582216 Johdatus tekoälyyn (syksy 2012)

Pääteemat Esitiedot Lähestyy oppimistavoitetta Saavuttaa oppimistavoitteet Syventää oppimistavoitteita
Tekoälyn filosofia ja historia
  • tuntee tekoälyyn liittyvää problematiikkaa kulttuurissa (elokuvat, kirjat, pelit, ...)
  • osaa kuvailla Turingin kokeen
  • hahmottaa tekoälyn nykytilan ja scifin välisen eron
  • osaa vertailla GOFAI- ja modernin tekoälyn menetelmiä
  • osaa mainita tärkeimpiä tekoälytutkimuksen suuntauksia (sekä historiallisia että nykyisiä)
  • tuntee nykyisen tekoälytutkimuksen kenttää (lehdet ja konferenssit) sekä sen sisäisiä jaotteluita
Pelit ja etsintä
  • perustietorakenteet (pino, jono)
  • leveys- ja syvyyssuuntainen haku (TiRa)
  • ohjelmointitaito
  • osaa selittää A*-haun perusidean (heuristiikka, kustannusfunktio)
  • osaa piirtää annettua peliä vastaavan pelipuun
  • osaa esittää annettua ongelmaa vastaavan etsintäavaruuden ja ratkaista ongelman etsintäalgoritmia käyttäen
  • osaa toteuttaa A*-haun
  • osaa toteuttaa minimax-algoritmin ja alpha-beta-karsinnan
  • osaa suunnitella heuristisen pelitilanteen arviointikriteerin (esim. shakkiin)
  • osaa toteuttaa kompleksisia sovelluksia, jotka perustuvat etsintäalgoritmeihin
  • osaa toteuttaa shakkia tai muuta epätriviaalia peliä pelaavan algoritmin tehokkaasti
Päättely epävarmuuden vallitessa
  • hallitsee todennäköisyyslaskennan peruskäsitteet: todennäköisyys, muuttuja, jne (lukiomatematiikka)
  • tuntee luonnollisten neuroverkkojen peruskäsitteitä: neuroni, verkko, aktivaatio (lukion biologia)
  • osaa soveltaa todennäköisyyslaskennan peruskaavoja yksinkertaisissa tilanteissa (esim. Bayesin kaava)
  • osaa arvioida yksinkertaisia todennäköisyysarvoja satunnaisotoksesta
  • osaa selittää koneoppimisen eri lajien erot (ohjattu vs ohjaamaton oppiminen) sekä peruskäsitteitä (opetusjoukko, testijoukko)
  • osaa kuvailla joitakin neuroverkkotyyppejä (eteenpäin syöttävä, takaisinkytkeytyvä, jne.)
  • osaa esittää ongelmanratkaisutilanteen todennäköisyysmallina (Bayes-verkkona)
  • osaa generoida dataa Bayes-verkosta
  • osaa tehdä pienimuotoista todennäköisyyspäättelyä joko eksaktisti tai stokastista approksimaatiota soveltaen
  • osaa toteuttaa yksinkertaisia luokittelualgoritmeja kuten naivi Bayes- ja lähimmän naapurin luokitin
  • tuntee vähintään kolmen eri neuroverkkotyyppiä edustavan neuroverkon toimintaperiaatteet
  • osaa päätellä annetun Bayes-verkon implikoimat riippumattomuudet (Todennäköisyysmallinnus)
  • osaa toteuttaa tehokkaan eksaktin päättelyalgoritmin Bayes-verkoille
  • osaa oppia Bayes-verkon rakenteen datasta (Todennäköisyysmallinnus)
  • osaa toteuttaa monia eri koneoppimis- ja neuroverkkomenetelmiä ja soveltaa niitä luontevasti eri tilanteissa (Introduction to Machine Learning, Unsupervised Machine Learning, Supervised Machine Learning)
Digitaalinen signaalinkäsittely ja robotiikka
  • tuntee digitaalisten signaalien esitysmuotoja (RGB-formaatti kuville, aaltomuoto äänelle)
  • tunnistaa robotiikkaan (liikkumiseen, sensorihavaintoihin) liittyviä ongelmia
  • osaa luetella erilaisia digitaalisen signaalinkäsittelyyn liittyviä sovelluksia (esim. hahmontunnistus, tietokonegrafiikka, liikkeenkaappaus)
  • osaa selittää vähintään yhden hahmontunnistuksen menetelmän (esim. SIFT/SURF) periaatteellisella tasolla
  • osaa soveltaa jotakin valmista hahmontunnistusmenetelmää käytännössä
  • osaa toteuttaa yksinkertaisia toiminnallisuuksia, kuten viivan seuraaminen, robottien avulla
  • osaa toteuttaa digitaalisen signaalinkäsittelyn menetelmiä
  • osaa toteuttaa monimutkaisia robotiikkasovelluksia (Robottiohjelmoinnin harjoitustyö)

 

16.08.2012 - 11:59 Teemu Roos
22.02.2011 - 14:37 Tomi Pasanen