Proiect Bci

Cuprins

Teoria Jocurilor…………………………………………………………………………………………………………4

1.Inteligența Artificială………………………………………………………………………………………………6

1.1 Ce este Inteligența Artificială?………………………………………………………………………………6

1.2 Comportamentul uman. Testul Turing………………………………………………………………….7

1.3 Istoric al Inteligenței Artificiale…………………………………………………………………………….8

1.3.1 Antichitatea……………………………………………………………………………………………………….8

1.3.2 Renașterea…………………………………………………………………………………………………………9

1.3.3 Reteaua neuronala……………………………………………………………………………………………..9

2.Teoriajocurilor……………………………………………………………………………………………………..10

2.1 Jocurile și Inteligența Artificială…………………………………………………………………………10

2.2 Jocuri în forma extinsă și jocuri în forma normalizată…………………………………………10

2.3 Clasificarea jocurilor………………………………………………………………………………………….11

INTRODUCERE

Jocurile sunt fascinante, iar scrierea de programe care să le joace este chiar și mai

fascinantă. Se poate spun

e că teoria jocurilor este pentru Inteligența Artificială cum este Grand

Prix-ul pentru constructorii de motoare.

Capitolul I , prezintă pe scurt domeniul Inteligenței Artificiale ca o ramură a științei

aflată în plină expansiune. Se încearcă o definire a termenului de Inteligență Artificială și se face o scurtă incursiune în istoria acestui domeniu din perioada antichității și până în zilele noastre.

Capitolul II , prezintă aspecte legate de teoria jocurilor, și o integrare a acesteia în

Inteligența Artificială. Sunt clasificate jocurile după mai multe criterii și este făcută o prezentare a evoluției lor.

Teoria jocurilor

Teoria jocurilor este o ramură a matematicii aplicate care abordează problema comportamentului optim în jocurile cu două sau mai multe persoane, într-un cadru descris de un ansamblu de reguli precise care stabilesc posibilitățile de acțiune ale fiecărui jucător, precum și modul cum li se acordă acestora, în final, anumite valori. Teoria jocurilor reprezintă un model abstract de luare a deciziilor; nu trebuie confundat cu o explicație de luarea a unei decizii în realitatea socială. Punctul comun al tuturor jocurilor imaginat în cadrul teoriilor este ideea de strategie.

Teoria jocurilor reprezintă o abordare interdisciplinară a studiului comportamentului uman. Cele mai implicate discipline, în teoria jocurilor, sunt matematica și economia, dar și alte științe sociale și comportamentale. Teoria jocurilor a fost creata de matematicianul John von Neumann.

Putem vorbi chiar de Strategie , aplicata in aceste jocuri.

Strategie

În aceste jocuri ”jucătorii” au interese opuse, în totalitate sau parțial, acest aspect cauzând un anumit comportament și o anumită strategie în abordarea jocului. Strategiile sau combinațiile de strategii ale ”jucătorilor” sunt recompensate cu un anumit câștig. La finalul jocului are loc o comparare a rezultatelor și o corelare a acestora cu strategiile efectuate. Strategia este modul de acțiune ales de fiecare jucător (individuală) sau de toți jucătorii (strategia jocului).

Clasificarea jocurilor

Respectând regulile, fiecare jucător urmărește o manieră de acțiune pentru optimizarea câștigului său. Clasificarea jocurilor se face după o serie de criterii cum ar fi:

a) numărul jucătorilor

b) numărul mutărilor (de acțiuni succesive la care are dreptul fiecare jucător)

c) numărul posibilităților de acțiune ale fiecărui jucător (finit sau infinit)

d) cantitatea informației pe care o deține fiecare jucător asupra acțiunilor proprii sau ale celorlalți jucători:

joc fără informație

joc cu informație parțială

joc cu informație completă

e) modul de repartizare a câștigurilor:

joc cu sumă nulă

joc cu sumă nenulă constantă

f) în funcție de comunicarea dintre jucători

g) în funcție de posibilitatea stabilirii unor alianțe între jucători

1.Inteligența Artificială

Ce este Inteligența Artificială ?

