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1 IntelligenceArtificielleOlivier Boisard - Cours d Intelligence Artificielle - mail : du cours Champ de l IA Historique Syst mes Formels Langage Prolog : Notions de Base Syst mes Experts Constraints Satisfaction ProblemsOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleChamp de l IAOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleChamp de l Intelligence ArtificielleOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificiellePeut-on penser la pens e ?Champ de l Intelligence ArtificielleOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleQuelques objectifs .. r agir avec discernement des situations nouvelles, tirer profit de circonstances fortuites, discerner le sens de messages ambigus ou contradictoires, juger de l'importance relative de diff rents l ments d'une situation, trouver des similitudes entre des situations malgr leurs diff rences, tablir des distinctions entre des situations malgr leurs similitudes, synth tiser de nouveaux concepts malgr leurs diff rences, trouver de nouvelles id es.

2 Champ de l Intelligence ArtificielleOlivier Boisard - Cours d Intelligence quelques questions .. Lorsqu il formule un nouveau th or me, le math maticien est-il un d couvreur, ou uninventeur ? Un th or me est-il d montr lorsque seule la puissance de calcul d un ordinateurpermet de le d monter ? (exemple des premi res d monstrations du th or me desquatre couleurs) Peut-on concevoir une machine capable de produire m caniquement tous les livrespossibles ? (voir la Biblioth que de Babel de Borges). Quel est le rapport entre la forme de symboles (des mots, des phrases, des symbolesmath matiques, ..) et le sens qu ils expriment ? A-t-on besoin de conna tre le sens de symboles pour les manipuler ? (voir la machine fabriquer des th or mes de Poincar ). Existe-il un crit re objectif permettant de d cider si un syst me est ou non intelligent ?

3 Champ de l Intelligence ArtificielleOlivier Boisard - Cours d Intelligence et quelques d finitions : Si l'informatique est la science du traitement de l'information, l' s'int resse tousles cas o ce traitement ne peut tre ramen une m thode simple, pr cise,algorithmique (Lauri re 87). L IA est l application de logiciels et de techniques de programmation mettant enlumi re les principes de l Intelligence en g n ral, et de la pens e humaine enparticulier (Boden).. l tude de l Intelligence , ind pendamment de sa manifestation chez l homme,l animal ou la machine (McCarthy) .. la poursuite de la m taphysique par d autres moyens ! Longuet-Higgins.. la science s int ressant aux machines qui r alisent ce qui, fait par l homme,n cessiterait de l Intelligence (Minsky). "L' Intelligence Artificielle peut tre d finie comme la tentative d'obtenir des machinescomme celles qu'on voit dans les films.

4 " ..(Russell Beale)Champ de l Intelligence ArtificielleOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleLe test de T ring ..Champ de l Intelligence ArtificielleOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleEmpiriqueTh oriquePens eActionChamp de l Intelligence Artificielle - BreakOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleDeux exemples - probl me de la reconnaissance de formePourquoi peut-on lire ais ment le paragraphe suivant ?Sleon une dtue de l'Uvinertis de Cmabrigde, l'odrre des ltteers dnasun mtos n'a pas d'ipmrotncae, la suele coshe ipmrotnate est quela pmeir re et la dren ire soit la bnnoe pclae. Le rsete peut rtednas un ds rorde ttoal et vuos puoevz tujoruos lrie snas porlbl 'est prace que le creaveu hmauin ne lit pas chuaqe ltetre elle-mm e,mias le mot cmome un y-a-t-il de "F"dans cette phrase ?+++++++++++++++++++++++++++FINISHED FILES ARE THE RE-SULT OF YEARS OF SCIENTIF-IC STUDY COMBINED WITH THEEXPERIENCE OF YEARS+++++++++++++++++++++++++++R ponse : non il n y en a pas 3 mais 6 !

5 (le cerveau humain a tendance oublier le F de OF ..)HistoriqueOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleHistorique - Quelques datesOlivier Boisard - Cours d Intelligence Artificielle Jusqu la premi re moiti du XXi me si cle : il s agit avant tout deconstruire les bases philosophiques et math matiques sur lesquelles pourra sed velopper l IA. A noter, quelques projets de machines penser , qui sontessentiellement des machines calculer : projet de machine calculer de Pascal au XVII me si cle, projet d automate rationnel de Leibnitzau d but du XVIII me, machine de Babbage au XXi me, .. Ann es 1940 / 50 : naissance de l IA. Mod les math matiques de Pitts etMacColloch en 1943; machine de T ring en 1950; th orie de l information deShannon,.. Ann es 50 - 60 : essor de l IA : conf rence de Darmouth en 1956consacrant le terme d Intelligence Artificielle ; d veloppement des ordinateurs, deslangages informatiques de type Lisp.

