Là trí tuệ do con người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính có thể tự động hóa các hành vi thông minh như con người.. Trí tuệ nhân tạo khác với việc lập trình logic trong các ng
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
bộ" /'.^Oố
MÔN HỌC: TIN HỌC TRONG KỸ THUẬT
ĐỀ TÀI: PYTHON VÀ AI
GVHD: Ths Lê Thanh Tùng SVTH: Nguyễn Văn Hiền - MSSV:18146294
TP Hồ Chí Minh, Tháng 6 năm 2020
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths Lê Thanh Tùng Trong quá trình học tập và tìm hiểu bộ môn Tin học trong kỹ thuật, chúng
em đã nhận được sự quan tâm và giảng dạy tận tình của thầy Thầy giúp chúng
em tích lũy thêm nhiều kiến thức và vận dụng chúng vào bài tiểu luận này
Kiến thức là vô hạn mà sự tiếp nhận kiến thức của bản thân mỗi người luôn có những hạn chế nhất định Do đó, trong quá trình hoàn thành bài tiểu luận, chắc chắn không tránh khỏi những sai sót Chúng em rất mong nhận được những góp ý đến từ thầy để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn
Kính chúc thầy nhiều sức khỏe, hạnh phúc và thành công trên con đường
sự nghiệp giảng dạy của mình
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trang 3MỤC LỤC
Chương 1: TÌM HIỂU VỀ AI 1
1.1 AI là gì? 1
1.2 Phân loại AI 1
1.2.1 Công nghệ AI phản ứng (Reactive Machine) 1
1.2.2 Công nghệ AI với bộ nhớ hạn chế 2
1.2.3 Lý thuyết trí tuệ nhân tạo 2
1.2.4 Tự nhận thức 2
1.3 Lợi ích của trí tuệ nhân tạo 2
Chương 2: NHỮNG LĨNH VỰC, ỨNG DỤNG HIỆN NAY ĐANG SỬ DỤNG AI 4
2.1 Trong ngành vận tải 4
2.2 Trong sản xuất 4
2.3 Trong y tế 4
2.4 Trong giáo dục 5
2.5 Trong truyền thông 5
2.6 Trong ngành dịch vụ 5
Chương 3: ỨNG DỤNG VÀ ƯU ĐIỂM CỦA PYTHON TRONG BÀI TOÁN AI 7
3.1 Ứng dụng của Python trong bài toán AI 7
3.2 Ưu điển của Python trong bài toán AI 7
KẾT LUẬN 9
TÀI LIỆU THAM KHẢO 10
Trang 4Chương 1: TÌM HIỂU VỀ AI 1.1 AI là gì?
Trí tuệ nhân tạo hay trí thông minh nhân tạo (Artiíicial intelligence - viết tắt
là AI) là một ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính (Computer Science) Là trí tuệ do con người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính có thể tự động hóa các hành vi thông minh như con người
Trí tuệ nhân tạo khác với việc lập trình logic trong các ngôn ngữ lập trình là ở việc ứng dụng các hệ thống học máy (machine learning) để mô phỏng trí tuệ của con người trong các xử lý mà con người làm tốt hon máy tính
Cụ thể, trí tuệ nhân tạo giúp máy tính có được những trí tuệ của con người như: biết suy nghĩ và lập luận để giải quyết vấn đề, biết giao tiếp do hiểu ngôn ngữ, tiếng nói, biết học và tự thích nghi,
Tuy rằng trí thông minh nhân tạo có nghĩa rộng như là trí thông minh trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng, nó là một trong những ngành trọng yếu của tin học Trí thông minh nhân tạo liên quan đến cách cư xử, sự học hỏi và khả năng thích ứng thông minh của máy móc
1.2 Phân loại AI
Công nghệ AI được chia làm 4 loại chính:
1.2.1 Công nghệ AI phản ứng (Reactive Machine)
Một ví dụ là Deep Blue, chưong trình tự động choi cờ vua của IBM đã đánh bại kì thủ thế giới Garry Kasparov vào những năm 1990 Công nghệ AI của Deep Blue có thể xác định các nước cờ và dự đoán những bước đi tiếp theo Nó không có ký ức và không thể sử dụng những kinh nghiệm trong quá khứ để tiếp tục huấn luyện trong tưong lai
Loại công nghệ AI này phân tích những động thái khả thi - của chính nó và đối thủ - và chọn hành động chiến lược nhất Deep Blue và AlphaGO (choi cờ vây) của Google được thiết kế cho các mục đích hẹp và không thể dễ dàng áp dụng cho tình huống khác
