Kunstmatige intelligentie

Svp aanmelden via Blackboard. En voor het (her)tentamen via uSis.

Status nakijkwerk: Het tentamen van 14 juni 2019 is nagekeken, resultaten staan in Blackboard, binnenkort in uSis. Inzage: kamer 159.

Het vak Kunstmatige intelligentie, ook wel AI (van Artificial Intelligence) genoemd, wordt verzorgd door dr. W.A. (Walter) Kosters, geassisteerd door Roy van Hal, Joep Helmonds en David Nieuwenhuizen, en wordt in het voorjaar van 2019 gegeven. (Eerstvolgende keer daarna: voorjaar 2020.)

Note that the course is in DUTCH.

Algemene informatie  |  Materiaal  |  Archief  |  Practicum  |  Colleges

Tijdens de werkcolleges wordt er gewerkt aan kleine opgaven, aan oude tentamenopgaven en in de computerzalen aan de programmeeropgaven — en de bijbehorende verslagen. Data en onderwerpen voor de vier sommen-werkcolleges zijn:

• donderdagmiddag 7 maart 2019: Opgaven 1 (in PDF): 2, 3, 7, 8, 14
• donderdagmiddag 4 april 2019: Opgaven 1 (vervolg): 11, 16, 17
• donderdagmiddag 2 mei 2019: Opgaven 2 (in PDF): 19, 23, 27, 29, 10
• donderdagmiddag 23 mei 2019: Opgaven 2 (vervolg): 30, 31, 33, 13, 14

Het vak levert 6 (zes) ECTS punten op. Naast het voldoende maken van het tentamen is het hiervoor ook nodig het practicum voldoende te hebben. Het eindcijfer wordt grotendeels bepaald door het tentamencijfer, enigszins afgerond in de richting van het gemiddelde practicumresultaat (indien dat het eindcijfer verhoogt), mits beide voldoende zijn (om precies te zijn: als het gemiddelde practicumcijfer G groter is dan het tentamencijfer T, wordt het eindcijfer hun gemiddelde, (G+T)/2, waarbij dit maximaal 1 punt meer mag worden dan T; anders wordt het eindcijfer gelijk aan het tentamencijfer). Het eindcijfer wordt afgerond op het dichtstbijzijnde getal uit de verzameling {1,2,3,4,5, 6,6.5,7,7.5,8,8.5,9,9.5,10}. Ten einde het practicum voldoende te maken, moeten de vier opgaven alle met minstens een 6 of een "OK" beoordeeld zijn (die laatste telt voor een zes voor de berekening van het gemiddelde G). Als een opgave niet aan de eisen voldoet, moet deze zo snel mogelijk worden aangevuld; lever in dat geval ook de nagekeken eerdere versie van het verslag weer in.
Het college is in eerste instantie bedoeld voor tweedejaars studenten Informatica, maar is ook interessant voor andere belangstellenden; voorkennis van de programmeertaal C++ is sterk aan te raden.

De tentamendata in 2019 zijn:

• maandag 17 juni 2019, 10:00-13:00 uur
• hertentamen: vrijdag 12 juli 2019, 10:00-13:00 uur; zalen B1 en B2 van het Snellius, recht op extra tijd: B2

Daarnaast werd in een redelijk ver verleden nog speciaal aandacht besteed aan het onderwerp Data mining, maar aangezien er nu een apart derdejaars vak is met die titel ...

Overige literatuur (niet kopen — tenzij je erg veel geld hebt):

• Ethem Alpaydin, Introduction to machine learning, The MIT Press, Second edition, 2010.
• Christopher M. Bishop, Pattern recognition and machine learning, Springer, 2006.
• George F. Luger, Artificial intelligence, Structures and strategies for complex problem solving, Addison-Wesley, Sixth edition, 2009.
• Tom M. Mitchell, Machine learning, McGraw-Hill, 1997.
• Mehryar Mohri, Afshin Rostamizadeh and Ameet Talwalkar, Foundations of machine learning, The MIT Press, 2012.
• Michael Negnevitsky, Artificial intelligence, A guide to intelligent systems, Addison-Wesley, Third edition, 2011.
• Georgios N. Yannakakis and Julian Togelius, Artificial intelligence and games, Springer, 2019.

