonya’da ilk robot
olan “doğanın kanunlarını öğrenmek” mantığıyla
yola çıkılarak icat edildi. Bu robot yüz ifadesini
değiştirebilmek, başını ve ellerini hava basınç
mekanizması sayesinde hareket ettirebilmek gibi
özelliklere sahipti.

YZ Tarihçesi
1943
Warren S. McCulloch ve Walter Pitts Matematiksel
Biyofizik Bülteni’nde “Sinir Sisteminin İçinde Olan
Fikirlerin Mantıksal Hesabı”nı yayınladılar.
İdealleştirilmiş ve sadeleştirilmiş yapay “nöronlar”
ağlarını ve bunların basit mantıksal işlevleri nasıl
gerçekleştirebildiklerini anlatan bu etkili makale,
bilgisayar temelli “sinir ağları” ve onların popüler
açıklaması için esin kaynağı haline gelmiştir. O
zamandan kalmış olan “Beyni taklit etmek” en
popüler terimlerden birisidir.

YZ Tarihçesi
1949
Edmund Berkeley, Dev Brains (Düşünen
Makineler) adlı eserinde şöyle bir ifadeye yer
verdi: “Son zamanlarda, devasa hız ve beceri ile
bilgi toplayabilen büyük makineler hakkında çok
sayıda haber var … Bu makineler bir beyininkine
benzeyen kompleks yapılardan oluşuyor… Bir
makine bilgi işleyebilir; hesaplayabilir,
sonuçlandırabilir ve seçebilir; makul işlemleri bilgi
ile gerçekleştirebilir. Bu nedenle bir makine
düşünebilir. “

YZ Tarihçesi
1950
Alan Turing, daha sonradan bilinen adıyla “Turing
Testi” o zamanlar “taklit oyunu” olarak tanıtıldı ve
bu terim “Computing Machinery and
Intelligence” ın içinde yayınladı.

YZ Tarihçesi
1951
Marvin Minsky and Dean Edmunds ilk yapay sinir
ağı, 40 nöron ağı taklit etmek için 3000 vakum
tüpü kullanılan SNARC (Stokastik Sinirsel Analog
Güçlendirme Hesaplayıcısı) icat edildi.

YZ Tarihçesi
1957
Frank Rosenblatt, iki katmanlı bir bilgisayar öğrenme
ağına dayanan kalıp tanımayı sağlayan erken bir
yapay sinir ağı olan Perceptron’u geliştirir. New York
Times, Perceptron’un “[Deniz Kuvvetleri] ‘nin
yürüyebileceğini, konuşabileceği, görebileceği,
yazabileceği, üreteceği ve varlığının bilincinde olması
beklenen bir elektronik bilgisayarın embriyosu”
olabileceğini bildirdi. New Yorker, bunu “Düşünülerek
yapılabilecek şeyleri yapabilen bir makine” olarak
nitelendirdi.

YZ Tarihçesi
1961
İlk endüstriyel robot olan Unimate, New
Jersey’deki General Motors fabrikasında bir
montaj hattı üzerinde çalışmaya başladı.

YZ Tarihçesi
1969
Arthur Bryson and Yu-Chi Ho çok katlı bir dinamik
sistem optimizasyon yöntemi olarak geri yayılımı
tanımladılar. Çok tabakalı yapay sinir ağları için
bir öğrenme algoritması, bilgi işlem gücü büyük
ağların eğitimini karşılamak için yeterince gelişmiş
olduktan sonra, 2000'li ve 2010'lı yıllarda derin
öğrenmenin başarısına önemli ölçüde katkıda
bulunmuştur.

YZ Tarihçesi
1980
Wabot-2, Japonya’daki Waseda Üniversitesi’nde
icat edilmiştir, bir müzisyen robot olarak , bir kişiyle
iletişim kurabilir, bir müzik notası okuyabilir ve bir
elektronik kanallar üzerinde ortalama zorluk
derecesi ezgileri oynayabilir şekilde tasarlanmıştır.

YZ Tarihçesi
1986
Münih’teki Bundeswehr Üniversitesi’nde Ernst
Dickmanns yönetiminde inşa edilen kamera ve
sensörlerle donatılmış, ilk sürücüsüz araba, boş
sokaklarda 55 mil hızla gidebilme özelliğini sahipti.

YZ Tarihçesi
1997
Deep Blue, bir dünya satranç şampiyonu yenen
ilk bilgisayar satranç oyun programı oldu.

YZ Tarihçesi
2000
Yapay olarak akıllı bir insan robotu olarak
tasarlanan Honda’nın ASIMO robotu, bir insan
gibi hızlı bir şekilde yürüyebilme, bir restoran
ortamında tepsileri müşterilere sunabilme
özelliklerine sahipti.

YZ Tarihçesi
2009
Google sürücüsüz araç geliştirmeye başladı. 2014
yılında, Nevada’da ABD eyaletinde kendi
kendine sürüş testi yapan ilk araba oldu.

YZ Tarihçesi
2013
Facebook, eski Google çalışanı deep learning uzmanı
Marc’Aurelio Ranzato’un, daha önce satın aldığı yüz
tanıma teknolojisi şirketi Face.com’un kurucusu Yaniv
Taigman’ın aralarında bulunduğu özel bir ekip oluşturdu.
Yeni oluşturulan grubun, beyin hücrelerinin süreçlerinin
incelemesinden başlayarak ilerleyeceği yapay zeka
geliştirmesi ile Facebook 700 milyon kişinin paylaşımlarını,
beğenilerini anlayacağı ve anlamlandırması planlandı.Bu
çalışma ile deep learning süreci daha hızlandırılmış oldu.
En basit anlatımla Facebook fotoğrafı kullanıcı tarafından
etiketlenmemiş olsa da Facebook kime ait olduğunu
bilecekti.

