2. T. P. Hong 2
AI (Artificial Intelligence)
John McCarthy
1956年
Dartmouth Summer Research Project on
Artificial Intelligence
The science and engineering of making
intelligent machines
3. T. P. Hong 3
What is AI?
正式而言,計算能力的研究
知覺
推理
行動
別碰我...
你看起來
像壤人...
$^%&..
4. T. P. Hong 4
Two Different Views
Strong AI
Weak AI
5. T. P. Hong 5
Strong AI
As powerful as a human being
e.g. a robot
Now: not so powerful as a human being
Think the same as a human being?
上圖與右圖來自: WALL-E, A-Lab: Asuna
6. T. P. Hong 6
Weak AI
To make computers more efficient at
solving problems
e.g. expert systems
e.g. bio-inspired computing
e.g. neural network
7. T. P. Hong 7
Alan Turing
1950s
Often seen as the father of AI
The first paper in AI
Computing Machinery & Intelligence
Inventing the Turing Machine
A theoretical computational model
Inventing the Turing Test
8. T. P. Hong 8
Turing Test
No system has yet passed the Turing Test
An Interrogator
A Human
A Computer
(ask questions) (answer)
9. T. P. Hong 9
CAPTCHA
Completely Automated Public
Turing test to tell Computers and
Humans Apart
卡內基梅隆大學的 Luis Von Ahn 團隊
開發
2009年賣給Google
10. T. P. Hong 10
CAPTCHA
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%AA%8C%E8%AF%81%E7%A0%81
11. T. P. Hong 11
noCAPTCHA
不需要驗證碼的驗證碼
會傳送一組資料到 Google 的伺服器中
包含 Google 偷偷記錄下來的 IP 位址、國
家、時間
以及你打勾之前的滑鼠軌跡、打勾之前的
網頁捲動紀錄等
已經能非常準確判斷是不是真人
https://buzzorange.com/techorange/2017/09/13/captcha-and-recaptcha/
12. T. P. Hong 12
Knowledge Levels
(rules about rules)
(rules + facts)
(facts)
(facts)
Meta
Knowledge
Knowledge
Information
Data
Noise
13. T. P. Hong 13
為什麼 AI 能夠發展起來
巨量資料
網路速度
行動裝置普及
硬體升級
演算法改良
…
14. T. P. Hong 14
ASE Social Informatics & Big Data
16. T. P. Hong 16
Internet of Things
Sensors, Networks, Applications
圖來自: Cadence
17. T. P. Hong 17
Big Data
People:
Social Media
Objects:
Internet of Things
Multi-media:
Text, Image, Voice, Video, Graph, Database, Hybrid, …
Others:
Network Communication,
Business Data,
Government Data,
Transactions, Log, …
Advance of ICT:
Hardware, Software, Algorithm, Communication, Storage,
Display, …
18. T. P. Hong 18
Data Growth Rate
Faster and faster
According to IBM
90% data in the past two years
19. T. P. Hong 19
Related Technology
Platform
Apache Hadoop, Cloudera, …
Data Storage and Management
DB, NoSQL, Hadoop HBase, …
Data Mining and Machine Learning
Data Visualization
Privacy and Security
Tools
20. T. P. Hong 20
Trend of Big Data and AI
2015 2016 2017 2018
Google Trends, 2015 – 2018, Worldwide
Big Data, Machine Learning, Artificial Intelligence,
Data Sciencce, Deep Learning
21. T. P. Hong 21
第二十四屆人工智慧與應用研討會
(TAAI 2019)
2019年11月21至23日
By 國立高雄大學 & 台灣人工智慧學會
Location: 蓮潭會館
Paper Due: 9月1日
26. T. P. Hong 26
Top 10 Strategic Technology Trends
http://www.gartner.com/smarterwithgartner/gartner-top-10-strategic-technology-
trends-for-2018/
27. T. P. Hong 27
海底撈針 – 搜尋
只求一個解的搜尋法
e.g.魔術方塊
求最佳解的搜尋法
求近似解的搜尋法
電腦下棋的搜尋法
e.g.象棋
一方要贏
另一方不讓你贏
28. T. P. Hong 28
人機大戰
1997年人工智慧大事
IBM Deep-Blue(深藍)擊敗世界棋王卡斯巴羅夫
2016年人工智慧大事
Google Alpha-Go擊敗韓國職業棋士九段李世乭
29. T. P. Hong 29
AlphaGo
2014年開始由英國倫敦Google
DeepMind開發的人工智慧圍棋程式
2016年3月擊敗韓國職業棋士李世乭
2017年5月擊敗世界排名首位的中國棋
王柯潔
2017年5月在烏鎮圍棋峰會上團隊戰與
組隊戰也全勝
授予AlphaGo職業圍棋九段
30. T. P. Hong 30
AlphaGo Overview
1
Selection
2
Expansion
3
Simulation
4
Backpropagation
Monte Carlo Method
31. T. P. Hong 31
人機大戰
電腦下棋
利用超強的計算能力
- 計算之後可能的下棋局勢
利用強大的儲存能力
- 將所有棋局模式加以儲存
利用機器學習的能力
- 增強自己對奕能力
人與電腦到底誰厲害
叫阮第二名
32. T. P. Hong 32
冷血超人
何謂專家系統
將人類專家的知識,以規則(Rule)或其他
知識表達方式建立於系統中。
例如:If下雨天, Then不要出去玩;
If不出去玩, Then要念書等
推論
輸入天氣是下雨,則得到系統要你去念書
最主要的部分就是在於規則(知識)的取
得及事實的輸入.