Omenirea s-a autodenumit homo sapiens – omul intelept , deoarece capacitatile noastre mentale sunt atat de importante in viata noastra de zi cu zi . Domeniul Inteligentei Artificiale , isi propune sa inteleaga entitatile inteligente , si unul dintre motivele studierii acestui domeniu este acela de a invata mai multe despre noi insine . Inteligenta Artificiala este una dintre cele mai noi discipline , a fost initiata oficial in 1956 , cand numele a fost inventat . Desi la vremea respectiva dusese subapreciata, odata cu geneticamoderna , a fost deseori numita de catre oamenii de stiinta din alte domenii ca ”disciplina in care mi-ar place sa lucrez”.

Inteligenta Artificiala are o mare varietate de subdomenii , de la arii generale ca si perceptia , pana la tema specifice cum sunt jocul de sah , demonstrarea teoremelor matematice, scrierea de poezii si diagnosticarea bolilor . De multe ori , cercetatori din alte domenii, folosesc Inteligenta Artificiala pentru a sistematiza si automatia teme intelectuale la care au lucrat toata viata lor . Similar , cercetatorii Inteligentei Artificiale pot sa aplice metodele lor fiecarei arii din intelectul uman. Asadar , avem motive sa spunem ca , intr-adevar Inteligenta Artificiala este un domeniu universal.

Tocai datorita complecitatii si universalitatii acestui domeniu , este extrem de greu sa formulam o definitie completa a Inteligentei Artificiale . Totusi , de-a lungul anilor s-au incercat diferite definitii. Acestea variaza de-a lungul a doua dimensiuni principale : procese cognitive si comportamente . Aceste definitii pot fi grupate in 4 categorii :

Sisteme care gandesc ca si oamenii: ”Inteligenta Artificiala este studiul modului in care calculatoarele pot fi facute sa gandeasca , masinile care gandesc”.

Sisteme care gandesc rational : ”Inteligenta Artificiala este studiul modalitatilor de a face capabil un calculator sa perceapa , sa rationeze si sa actioneze inteligent”

Sisteme care actioneaza cu oamenii : ”Inteligenta Artificiala este studiul modului in care putem determina calculatoarele sa faca lucruri la care , in prezent , omul este mai bun”

”Arta de a crea calculatoare capabile sa efectueze actiuni ce necesita inteligenta atunci cand sunt executate de oameni”

Sisteme care actioneaza rational : ”Inteligenta Artificiala este ramura a stiintei calculatoarelor ce se ocupa cu automatizarea comportamentului inteligent” .

1.2 Comportamentul uman. Test Turing

Putem spune ca daca nu ar exista calculatoarele , astazi nu am discuta despre Inteligenta Artificiala , deci , originea acestei ramuri a informaticii se ascunde prin anii constructiei primelor calculatoare elecronice . Atunci a fost momentul in care omul si-a pus problema despre cat de puternice pot fi aceste masini noi, capabile sa efectueze calcule complicate? Pot fi facute acestea sa gandeasca? Pot fi ele inzestrate cu inteligenta umana? Ramane de vazut cum pot fi realizate aceste manifestari si ceea ce este mai important ” Cum stim daca am reusit sau nu?”

Pornind de la aceasta intrebare , si incercand sa o reformuleze in termeni oarecum obiectivi , direct constatabili , matematicianul englez Alan Turing a imaginat testul care ii poarta numele si care , odata satisfacut de o masina , ar dovedi ”inteligenta” ei . Turing a plecat de la o idee foarte naturala , aceea ca daca nu putem sa definim in termeni exacti inteligenta , insa spunem despre om ca este inteligent , atunci am putea sa spunem si despre o masina ca este inteligenta in cazul in care s-ar comporta ca o fiinta umana . Ramane de vazut care aspect ale comportamentului uman sunt intr-adevar relevante pentru inteligenta .

Testul Turing porneste de la un joc creat tot de Turing , jocul imitatiei , cu trei jucatori:

O masina (A) si doi oameni (B) si (C) . A si B nu se gasesc in aceeasi camera cu C. Cnu stie care dintre ceilalti doi jucatori este masina , si nu poate sa ii vada sau sa le vorbeasca direct. Comunicarea se poate face in scris sau printr-un terminal. Scopul lui C este sa deosebeasca masina de om , pe baza raspunsurilor la orce fel de intrebari. Daca C nu reuseste, atunci masina poate fi considerata inteligenta .

