• Κωδικός: 5401
• Εξάμηνο: Εξαμ. Δ
• Τύπος: Μάθημα Επιστημονικής Περιοχής (ΜΕΠ)
• Κατηγορία: Μάθημα Ειδικής Υποδομής (ΜΕΥ)
• Είδος: Υποχρεωτικό (Υ)

• Διδ. Μονάδες: 6
• Ώρες/εβδ. (Θ/ΑΠ/Ε): 3 / 0 / 2
• Φόρτος εργασίας: 180
• Διδάσκοντες: Σταμάτης Δημοσθένης
• Δικτυακός τόπος: http://aetos.it.teithe.gr/~demos/teaching_GR.html

(1) ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Το μάθημα αποτελεί μία γενική εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) και στις εφαρμογές της, καθώς και στο δηλωτικό προγραμματισμό. Ορίζεται η έννοια του λογικού προγράμματος και συζητιέται η αρχή της ανάλυσης. Ο βασικός στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση του λογικού προγραμματισμού μέσω της Prolog, της γλώσσας προγραμματισμού που χρησιμοποιείται ευρύτατα για την ανάπτυξη προγραμματιστικών συστημάτων ΤΝ. Εμφαση δίνεται στις βασικές δομές της Prolog και αποφεύγονται τα ιδιαίτερα (εξω-λογικά) χαρακτηριστικά που συνοδεύουν τις διάφορες υλοποίησεις της. Στόχος επίσης του μαθήματος είναι η κατανόηση των τεχνικών και μεθοδολογιών επίλυσης προβλημάτων που χρησιμοποιούνται στην ΤΝ, η εισαγωγή στις μεθόδους αναπαράστασης γνώσης, και η αναφορά στις αρχές, στα χαρακτηριστικά και στους περιορισμούς των έξυπνων συστημάτων.
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές/τριες:

• Θα έχουν αποκτήσει καλή γνώση της γλώσσας Prolog και θα είναι σε θέση να τη χρησιμοποιήσουν για την ανάπτυξη προγραμμάτων ΤΝ.

• Θα είναι σε θέση να κατανοήσουν τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του δηλωτικού προγραμματισμού σε σχέση με το διατακτικό προγραμματισμό.

• Θα γνωρίζουν καλά τις βασικές έννοιες της ΤΝ και τις περιοχές εφαρμογής της.

(2) ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

• Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ): Ορισμοί ΤΝ, ιστορία και εξέλιξη, φιλοσοφικά ζητήματα, το τεστ του Turing, η φύση των προβλημάτων που αντιμετωπίζονται από την ΤΝ.

• Λογικά προγράμματα: Οι φράσεις του Horn, συντακτικό, δηλωτική και διαδικαστική σημασιολογία, ανάλυση, ενοποίηση, ο πιο γενικός ενοποιητής.

• Η Prolog σαν γλώσσα προγραμματισμού: Συντακτικό, φράσεις, γεγονότα και κανόνες, κατηγορήματα, όροι, η διαδικασία εκτέλεσης, ενοποίηση, οπισθοδρόμηση, το AND/OR δέντρο.

• Ο λογικός προγραμματισμός σαν μεθοδολογία: Αναδρομικός προγραμματισμός, Top-Down και Bottom-Up ανάπτυξη προγράμματος, επαυξητικός προγραμματισμός, ιντετερμινιστικός προγραμματισμός.

• Επεξεργασία λιστών: Αναπαράσταση λιστών, επεξεργασία λιστών, αναδρομή.

• Ενσωματωμένα κατηγορήματα: Αρνηση με αποτυχία, αριθμητική, σύγκριση Ι/Ο, αρχεία κλπ.

• Μετα-προγραμματιμός: κατηγορήματα υψηλότερης τάξης/μετά-κατηγορήματα.

• Αναπαράσταση Γνώσης και Προβλημάτων

• Εξυπνη Αναζήτηση Πληροφορίας

• Εφαρμογές: Παραδείγματα έξυπνων συστημάτων και η υλοποίησή τους.

(3) ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ

Πρόσωπο με πρόσωπο, το υλικό του μαθήματος διαθέσιμο στους φοιτητές/τριες Εξ Αποστάσεως

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Περιβάλλον Ανάπτυξης Λογισμικού (SWI-Prolog)

Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της σελίδας του μαθήματος και ηλεκτρονικής πλατφόρμας (Moodle)

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος:
Ι. Γραπτή τελική εξέταση (80-100%) που περιλαμβάνει:
– Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής
– Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας
– Επίλυση μικρών προβλημάτων σχετικών με τη θεωρία
ΙΙ. Συγγραφή – Παρουσίαση Εργασίας (0-20%)

Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:
Ανάπτυξη σειράς Προγραμμάτων/Εφαρμογών και τελική εξέτασή που βασίζεται σε αυτά

(4) ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Δ. Σταμάτης, Λογικός Προηγραμματισμός – Η γλώσσα Προγραμματισμού PROLOG, Σημειώσεις Διαλέξεων
2. Ι. Βλαχάβας, Π. Κεφαλάς, Ν. Βασιλειάδης, Φ. Κόκκορας, Η. Σακελλαρίου.
Τεχνητή Νοημοσύνη – Γ’ Έκδοση, Εκδόσεις Β.Γκιούρδας Εκδοτική, 2006 (προτάθηκε στον «Εύδοξο»).
3. S. Russell and P. Norvig Artificial Intelligence: A Modern Approach (2nd edition), Prentice Hall, 2nd ed., 2003
4. Τεχνητή Νοημοσύνη – Μια Σύγχρονη Προσέγγιση, 2η έκδοση, S. Russel και P. Norvig, Κλειδάριθμος 2004. (Μετάφραση του 3 – προτάθηκε στον «Εύδοξο»)
5. W.F.Clocksin and CS.Mellish, Programming in Prolog Using the ISO Standard, Springer Verlag, 2003
6. Bratko I., Prolog Programming for Artificial Intelligence (3d edition), Addison Wesley, 2001.
7. Luger, Artificial Intelligence: Structures and Strategies for Complex Problem Solving (5th Edition), Addison Wesley, 2005
8. R.Kowalski, Logic for Problem Solving, North-Holland, 1983
9. L.Sterling, E.Shapiro, The Art of Prolog: Advanced Programming Techniques, MIT Press, 1986