Trang 51.2.2 Công nghệ AI với bộ nhớ hạn chế
Đặc điểm của công nghệ AI với bộ nhớ hạn chế là khả năng sử dụng những kinh nghiệm trong quá khứ để đưa ra những quyết định trong tương lai Công nghệ AI này thường kết hợp với cảm biến môi trường xung quanh nhằm mục đích dự đoán những trường hợp có thể xảy ra và đưa ra quyết định tốt nhất cho thiết bị
Ví dụ như đối với xe không người lái, nhiều cảm biến được trang bị xung quanh xe và ở đầu xe để tính toán khoảng cách với các xe phía trước, công nghệ
AI sẽ dự đoán khả năng xảy ra va chạm, từ đó điều chỉnh tốc độ xe phù hợp để giữ an toàn cho xe
1.2.3 Lý thuyết trí tuệ nhân tạo
Đây là một thuật ngữ tâm lý Công nghệ AI này có thể tự mình suy nghĩ và học hỏi những thứ xung quanh để áp dụng cho chính bản thân nó lên một việc cụ thể Loại công nghệ AI này chưa khả thi trong thời gian hiện tại
1.2.4 Tự nhận thức
Lúc này cả hệ thống AI có ý thức về bản thân, có ý thức và hành xử như con người Chúng thậm chí còn có cảm xúc và hiểu được cảm xúc của những người khác Tất nhiên, loại công nghệ AI này vẫn chưa khả thi
Một trong các ứng dụng rõ rệt và có hiệu quả nhất của AI là nhà thông minh Bằng việc kết nối nhiều loại sản phẩm có khả năng học hỏi thói quen của chủ sở hữu nhờ vào trợ lí ảo như Google Assistant, lúc này AI sẽ tận dụng mọi thông tin
mà nó ghi nhớ được từ chủ nhân để phục vụ các nhu cầu được đưa ra một cách nhanh chóng và thuận tiện nhất
1.3 Lợi ích của trí tuệ nhân tạo
AI là một thành quả vĩ đại của khoa học hiện đại, nếu biết cách ứng dụng thì
nó sẽ đem lại rất nhiều lợi ích cho bạn Những lợi ích mà trí tuệ nhân tạo đã và đang đem lại cho con người có thể kể đến là:
❖ Phát hiện và hạn chế rủi ro: Công nghệ AI giúp chúng ta dự báo trước nhiều rủi ro và có thể phần nào hạn chế những thiệt hại mà các rủi ro đó đem lại AI có thể giúp con người dự báo trước những rủi ro của toàn
Trang 6nhân loại như dịch bệnh, thảm họa thiên nhiên, nguy cơ chiến
đến những rủi ro mang tính cá nhân như rủi ro trong kinh
gia giao thông
❖ Tiết kiệm sức lao động của con người: AI ra đời giúp con người càng ngày càng tiết kiệm sức lao động bởi khả năng tự động hóa cao của nó Nhờ có AI mà con người có thể tối ưu hóa hoạt động sản xuất, giảm bớt nhân công trong việc vận hành dây chuyền
❖ Giải phóng sức sáng tạo: Công nghệ trí tuệ nhân tạo có thể thay con người đảm nhiệm nhiều công việc như đánh giá dữ liệu, giao tiếp với khách hàng qua đó tạo điều kiện và cho phép con người có thể tập trung khai thác sâu hơn khả năng sáng tạo của bản thân, phát triển chuyên môn một cách bài bản, sâu sắc hơn
❖ Cầu nối ngôn ngữ: Ngôn ngữ là cầu nối những cũng là rào cản lớn khiến con người không thể tiếp cận gần nhau hơn cũng như học hỏi những nguồn tri thức mới hơn Nhưng với trí tuệ nhân tạo, những rào cản về ngôn ngữ đang dần được gỡ bỏ để con người có thể thoải mái tiếp xúc với mọi nền văn hóa, mọi ngôn ngữ, mọi quốc gia, qua đó mở rộng thêm nhiều cơ hội học tập, làm việc khác
❖ Cá nhân hóa: AI giúp đánh giá và cá nhân hóa dữ liệu giúp con người có thể thấy được những thứ mà họ muốn thấy thông qua hành vi của người dùng
Đi kèm với những lợi ích ủa AI, cũng có những mặt trái mà chúng ta cần quan tâm như chi phí cao, không có tính linh hoạt, sáng tạo và đặc biệt là khả năng gây ra tình trạng thất nghiệp hàng loạt cho người lao động
Trang 7Chương 2: NHỮNG LĨNH Vực, ỨNG DỤNG HIỆN NAY
ĐANG SỬ DỤNG AI 2.1 Trong ngành vận tải