La vremea respectivă nici un calculator nu a reușit să treacă Testul Turing, si în 1950, anul în care a apărut primul articol despre acest test, autorul prezicea că în 50 de ani (aproximativ

anul 2000), va fi posibil să existe o mașină care să joace jocul imitației atât de bine, încât șansa lui C de a identifica omul sa fie mai mică de 70%, după 5 minute de joc.

Se pare că Turing s-a înșelat in privința acestei preziceri, mai mult, informaticienii din zilele noastre nu sunt la fel de optimiștii.

Exista chiar, două tabere –unii care cred în posibilitatea de a satisface, cândva, Testul

Turing, și alții care sunt convinși de contrariu. Deșa suscitatmulte discuțiide-a lungul anilor, Testul Turing reprezintă idealul pe termen lung al Inteligenței Artificiale ca ramura a informaticii.

Turing considera că cel mai bun drum către realizarea unei mașini care să treacă testul său nu este programarea unui calculator dotat cu o mulțime fixa de

cunoștințe, ci, mai degrabă, educarea unei mașini-copil, capabile să învețe din experiență și să folosească limbajul natural ca să-și îmbogățească cunoștințele. Ea

ar putea să-și rezolve problemele proprii și să-și împlinească propriile sale planuri, dând dovadă de inteligență practică în viața de zi cu zi.

Defapt,fiecare dintre aceste trăsături ideals-auconstituit în subdomeniialeinteligenței artificiale:

învățarea automată,prelucrarea și înțelegerea limbajuluinatural,achizițiadecunoștințe, construirea și satisfacerea unor planuri .

1.3 Istoric al Inteligenței Artificiale

Deși poate părea oarecum bizar, urme ale preocupărilor pentru inteligența artificială, se pot întâlni încă din cele mai vechi timpuri, când omul, încă nu descoperise ce înseamnă electricitatea, cu atât mai puțin putea sa-și imagineze calculatoarele și sistemele expert, care astăzi ne sunt la îndemână și ne însoțesc la tot pasul.

1.3.1 Antichitate

In Iliada lui Homer, in laboratorul lui Hefaistos, zeul focului, sunt prezentate primele

„mașini inteligente”. Acestea erau niște dispozitive, care se roteau in jurul caierului de lână,

ajutându-o astfel pe Afrodita, soția zeului, la tors.

Primul sistem expert, se consideră a fi un papirus egiptean, datând din mileniul III î.Hr., care consta in 48 de observații asupra diagnosticării și tratării rănilor la cap.

Cunoștințele erau organizate sub formă de reguli: dacă există un anumit simptom, atunci se recomandă un anumit tratament. Pe același principiu se bazează și sistemele expert folosite astăzi în medicină, pentru depistarea cancerului și a altor boli. Trebuie menționat că această realizare se bazează pe o altă invenție extraordinară a omului, scrisul, prin intermediul căruia obiectele fizice ale lumii reale pot fi reprezentate și manipulate în mod simbolic.

1.3.2 Renașterea

În secolul al XVII-lea, Blaise Pascal, pune bazele primului calculator mecanic, capabil să

efectueze adunări și scăderi. Mașina a fost perfecționata apoi de Gottfried Wilhelm Leibnitz, astfel încât să realizeze înmulțiri și împărțiri.

Interesant că, acest calculator nu s-a bucurat de mare succes. Leibnitz arămas cunoscut în special ca inventator al analizei matematice, deși la vremea respectivă nu era la fel de celebru, fiind eclipsat de Newton

1.3.3 Rețelele neuronale

În 1943, Warren McCullochși Walter Pitts au propus o arhitectură inteligentă bazată pe rețele neuronale artificiale, care încearcă să simuleze funcționarea creierului organismelor vii.

Ca element distinctiv de logică simbolică explicită, în această abordare cunoștințele sunt înmagazinate de conexiunile dintre neuroni. Una dintre trăsăturile de baza ale acestor rețele neuronale, este capacitatea de a învăța.