6 Historique - Quelques datesOlivier Boisard - Cours d Intelligence Artificielle Ann es 70 : nouveaux mod les de repr sentation et de traitementdes connaissances. Syst mes experts, cr ation du langage Prolog orient vers le traitement de la langue naturelle en France au d but des ann es 70, .. Ann es 80 : phase d industrialisation : diffusion d applicationsindustrielles, commercialisation de progiciels, .. Depuis les ann es 90 : retour des projets plus r alistes (on parlemoins des syst mes experts par ex.). Nouveaux concepts (ex. Agentsintelligents), d veloppement des applications li es la recherche de l information(parall lement au d veloppement d Internet), r surgence des concepts der seaux neuronaux et d algorithmes g n tiques, ..Historique - Une r f rence : la machine de T ringOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleLa machine de T ring (ann es 1940-50) est un automate th orique disposant : d'une source d'information, mat rialis e par un ruban (th oriquement infini), surlequel sont imprim s des symboles (X1, X2.)

7 Xn). d'un "scanner-marqueur" capable de lire et d' crire des symboles sur le ruban, d'un m canisme poss dant un nombre fini d' tats internes not s q1,q2,.. m canisme affichera son tat courant sur un l' tat interne qi du m canisme, et le symbole Xj point sur la bande par lescanner, la machine pourra effectuer des traitements l mentaires : en r crivant, ou non, un nouveau symbole sur le ruban, puis en d roulant, ou non, le ruban d'un cran vers la droite ou vers la gauche, et en modifiant, ou non, l' tat interne qi du m - Une r f rence : la machine de T ringOlivier Boisard - Cours d Intelligence canisme interne, tats stables q1, q2, .. qpRuban d'informationHistorique - Une r f rence : la machine de T ringOlivier Boisard - Cours d Intelligence + 3=5 Etat interneSymbole luR critureD callageEtat internedu m canismepar le scannerdu symboledu rubandu m canisme1q111gaucheq12q1X1gaucheq23q211ga ucheq24q2 XXdroiteq35q31 Xstopq36q3 XXstopq3 Situation de d partSituation l' tape suivanteExemple de machine de T ring : machine cet exemple, tout nombre sera cod sur le ruban par une s rie de "1" (3 sera cod "111", 4 par "1111", etc.

8 ,chacun de ces nombres tant d limit par un s parateur "X". Une addition telle que 2+3=5 pourra donc rerepr sent e par :Pour effectuer cette op ration, la machine de T ring doit poss der au moins trois tats internes q1, q2, et q3, etappliquer les r gles suivantes :Syst mes formelsOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleSyst mes formels - La Biblioth que de Babel ..Olivier Boisard - Cours d Intelligence Artificielle "La Biblioth que de Babel est une sph re dont le centre v ritable est unhexagone quelconque, et dont la circonf rence est inaccessible /../. Il n'ya pas, dans la vaste Biblioth que, deux livres identiques. De cespr misses incontournables, il d duisit que la Biblioth que est totale, etque ses tag res consignent toutes les combinaisons possibles des vingtet quelques symboles orthographiques (nombre, quoique tr s vaste, noninfini), c'est- -dire tout ce qu'il est possible d'exprimer, dans toutes leslangues.

9 Tout : l'histoire minutieuse de l'avenir, les autobiographies desarchanges, le catalogue de la Biblioth que, des milliers et des milliers decatalogues mensongers, la d monstration de la fausset de cescatalogues, la d monstration de la fausset du catalogue v ritable /../. Borges - La Biblioth que de Babel - Fictions - mes formels - D finitionOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleUn syst me formel est un ensemble de donn es purement abstrait,sans lien avec l'ext rieur, qui d crit les r gles de manipulation d'unensemble de symboles trait s de fa on uniquement syntaxique, c'est- -dire sans consid ration de sens (s mantique).Il est constitu :1 / d'un alphabet fini de symboles;2 / d'un proc d de construction des mots du syst me formel;3 / d'un ensemble d'axiomes qui sont des mots;4 / d'un ensemble fini de r gles de d duction qui permettent ded duire d'un ensemble fini de mots un autre ensemble de mots.

10 Elles sont de la forme :U1 et U2 et .. Up ==> W1 et W2 et .. Wno les Ui et les Wj sont des mots du syst me fl che "==>" se lit "permet de d duire". (Lauri re 87)Syst mes formels - ExempleOlivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleExemple du syst me BAB :1 / alphabet = les trois symboles A, B et C,2 / mots = toute suite finie de symboles de l'alphabet. Par exemple ""(cha ne vide), "A", "AAAAB", "BABBCA", etc ..3 / axiome unique : "A"4 / r gles de d duction : soient n et m deux mots quelconques,a) mAn ==> BmAnBb) mAn ==> CmAnCCeci peut se traduire par un graphe, aussi appel arbre de d rivation :(..)(..)(..)(..)BABCACBBABBCBABCBCACBCC ACCA(a)(b)(b)(b)(a)(a)Syst mes formels - D cidabilit Olivier Boisard - Cours d Intelligence ArtificielleOn dira qu'un syst me formel est d cidable s'il est possible, en un nombre finid' tapes, de d terminer si un mot quelconque peut tre ou non d duit des axiomes dusyst : le syst me BAB est-il d cidable ?