例子: 醫療診斷專家系統
例子: 核能電廠診斷系統
33. T. P. Hong 33
專家系統架構
使用者
新案例的描述(事實)
建議及解釋
知識庫
推理機
專家系統
使
用
者
介
面
34. T. P. Hong 34
機器學習
機器學習是人工智慧的核心!!
由例子中學習
例如:
燕子會飛,麻雀會飛 -> 鳥會飛
35. T. P. Hong 35
機器學習
用資料建出Model,以有效率解決問題
e.g. decision tree, neural network, …
應用範圍廣
36. T. P. Hong 36
機器學習的類別
監督學習 (Supervised learning)
Data 的 Class 已知
無監督學習 (unsupervised learning)
Data 的 Class 不知
半監督學習 (Semi-supervised
learning)
有些Data 的 Class已知
有些Data 的 Class不知
37. T. P. Hong 37
監督式學習範例
Training Data Set
Label: Cat
Another Data
Label: Cat
38. T. P. Hong 38
Unknown New Data
Training Data Set
Label: Cat
Unknown New Data
Label: Cat
39. T. P. Hong 39
監督式學習
Supervised Learning Workflow
Raw Data
Testing
Data
Feature
Extration Trainging
Training
Model
Feature
Extration
Testing Label
Feedback
46. T. P. Hong 46
Back-Propagation Model
Output layer
(o)
Input layer
(m)
Hidden layer
(h)
Output layer
(o)
Input layer
(m)
Hidden layer
(h)
47. T. P. Hong 47
Deep Learning
圖片來自: https://panx.asia/archives/53209
48. T. P. Hong 48
Deep Learning
GPU的進步
ImageNet冠軍
正確率超過第二名將近 10%
49. T. P. Hong 49
CNN 神經網路
Image Processing + NN
前半部「採樣」
後半部full-connected 神經網路
圖來自:https://www.clarifai.com/technology
50. T. P. Hong 50
CNN採樣
Convolutions
用filters擷取圖片特徵
Pooling
強調圖片特徵
圖來自: http://www.iro.umontreal.ca/~bengioy/talks/DL-Tutorial-NIPS2015.pdf
51. T. P. Hong 51
Some Applications
影像處理:
黑白照片上色 f ( ) =
馬賽克還原 f ( ) =
語音處理:
語音辨識 f ( ) = “ Hello, world”
對話機器人 f ( 你好嗎? ) = “今天過得不太順利!”
語言翻譯 f ( Machine Learning ) = “ 機器學習”
自動駕駛,先進駕駛輔助系統
工廠應用,如瑕疵品辨識
生物資訊 … etc.
From 成大陳朝鈞
52. T. P. Hong 52
Deep Learning
圖來自: https://www.xenonstack.com/blog/log-analytics-deep-machine-learning-ai/
53. T. P. Hong 53
Biomimicry (仿生)
Emulating nature’s rules and living ways
For solving some human’s problems
55. T. P. Hong 55
Metaheuristic Algorithms
Metaheuristic
algorithms
Evolutionary
algorithm
Physics-based
algorithm
Swarm-based
algorithm
Human-based
algorithm
GA GP GSA
PSO
ANT
Neural
network
Fuzzy
set
Bee
56. T. P. Hong 56
Chatbot
Evolution
56
圖來自: Kontiki AI Labs
57. T. P. Hong 57
Data Mining
Simon
Goods
Supermarket
How to arrange goods into
supermarket?
