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Didattica
Intelligenza artificiale e sistemi complessi

Docenti: G. Vizzari, S. Bandini, G.Cattaneo

Crediti: 12 CFU

OBIETTIVI FORMATIVI

Conoscenze: Il corso introduce temi, modelli, metodologie, strumenti ed applicazioni sviluppate nel contesto dell'Intelligenza Artificiale Distribuita e dei Sistemi Dinamici.

Capacità: Strumenti concettuali e computazionali per l’analisi e modellazione di sistemi complessi con finalità di simulazione o progettazione di sistemi distribuiti caratterizzati dalla presenza di componenti autonome interagenti.

Modulo Complementi di Intelligenza Artificiale (4 CFU)

Il corso tratterà i seguenti argomenti:

·          Introduzione al concetto di agente e sistemi multi-agente (dal singolo agente intelligente ad un sistema multi-agente; architetture di agente; modelli di interazione fra agenti; agenti ed ambiente).

·          Approcci distribuiti alla simulazione (automi cellulari monodimensionali e bidimensionali; agenti cellulari situati; social simulation)

·          Agenti deliberativi (agenti cognitivi e stati mentali; concetto di deliberazione; esempi di modelli di agenti deliberativi: 3APL e AgentSpeak)

·          Applicazioni di sistemi basati su agenti e multi-agente: applicazioni avanzate web; sistemi di supporto al lavoro cooperativo in ambienti di pervasive computing.

Modulo Complementi di Rappresentazione della Conoscenza (4 CFU)

Il corso tratterà i seguenti argomenti:

-          Introduzione alla programmazione logica come paradigma di programmazione finalizzato alla risoluzione di problemi tramite rappresentazione dichiarativa della conoscenza.

-          Il ragionamento nonmonotono come strumento formale per la gestione dell’incompletezza delle informazioni e delle forme di inferenza non immediatamente riconducibili alla deduzione classica tipica della logica del primo ordine.

-          Introduzione al concetto formale di logica nonmonotona

-          Dalle logiche non monotone alla programmazione logica: Prolog, AnswerSet Prolog e DLV come sua implementazione.

 

 

Modulo Complementi di Cibernetica e Teoria dei Sistemi (4 CFU)

Il corso tratterà i seguenti argomenti:

1. Teoria astratta dei Sistemi Dinamici a Tempi Discreti (SDTD). Attrattività e repulsività di punti di equilibrio e di sottosistemi dinamici. Stabilità e instabilità di punti di equilibrio, di orbite e di sistemi. Metodo diretto di Lyapunov sulla stabilità. Coniugazione topologica fra SDTD e invarianti dinamici correlati. Sottosistemi dinamici come sottoinsiemi positivamente invarianti (insiemi intrappolanti).

2. SDTD Lineari reali multidimensionali e loro complessificazione. Condizioni sufficienti di stabilità e instabilità legate agli autovalori. Applicazioni alle equazioni alle differenze di ordine qualsiasi. La trasformata Z, la trasformata di Fourier discreta (estensione alla "fast Fourier transformation") e loro applicazioni allo studio dei SDTD lineari.

3. Sensitività alle condizioni iniziali come instabilità globale forte e teoria generale del caos topologico. Le mappe logistiche come paradigmi di comportamenti caotici.

4. Sistemi Dinamici Simbolici. Caos nello spazio delle fasi delle successioni mono e bi - infinite su alfabeti finiti. La mappa di shift come esempio di caos topologico. Automi Cellulari e Subshifts. Linguaggi formali associati. Relazione tra proprieta' dinamiche e linguaggi formali.

5. Teoria dei frattali come SDTD di tipo contrattivo. Teorema generale sulla mappe contratte. Spazio dei frattali. Sistemi di funzioni iterate (IFS) sullo spazio dei frattali indotti da un numero finito di mappe contrattive. IFS parametrici e IFS ricorsivi. Compressione delle immagini con tecniche frattaliche.

6. Reti neurali: Equivalenza fra reti Booleane e reti bipolari. Reti neurali strettamente separatrici e reti intere. Dinamiche discrete di reti neurali: modalita' di elaborazione parallela e modalita' sequenziale. Funzioni di Lyapunov per reti neurali: determinazione della periodicita' massima dei punti ciclici e del transitorio.

Approfondimenti

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redazioneweb@disco.unimib.it - ultimo aggiornamento di questa pagina 28/03/2011