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Processi Cognitivi e Tecnologie (Anno Accademico 2019/2020) - Cyberpsicologia

Fondamenti di Intelligenza Artificiale


CFU: 6
Lingua contenuti:Italiano
Descrizione dell'insegnamento
L'Intelligenza Artificiale (AI) è un settore in continua espansione che avvalendosi delle conoscenze e degli sviluppi tecnologici di diverse discipline pervade ormai molteplici ambiti della nostra realtà. Il corso vuole essere al tempo stesso una introduzione alla disciplina dell'AI (e alle sue origini) e una panoramica sulle sue principali aree di ricerca ed i suoi strumenti. In particolare, il corso mostrerà come AI e Scienze Cognitive si influenzino vicendevolmente, portando da un lato allo sviluppo di nuove applicazioni e dall'altro ad una maggiore comprensione degli agenti biologici (e dell'essere umano in particolare).


Prerequisiti
Il corso non prevede prerequisiti specifici. Ciò nonostante conoscenze di base di elementi di programmazione (ad es. Python), così come di algebra lineare, possono aiutare lo studente nella comprensione degli aspetti più tecnici della materia e nello svolgimento delle attività interattive.

Scopi
Il corso si propone di fornire le conoscenze di base riguardo allo sviluppo e allo stato dell’arte dell’Intelligenza Artificiale come ambito multidisciplinare a cavallo tra le Scienza Cognitive, le Neuroscienze, la Robotica e il Machine Learning. Lo studente acquisirà degli strumenti e delle conoscenze che lo renderanno in grado di leggere con occhio critico gli avanzamenti scientifici in questo settore sia dal punto di vista tecnologico che dal punto di vista dello studio della mente e della cognizione.

Testi

Generale

- McCarthy, J., Minsky, M. L., Rochester, N., & Shannon, C. E. (1955) A Proposal for the Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence. Reperibile qui: http://jmc.stanford.edu/articles/dartmouth/dartmouth.pdf

Macro-area: Reti neurali 

- David Kriesel, 2007, A Brief Introduction to Neural Networks, Capitoli 1;2;3;4;5;8 Reperibile in http://www.dkriesel.com/en/science/neural_networks

Macro-area: Reinforcement Learning

- Sutton & Barto: Reinforcement Learning: An Introduction (Second Edition). Capitoli 1; 2; 3; 6 (solo 6.1;6.2;6.5); 14; 15. Reperibile on-line: http://www.incompleteideas.net/book/RLbook2020.pdf

- Schultz, W., Dayan, P., & Montague, P. R. (1997). A neural substrate of prediction and reward. Science, 275(5306), 1593-1599. Reperibile on-line

Macro-area: Robotica Autonoma

- Brooks, R. A. (1990). Elephants don't play chess. Robotics and autonomous systems, 6(1-2), 3-15. Reperibile on-line.

- Asada, Minoru, et al. (2009). Cognitive developmental robotics: A survey. IEEE transactions on autonomous mental development 1.1, 12-34. Reperibile on-line.

- White, R. W. (1959). Motivation reconsidered: The concept of competence. Psychological review, 66(5), 297. Dispense.

- Santucci, V. G., Baldassarre, G., & Mirolli, M. (2016). GRAIL: a goal-discovering robotic architecture for intrinsically-motivated learning. IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems, 8(3), 214-231. Reperibile on-line.

Macro-area: Neuroscienze computazionali

- Wulfram Gerstner, Werner M. Kistler, Richard Naud and Liam Paninski, 2014, Capitoli 1 e 2. Neuronal Dynamics online book. Reperiblile qui:

https://neuronaldynamics.epfl.ch/

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- Ulteriori materiale verrà fornito nell’ambito delle lezioni interattive.


Esercitazioni
Gli esercizi proposti riguarderanno la lettura ragionata di articoli scientifici concernenti gli argomenti trattati nel corso e l’analisi di casi-studio attraverso la programmazione di modelli di base con lo scopo di verificare la comprensione delle varie tematiche trattate.

Docente/Tutor Responsabile insegnamento
Sebastiano Bagnara, Vieri Giuliano Santucci
Docenti video
Prof. Vieri Giuliano Santucci - Ricercatore c/o Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione (ISTC) del CNR (Italia)
Prof. Francesco Mannella - Ricercatore c/o Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione (ISTC) del CNR (Italia)
Prof. Stefano Nolfi - Ricercatore c/o Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione (ISTC) del CNR (Italia)
Elenco delle lezioni
Vieri Giuliano Santucci
Francesco Mannella
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Stefano Nolfi
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