58. T. P. Hong 58
Association Rules
Bread
Milk
IF bread is bought
then milk is bought
59. T. P. Hong 59
The Role of Data Mining
Useful patterns
Transaction data
Preprocess
data
Data Mining
Knowledge
and strategy
Data information
70. T. P. Hong 70
關鍵製程智慧化
從關鍵know-how開始
紡織、製鞋等傳產老技術寫進AI
例如染色
老師傅的獨家筆記本
人工智慧調配參數
客製化需求
71. T. P. Hong 71
AOI 機器視覺
資料來源: http://apisc.com/aoi-introduction.htm
72. T. P. Hong 72
Health Informatics
Bioinformatics(生物信息學)
e.g. gene expression data
Neuroinformatics(神經信息學)
e.g. MRIs, brain image data
Clinical Informatics(臨床信息研究)
e.g. Patients’ medical records, profile
e.g. for making predictions
Public Health Informatics(公共衛生信息)
traditional (experts or hospitals)
the population (social media)
e.g. for epidemics
73. T. P. Hong 73
高大人工智慧研究中心
配合國家高科技人工智慧發展政策
整合本校人工智慧跨領域研究與資源
培育人工智慧產業發展所需之各類型跨領域人才
建立人工智慧相關創新知識交流平台
執行校內外委託人工智慧相關計畫
82. T. P. Hong 82
Transfer Learning
Pan, S. J., & Yang, Q. (2010). A survey on transfer learning.
IEEE Transactions on knowledge and data engineering, 22(10), 1345-1359.
83. T. P. Hong 83
Transfer Learning
leopard & bear
classifier
lion & dog classifier
leopard & bear
classifierReferences:
[1] S. J.Pan and Q. Yang, “A Survey on Transfer Learning”, IEEE Transactions on Knowledge and
Data Engineering, Volume 22, Issue 10, Pages 1345-1359, October 2010.
[2] J. Yosinski, J. Clune, Y. Bengio, H. Lipson, “How transferable are features in deep neural
networks?”, Advances in Neural Information Processing Systems 27, Pages 3320-3328. Dec. 2014.
84. T. P. Hong 84
Progressive Selfer CNN
A C
A C D
85. T. P. Hong 85
Progressive Selfer CNN
A C D
A C D F
95. T. P. Hong 95
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Beethoven - Moon Sonata
Adele - Skyfall
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Mozart - Magic Flute
95
96. T. P. Hong 96
手機
架構
• 以伺服器為核心
• 主要透過手機端
使用
伺服器資料庫
對話
憂鬱症診斷機器人
對話紀錄
評斷結果
Jieba NegEx SnowNLP
ChatterBot劇本
憂鬱分數 罹患病徵
97. T. P. Hong 97
Two-dimensional GA
A possible schedule
Aircraft 001
Aircraft 002
Aircraft 003
Time slot 1 Time slot 2 Time slot 3 Time slot 4
Job1 Job6 Job4
Job5
Job2 Job8 Job3 Job7
1 0 6 4
0 5 0 0
2 8 3 7
98. T. P. Hong 98
Airline Scheduling Problems
Solving three airline scheduling problem
Aircraft scheduling problem
Airline pairing problem
Airline crew rescheduling
Considering different constraints
99. T. P. Hong 99
Group Stock Portfolio
𝐺1 {2801, 1325, 2460, 2412}
𝐺2 {2809, 2851, 2382, 4938, 1321}
𝐺3 {2325, 2881, 2409, 2426, 3045}
2801
2809
2325
100. T. P. Hong 100
Knowledge Warehouse
Los Angeles
branch
San Francisco
branch
New York
branch
SimonBike
company
101. T. P. Hong 101
FinTech
SSCI國際期刊「
Investment
Analysts Journal
」並獲選為年度唯
一最佳論文
http://www.iassa.
co.za/journals/。
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AI Ethics
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103. T. P. Hong 103
AI Ethics
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104. T. P. Hong 104
AI Ethics
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movie: I, robot (機械公敵)
105. T. P. Hong 105
AI Ethics
Robot rights
Treated like human
or just a robot
圖來自: https://zh.wikipedia.org/wiki/File:Repliee_Q2.jpg
106. T. P. Hong 106
AI Ethics
Movie
The Circle (直播風暴)
About a social media company
107. T. P. Hong 107
Conclusion
好的人工智慧系統
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108. T. P. Hong 108
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