Trí tuệ nhân tạo được ứng dụng trên những phương tiện vận tải tự lái, điển hình là ô tô Sự ứng dụng này góp phần mang lại lợi ích kinh tế cao hơn nhờ khả năng cắt giảm chi phí cũng như hạn chế những tai nạn nguy hiểm đến tính mạng Vào năm 2016, Otto, hãng phát triển xe tự lái thuộc Uber đã vận chuyển thành công 50.000 lon bia Budweisers bằng xe tự lái trên quãng đường dài 193
km Theo dự đoán của công ty tư vấn công nghệ thông tin Gartner, trong tương lai, những chiếc xe có thể kết nối với nhau thông qua Wifi để đưa ra những lộ trình vận tải tốt nhất
2.2 Trong sản xuất
Trí tuệ nhân tạo được ứng dụng để xây dựng những quy trình sản xuất tối ưu hơn Công nghệ AI có khả năng phân tích cao, làm cơ sở định hướng cho việc ra quyết định trong sản xuất Nhờ đó, AI giúp tiết kiệm chi phí, công sức và mang lại năng suất cao Dự báo từ 5 đến 10 năm nữa, ngành khoa học này sẽ phát triển lên tới đỉnh cao Hãy cùng chờ đợi những thành tựu mới nhất của loài người về lĩnh vực này
2.3 Trong y tế
AI góp phần cải thiện tình trạng sức khỏe bệnh nhân, đồng thời giảm các chi phí điều trị Một trong những công nghệ chăm sóc sức khỏe tốt nhất phải kể đến IBM Watson Nó có khả năng hiểu được các ngôn ngữ tự nhiên và phản hồi các câu hỏi được yêu cầu Hệ thống khai thác dữ liệu bệnh nhân và nguồn dữ liệu sẵn
có khác để tạo ra giả thuyết
Sau đó, nó sẽ trình bày một lược đồ điểm tin cậy Các ứng dụng khác của AI bao gồm chatbot, chương trình máy tính trực tuyến để trả lời các câu hỏi và hỗ
Trang 8trợ khách hàng, sắp xếp các cuộc hẹn hoặc trợ giúp bệnh nhân thông
trình thanh toán và các trợ lý y tế ảo cung cấp phản hồi y tế cơ bản
2.4 Trong giáo dục
Sự ra đời của trí tuệ nhân tạo giúp tạo ra những thay đổi lớn trong lĩnh vực giáo dục Các hoạt động giáo dục như chấm điểm hay dạy kèm học sinh có thể được tự động hóa nhờ công nghệ AI Nhiều trò chơi, phần mềm giáo dục ra đời đáp ứng nhu cầu cụ thể của từng học sinh, giúp học sinh cải thiện tình hình học tập theo tốc độ riêng của mình
Trí tuệ nhân tạo còn có thể chỉ ra những vấn đề mà các khóa học cần phải cải thiện Chẳng hạn như khi nhiều học sinh được phát hiện là gửi đáp án sai cho bài tập, hệ thống sẽ thông báo cho giáo viên đồng thời gửi thông điệp đến học sinh
để chỉnh sửa đáp án phù hợp Công nghệ AI còn có khả năng theo dõi sự tiến bộ của học sinh và thông báo đến giáo viên khi phát hiện ra vấn đề đối với kết quả học tập của học sinh
Hơn nữa, sinh viên còn có thể học hỏi từ bất cứ nơi nào trên thế giới thông qua việc sử dụng những phần mềm có hỗ trợ AI Công nghệ AI cũng cung cấp
dữ liệu nhằm giúp sinh viên lựa chọn được những khóa học tốt nhất cho mình
2.5 Trong truyền thông
Đối với lĩnh vực truyền thông, sự phát triển của trí tuệ nhân tạo góp phần làm thay đổi cách thức tiếp cận đối với khách hàng mục tiêu Nhờ những ưu điểm của công nghệ AI, các công ty có thể cung cấp quảng cáo vào đúng thời điểm, đúng khách hàng tiềm năng, dựa trên việc phân tích các đặc điểm về nhân khẩu học, thói quen hoạt động trực tuyến và những nội dung mà khách hàng thường xem trên quảng cáo
2.6 Trong ngành dịch vụ
Công nghệ AI giúp ngành dịch vụ hoạt động tối ưu hơn và góp phần mang đến những trải nghiệm mới mẻ hơn và tốt hơn cho khách hàng Thông qua việc thu thập và phân tích dữ liệu, công nghệ AI có thể nắm bắt thông tin về hành vi
Trang 9sử dụng dịch vụ của khách hàng, từ đó mang lại những giải pháp phù
nhu cầu của từng khách hàng