YZ Tarihçesi
2014
Google yapay zeka şirketi Deepmind’ı satın aldı. Bu
gelişme, Google’ın yapay zeka ve robotik alanlarında
son zamanlardaki en önemli büyüme hamlelerinden
biri oldu. 400 milyon dolar değerindeki bu anlaşmanın
sebebi yapay zeka ile öğrenme (machine learning)
ve sinir ağlarını harmanlayarak genel amaçlı
öğrenme algoritmaları tasarlamaktı. Deepmind’ı satın
alması Google’ın yapay zeka konusunda üst düzey
yetenekleri bünyesine katma hamlesi olarak da
görülüyor.

YZ Tarihçesi
2014
Amelia insanların ne sorduğunu, nasıl hissettiğini
anlayabilen bir sanal asistan. Yapay zekayı
kullanan birçok akıllı makineden farklı olarak
Amelia, insan davranışını taklit etmek yerine
insanın düşünme biçimini anlamak üzerine
kurgulanmış.

YZ Tarihçesi
2015
Maryland üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği
Öğrencileri YouTube’dan video izleyerek yemek
pişirmeyi öğrenen robotlar geliştirdiler.
Araştırmada, robotların objeleri genel tanıma
yüzde 79, nesneleri tutuş biçimlerini tanıma yüzde
91 ve eylemleri tahmin etmeleri yüzde 83
doğruluk oranlarıyla sağlanmış.

YZ Tarihçesi
2016
Apple gerçek zamanlı duygu tanıyan yapay zeka
girişimi Emotient’i satın aldı. Müşterilerin, cinsiyet,
yaş gibi genel bilgilerini, gizlilik kurallarını ihlal
etmeden, gerçek zamanlı olarak tespit eden
Emotient, dijital ekranlarda gerçek zamanlı
hedefleme yapılmasını sağlıyor. Örneğin ekrana
bakan genç erkek bir müşteriyse tıraş bıçağı
reklamı görebiliyor.

YZ Tarihçesi
2017
NVIDIA, PilotNet adını verdiği ve insanları
gözlemleyerek bir otomobili sürmeyi öğrenen, sinir
ağı tabanlı bir sistem geliştirdi. Bu sistemle
yetinmeyen NVIDIA, sürüş kararları alırken öncelik
sıralamasının ne olduğunu söyleyen bir yöntem
geliştirmeyi başardı. Ağ, öncelik sıralamasını bu
metoda göre yöneticilerle paylaşıyor.

YZ Tarihçesi
2018
Blockchain tabanlı bir yapay zeka SingulartyNET,
anti merkezcil bir yapay zeka platformu. Goertzel
ve ekibi, görüntü tanımlamadan doğal dil
işlemeye kadar bir çok yapay zeka algoritmasını
etkin bir şekilde çalıştırabilen blok zincir tabanlı bir
alt yapı oluşturmayı planlıyor. Sistem ayrıca hangi
algoritmaların daha çok kullanıldığını takip etmek
ve geliştiricilerin buna göre hareket etmesini
sağlamak içinde kullanılabilecek.

Günümüz
Kısıtlı alanda konuşma anlayan programlar
(Pegasus seyahat yardımcısı)
Konuşmayı yazıya çeviren programlar (Google
Speech to text)
Otomatik Teorem ispatlayıcılar
Ameliyat robotları (HipNav)

Günümüz
SKICAT: Uzay teleskoplarından gelen
terabyte’larca görüntü verisinde ilginç
nesneleri tanımlayan program, % 94
sınıflandırma başarısı, insanın hız
kabiliyetlerinin ötesinde
Hava tahmin sistemleri artık daha ilerideki
tarihlerde ve daha küçük zaman
aralıklarında çalışıyorlar.
Google news: Canlı gazete oluşturan
sistem

Günümüz
Postahanelerde otomatik adres tanıma ve
mektup kümeleme
Bankalarda
İmza doğrulama sistemleri
Otomatik kredilendirme kararları
Kredi kartı yolsuzluklarını otomatik
belirleyebilme
Web’de gezinti dizinden yaş, cinsiyet,
tahmini
Dijital Kameralar: Otomatik yüz bulma ve
odaklanma
Bilgisayar oyunlarında zeki ? Karakterler
IBM’s Watson (2011)

AI çalışmalarında
karşılaşılan sürprizler
İnsanlar için kolay, makineler için zor görevler:
Konuşma tanıma
Yüz tanıma
Beste / resim yapma
Motor aktiviteler (yürümek)
Dil anlama
Dünya bilgisi (Ör: Balıkların kaç ayağı var?)

Yapay Zeka ve Gelecek
Doğal dilde iletişim kuran makineler
Otomatik robotlar
İnsansız taşıtlar
Uzay araştırmalarında kullanılan otonom araçlar,
Biyo-sibernetik uygulamalar (yapay kol, yapay
göz)
•Vb

Yapay Zeka ve Gelecek
Doğal dilde iletişim kuran makineler
Otomatik robotlar
İnsansız taşıtlar
Uzay araştırmalarında kullanılan otonom araçlar,
Biyo-sibernetik uygulamalar (yapay kol, yapay
göz)
•Vb