• tentamen 23 juni 2010 (in PDF); uitwerkingen (in PDF)
• tentamen 22 juni 2011 (in PDF)
• tentamen 13 juni 2012 (in PDF)
• tentamen 19 juni 2013 (in PDF)
• tentamen 2 juni 2014 (in PDF); uitwerkingen (in PDF)
• tentamen 1 juni 2015 (in PDF); uitwerkingen (in PDF, gescand)
• tentamen 31 mei 2016 (in PDF); uitwerkingen (in PDF, gescand)
• tentamen 29 mei 2017 (in PDF)
• tentamen 18 juni 2018 (in PDF); uitwerkingen (in PDF)
• tentamen 17 juni 2019 (in PDF)

1. Inleiding ("dit is de tweede opdracht van het college ...", met verwijzing naar de website)
2. Uitleg probleem (plaatje; "de spelregels zijn ...", gebruikte definities)
3. Relevant werk ("stelling zegt dat ...")
4. Aanpak (plaatje; "een drielaags neuraal netwerk ...")
5. Implementatie ("een 2-dimensionaal array"; "C++"; kort!)
6. Experimenten (tabel, grafiek)
7. Conclusie en verder onderzoek ("ging fout als de testopstelling niet verlicht was")
8. Referenties (genummerd; naar alle wordt verwezen; "handleiding Java-robots ...", "Russell en Norvig ...", "sheets college ...")
   Een fatsoenlijke referentie ziet er uit als:
   [1] S.J. Russell en P. Norvig, Artificial intelligence, A modern approach, third edition, Prentice Hall, 2010
9. Appendix: het programma; gebruik package listings, zie onder.
   In geval van aangepaste code: geef alleen de wijzigingen.

De deadlines zijn strikt, overleg eventueel met de docent(en). Voor alle opdrachten geldt dat ze nog voorlopig zijn, aanvullingen tijdens het semester zullen zeker voorkomen. Eigen initiatief wordt —na overleg— op prijs gesteld.
De opgaven worden per stuk als volgt beoordeeld: er wordt gekeken naar het verslag en het programma (met name werking en leesbaarheid); originaliteit beinvloedt de eind-afronding.
Het practicum bestaat zoals gezegd uit vier opgaven:

1. Schaken; deadline donderdag 28 februari 2019, 11:00 uur
   Zie hier.
2. Agenten & Robotica; deadline donderdag 28 maart 2019, 11:00 uur
   Zie hier.
3. α-β: Gomoku en Othello; deadline donderdag 25 april 2019, 11:00 uur
   Zie hier.
4. Neurale netwerken; deadline donderdag 23 mei 2019, 11:00 uur
   Zie hier.

Let op: dit zijn (deels) nog de colleges van vorig jaar (2018).

1. donderdag 7 februari 2019
   Algemene introductie; het practicum, met name de eerste opgave.
   Hoofdstuk 1 (Introductie) in vogelvlucht, p. 1-30; zie de sheets:
       Introductie

   leuk leesvoer

   Alan M. Turing, Computing machinery and intelligence  Mind 59 (1950) 433-460  doi:10.1093/mind/LIX.236.433; ophalen vanaf een PC binnen de universiteit

   Jason Hutchens, How to pass the Turing test by cheating  Technical report, 1997

2. donderdag 14 februari 2019
   Hoofdstuk 2 (Intelligente agenten), p. 34-59; zie de sheets:
        Intelligente agenten

3. donderdag 21 februari 2019
   Hoofdstukken 7 (Logisch redenerende agenten) en 8 (Eerste orde logica), p. 234-252, 265-267 en 285-306; zie de sheets:
        Logische agenten

4. donderdag 28 februari 2019
   Algemene informatie over de tweede practicum-opgave.
   Hoofdstuk 3 (Probleemoplossen en zoeken), p. 64-109; zie de sheets:
        Probleemoplossen en zoeken

5. donderdag 7 maart 2019
   (vervolg vorig college) Hoofdstuk 4 (Gericht zoeken), p. 120-130; zie de sheets:
        Gericht zoeken

   Op donderdagmiddag 7 maart 2019 is in zaal 302 een werkcollege met sommen, zie Opgaven 1 (van 2): 2, 3, 7, 8, 14.