Șase ani mai târziu, în 1949, Donald Hebb formulează o lege bazată pe învățarea neuronală: conexiunile dintre neuronii care se activează simultan se întăresc, iar cele dintre

neuronii care se activează în contratimp se slăbesc. În 1958, Frank Rosenblatt propune un model practic al acestei paradigme, si anume Perceptronul (neuronul cu mai multe starturi).

2.Teoria jocurilor

2.1 Jocurile și Inteligența Artificială

Jocurile sunt fascinante,iar scrierea de programe care să le joace este chiar și mai

fascinantă. Se poate spune că teoria jocurilor este pentru Inteligența Artificială cum este Grand Prix-ul pentru constructorii de motoare.Dezvoltarea jocurilor și adomeniului multimedia, în general, este în plină expansiune, o

afacere de sute de milioane de dolari. La ora actuală nu se mai poate concepe un joc fără a avea în structură elemente de Inteligența Artificială. Implementată corect, aceasta garantează un produs bine vândut, deci profit și satisfacție oferită jucătorilor.

Teoria jocurilor de strategie, poate fi, pe scurt, caracterizată ca aplicarea analizei

matematice asupra modelelor abstracte de situații conflictuale. Primele astfel de modele în care a fost aplicată această teorie, au fost jocurile de societate ca șah, poker sau bridge. Apoi s-au aplicat aceleași modele în domenii ca economia, sociologia sau științele politice. Teoria jocurilor este folosită, sau se află în strânsă legătură cu arii ca p

rogramare liniară, decizii statistice, managementul științei, cercetare sau strategi militare, deși, uneori corespondenta matematică a teoriei nu este valabilă.

2.2 Jocuri în forma extinsă și jocuri în forma normalizată

Participanții la un joc sunt numiți jucători și în general sunt 2, dar există și jocuri cu mai mulți. Există de asemenea jocuri care implica elemente aleatoare numite și șansă, care intervin

atunci când se aruncă zarurile sau se extrage o carte. Toate aceste mutări sunt atribuite unui jucător „Șansă” –un jucător fictiv folosit doar pentru o bună abstractizare a jocului.

Spunem ca un joc este în forma extinsă, atunci când acesta este specificat de o listă de reguli.

Pentru rezolvarea matematică a unui joc, avem însă nevoie de jocuri in forma normalizată. Pentru aceasta este nevoie sa cunoaștem o listă completă cu toate combinațiile de mutări legale posibile, pe care un jucător poate să le facă pentru fiecare situație care apare pe parcursul unui joc. Numărul acestor mutări poate fi astronomic, chiar și pentru un joc simplu cum este Tic-Tac-Toe, deoarece aceasta listă de mutări este mult mai mare decât ceea ce noi numim strategie. Tocmai din acest motiv, aplicațiile teoriei jocurilor, chiar si pentru jocurile de societate, sunt mult limitate de dificultăți computaționale.

2.3 Clasificarea jocurilor

După ce am vorbit mai sus despre jocuri în forma extinsă și jocuri în forma normalizată,

vom prezenta în continuare o clasificare a jocurilor în raport cu diverse criterii:

a. După modul în care jucătorii comunică intre ei:

– Jocuri cooperative, în care jucătorii comuni că intre ei înainte de luarea

deciziilor și pot face promisiuni, care vor fi respectate, înainte de alegerea strategiilor.

Jocuri necooperative

Jucătorii nu comunică intre ei înainte de luarea

deciziilor.

b. În raport cu desfășurarea în timp a jocurilor:

– Jocuri statice

deciziile se iau simultan, după care jocul ia sfârșit.-

Jocuri dinamice; deciziile jucătorilor sunt secvențiale, adică evoluează în timp.

c. După natura informației:

– Jocul în informație completă, este tipul de joc în care toți jucătorii cunosc

numărul celorlalți jucători, strategiile fiecăruia, funcțiile de câștig ale fiecăruia, precum și regulile jocului.

Jocul în informație incompletă, este jocul în care cel puțin unul dintre

jucători nu cunoaște una sau mai multe funcții de câștig ale celorlalți jucători