Kunstmatige intelligentie

Dit jaar: maandagen 1, 8 en 15 februari 2016, en dinsdagen 1 maart 2016 - 17 mei 2016 (niet op 8 maart; geen college (alleen werkcollege) op 29 maart; op 8 februari alleen college); college 11:15-13:00 uur; werkcollege 13:45-15:30 uur.

Het vak Kunstmatige intelligentie, ook wel AI (van Artificial Intelligence) genoemd, wordt verzorgd door dr. W.A. (Walter) Kosters, geassisteerd door ..., en wordt in het voorjaar van 2017 gegeven. (Eerstvolgende keer daarna: voorjaar 2018.)

Eerste college in Leiden in 2017: donderdag 2 februari, 11:15-13:00 uur, zaal ..., Snellius; eerste werkcollege: donderdag 2 februari, 13:45-15:30 uur, zaal 302.

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:

• dinsdagmiddag 15 maart 2016: Opgaven 1 (in PDF): 2, 3, 7, 8, 14
• dinsdagmiddag 5 april 2016: Opgaven 1 (vervolg): 16, 17, 19
• dinsdagmiddag 26 april 2016: Opgaven 2 (in PDF): 10, 11, 23, 27, 29
• dinsdagmiddag 17 mei 2016: Opgaven 2 (vervolg): 30, 31, 33, 13

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 en Informatica & Economie, maar is ook interessant voor andere belangstellenden; voorkennis van de programmeertaal C++ is sterk aan te raden.

De tentamendata in 2016 zijn:

• dinsdag 31 mei 2016, 10:00-13:00 uur
• hertentamen: dinsdag 5 juli 2016, 14:00-17:00 uur

Alle cijfers (college voorjaar 2016) zijn te zijner tijd hier te vinden.

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.
• Rob Callan, Artificial intelligence, Palgrave Macmillan, 2003.
• 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.

• tentamen 19 juni 2007 (in PDF)
• tentamen 25 juni 2008 (in PDF)
• tentamen 24 juni 2009 (in PDF); uitwerkingen (in PDF, gescand)
• 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)

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 dubbel array"; "C++"; kort!)
6. Experimenten (tabel, grafiek)
7. Conclusie ("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. De cijfers van het huidige jaar zijn hier te vinden. Oude cijfers: bij de docent.
Het practicum bestaat zoals gezegd uit vier opgaven:

1. Schaken; deadline dinsdag 1 maart 2016, 11:00 uur
   Zie hier.
2. Agenten & Robotica: deadline dinsdag 29 maart 2016, 11:00 uur
   Zie hier.
3. Tablut: deadline dinsdag 19 april 2016, 11:00 uur
   Zie hier.
4. Neurale netwerken: deadline dinsdag 17 mei 2016, 11:00 uur
   Zie hier.

1. maandag 1 februari 2016
   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. maandag 8 februari 2016
   Hoofdstuk 2 (Intelligente agenten), p. 34-59; zie de sheets:
        Intelligente agenten

3. maandag 15 februari 2016
   Hoofdstukken 7 (Logisch redenerende agenten), 8 (Eerste orde logica) en 10.3, p. 234-252, 265-267 en 285-306; zie de sheets:
        Logische agenten

4. dinsdag 1 maart 2016
   Algemene informatie over de tweede practicum-opgave.
   Hoofdstuk 3 (Probleemoplossen en zoeken), p. 64-109; zie de sheets:
        Probleemoplossen en zoeken

5. Leiden: dinsdag 15 maart 2016
   Hoofdstuk 4 (Gericht zoeken), p. 120-130; zie de sheets:
        Gericht zoeken

   Op dinsdagmiddag 15 maart 2016 is in zaal B1 een werkcollege met sommen, zie Opgaven 1 (van 2): 2, 3, 7, 8, 14.

6. Leiden: dinsdag 22 maart 2016
   Hoofdstuk 5 (Spel(l)en), p. 161-190; zie de sheets:
        Spel(l)en

   Algemene informatie over de derde practicum-opgave.
   Op dinsdagmiddag 29 maart 2016 is er alleen 's middags werkcollege in de computerzalen.

   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., Mastering the game of Go with deep neural networks and tree search   Nature 529 (2016) 484-489  doi:10.1038/nature16961; ophalen vanaf een PC binnen de universiteit

7. Leiden: dinsdag 5 april 2016
   Restant van vorige keer over Spel(l)en; Hoofdstuk 6 (Constraint Satisfaction Problemen), p. 202-223; zie de sheets:
        CSP's

   Op dinsdagmiddag 5 april 2016 is in zaal B1 een werkcollege met sommen, zie Opgaven 1 (van 2): 16, 17, 19.

8. Leiden: dinsdag 12 april 2016
   Restant van vorige keer over CSP's; 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

9. Leiden: dinsdag 19 april 2016
   Algemene informatie over de vierde practicum-opgave.
   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. Leiden: dinsdag 26 april 2016
    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

    Op dinsdagmiddag 26 april 2016 is in zaal B1 een werkcollege met sommen, zie Opgaven 2 (van 2): 10, 11, 23, 27, 29.

11. Leiden: dinsdag 3 mei 2016
    Hoofdstuk 4.3 (Genetische algoritmen), p. 126-129; zie de sheets:
         Genetische algoritmen

12. Leiden: dinsdag 10 mei 2016
    Hoofdstuk 13 (Onzekerheid; kort) en Hoofdstuk 14 (Bayesiaanse netwerken), p. 480-499 en 510-529; zie de sheets:
         Bayesiaanse netwerken

13. Leiden: dinsdag 17 mei 2016
    Vervolg plus van alles, waaronder een oud tentamen (met antwoorden).

    Op dinsdagmiddag 17 mei 2016 is in zaal B1 een werkcollege met sommen, zie Opgaven 2 (van 2): 30, 31, 33, 13.

14 juni 2016 — http://www.liacs.leidenuniv.nl/~kosterswa/AI/index.html