6. donderdag 21 maart 2019
   Hoofdstuk 5 (Spel(l)en), p. 161-190; zie de sheets:
        Spel(l)en

   leuk leesvoer

   H. Jaap van den Herik, Jos W.H.M. Uiterwijk en Jack van Rijswijck,  Games solved: Now and in the future   Artificial Intelligence 134 (2002) 277-311  doi:10.1016/S0004-3702(01)00152-7; ophalen vanaf een PC binnen de universiteit

   Jonathan Schaeffer, Neil Burch, Yngvi Björnsson, Akihiro Kishimoto, Martin Müller, Robert Lake, Paul Lu en Steve Sutphen,   Checkers is solved   Science 317 (2007) 1518-1522   doi:10.1126/science.1144079; ophalen vanaf een PC binnen de universiteit

   David Silver et al., A general reinforcement learning algorithm that masters chess, shogi and Go through self-play   Science 362 (2018) 1140-1144  doi:10.1126/science.aar6404; ophalen vanaf een PC binnen de universiteit

7. donderdag 28 maart 2019
   Spel(l)en — vervolg.
   [En voor de liefhebbers: Combinatorial Game Theory.]

   Algemene informatie over de derde practicum-opgave.

8. donderdag 4 april 2019
   Hoofdstuk 6 (Constraint Satisfaction Problemen), p. 202-223; zie de sheets:
        CSP's

   Op donderdagmiddag 4 april 2019 is in zaal 302 een werkcollege met sommen, zie Opgaven 1 (van 2): 11, 16, 17.

9. donderdag 11 april 2019
   Robotica. Bekijk Hoofdstuk 25 (Robotica), p. 971-1019; zie ook de sheets:
        Robotica

   leuk leesvoer

   Rodney A. Brooks, Intelligence without representation  Artificial Intelligence 47 (1991) 139-159  doi:10.1016/0004-3702(91)90053-M; ophalen vanaf een PC binnen de universiteit

   Hoofdstuk 18.7 (Neurale netwerken), p. 727-737; zie de sheets:
        Neurale netwerken

   leuk leesvoer

   William S. Noble, What is a support vector machine?  Nature Biotechnology 24 (2006) 1565-1567  doi:10.1038/nbt1206-1565; ophalen vanaf een PC binnen de universiteit

   Yann LeCun, Yoshua Bengio en Geoffrey Hinton, Deep learning  Nature 521 (2015) 436-444  doi:10.1038/nature14539; ophalen vanaf een PC binnen de universiteit

10. donderdag 18 april 2019
    Vervolg Neurale netwerken.

11. donderdag 25 april 2019
    Hoofdstuk 18 (Leren van/uit observaties), met name ID3, en Hoofdstuk 19.1, kort;
    Hoofdstuk 21.1,2,3 (Reinforcement leren, geillustreerd met 17.1,2 (deels)), p. 693-758, 768-776 (en 830-845); zie de sheets:
         Leren

    Algemene informatie over de vierde practicum-opgave.

    Op donderdag 2 mei 2019 is er geen college, wel 's middags werkcollege met sommen in zaal 302, zie Opgaven 2 (van 2): 19, 23, 27, 29, 10.

12. donderdag 9 mei 2019
    Vervolg Leren.
    Hoofdstuk 4.3 (Genetische algoritmen), p. 126-129; zie de sheets:
         Genetische algoritmen

13. donderdag 16 mei 2019
    Hoofdstuk 13 (Onzekerheid; kort) en Hoofdstuk 14 (Bayesiaanse netwerken), p. 480-499 en 510-529; zie de sheets:
         Bayesiaanse netwerken

14. donderdag 23 mei 2019
    Vervolg plus van alles, waaronder een oud tentamen (met antwoorden).

    Op donderdagmiddag 23 mei 2019 is in zaal 302 een werkcollege met sommen, zie Opgaven 2 (van 2): 30, 31, 33, 13, 14.

8 mei 2019 — http://www.liacs.leidenuniv.nl/~kosterswa/AI/index.html