Ngoài những lĩnh vực kể trên, công nghệ AI còn ứng dụng cho rất nhiều lĩnh vực khác, đồng thời còn mở rộng đến những lĩnh vực không tưởng
Trang 10Chương 3: ỨNG DỤNG VÀ ƯU ĐIỂM CỦA PYTHON TRONG
BÀI TOÁN AI 3.1 Ứng dụng của Python trong bài toán AI
Các mô hình và dự án AI vốn đã khác với các mô hình phần mềm truyền thống Khi chúng ta nói về các dự án AI, các công cụ và công nghệ được sử dụng
và các kỹ năng cần thiết hoàn toàn khác với những công cụ được sử dụng trong quá trình phát triển các dự án phần mềm thông thường Ứng dụng AI yêu cầu một ngôn ngữ ổn định, an toàn, linh hoạt và được trang bị các công cụ có thể xử
lý các yêu cầu riêng biệt khác nhau của các dự án như vậy Python có tất cả những tính chất này và do đó, nó đã trở thành một trong những ngôn ngữ được các chuyên gia Khoa học Dữ liệu ưa chuộng nhất
3.2 Ưu điểm của Python trong bài toán AI
❖ Đơn giản và nhất quán
- Python cho phép các lập trình viên viết code ngắn gọn và dễ đọc
- Triển khai AI liên quan đến hàng tấn thuật toán, Python cung cấp phương pháp “kiểm tra khi code” giúp làm giảm số lượng code bạn phải gõ
❖ Dễ học
Code Python mang âm hưởng toán học và giống với lối đọc / hiểu của con người thế nên nó giúp đơn giản hóa các vấn đề để bạn tập trung vào AI,
ML hơn so với các ngôn ngữ khác
❖ Có nhiều thư viện và Framework
Python có một kho công nghệ phong phú bao gồm rất nhiều thư viện giúp giải quyết các thuật toán từ dễ đến khó và tiết kiệm rất nhiều thời gian cho các dự án trí tuệ nhân tạo và học máy Dưới đây là một số thư viện, framework phổ biến:
- Keras, TensorFlow, and Scikit-learn cho Học máy
- NumPy cho phân tích dữ liệu và tính toán khoa học hiệu năng cao
Trang 11SciPy cho advanced computing
Pandas để phân tích dữ liệu mục đích chung
Seaborn cho trực quan hóa dữ liệu (Data Visualization)
❖ Nền tảng độc lập
Python được hỗ trợ bởi nhiều nền tảng bao gồm Linux, Windows, MacOS, Unix, v.v Code Python có thể được sử dụng để tạo các chương trình thực thi độc lập cho hầu hết các hệ điều hành phổ biến, điều này có nghĩa là phần mềm Python có thể dễ dàng phân phối và sử dụng trên các hệ điều hành đó mà không cần trình thông dịch Python
❖ Cộng đông Python rất lớn
Python có một cộng đồng người dùng khổng lồ luôn hữu ích khi chúng ta gặp phải lỗi mã hóa Ngoài lượng người sử dụng đông đảo, Python còn có nhiều cộng đồng, nhóm và diễn đàn nơi các lập trình viên đăng các lỗi của họ và sẵn sàng giúp đỡ lẫn nhau
Trang 12KẾT LUẬN
•
Những năm gần đây, các cụm từ như "AI"hay "Trí tuệ nhân tạo"
dường như đã quá phổ biến trong cuộc sống hiện nay Hễ nhắc tới các thiết bị điện tử hay bất cứ thiết bị nào người ta đều nhắc đến trí tuệ nhân tạo được tích hợp trên thiết bị đó Nhưng không phải ai cũng biết và hiểu về AI
Bài tiểu luận đã thể hiện tổng quan các vấn đề liên quan đến AI cũng như ứng dụng của Python trong AI Giúp chúng ta hiểu thêm phần nào về bản chất và lợi ích của AI trong thực tế Tuy nhiên, với khả năng còn bị hạn chế
về nhiều mặt nên quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài không tránh khỏi những khiếm khuyết, hạn chế nhất định Kính mong nhận được sự góp ý, nhận xét của quý thầy cô để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn
Trang 131 0
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 https://www.semtek.com.vn
2 https://fptshop.com.vn/tin-tuc/danh-gia/cong-nghe-ai-la-gi-tim-hieu-ve-cong-nghe-ai-63382
3 https://insights.magestore.com/posts/tong-quan-ai-artificial-intelligence
4
https://niithanoi.edu.vn/tai-sao-lai-su-dung-python-cho-ai-va-machine-learning.html