INF4230 — Intelligence artificielle (UQAM)

INF4230 - Intelligence artificielle

Plan de cours Hiver 2020

Horaires, locaux et enseignants
Version PDF du plan de cours

Responsable(s) du cours

Coordination

Beaudry, Éric
PK-4635
poste 4005
beaudry.eric@uqam.ca
http://ericbeaudry.uqam.ca/

Enseignement

Beaudry, Éric
PK-4635
poste 4005
beaudry.eric@uqam.ca
http://ericbeaudry.uqam.ca/
Valtchev, Petko
PK-4415
poste 1919
valtchev.petko@uqam.ca
https://dic.uqam.ca/professeur?c=valtchev.petko

Description du cours

Connaître les paradigmes de l’intelligence artificielle. Être capable de formuler des hypothèses pour la recherche, de les tester, les interpréter et les présenter. Être capable d’évaluer les idées reçues à propos de l’intelligence artificielle. Historique de l’intelligence artificielle. Identification descriptive et réduction de buts. Résolution de problèmes par analogie. Exploitation de contraintes naturelles. Propagation de contraintes. Recherche et exploration de solutions de rechange. Décision et contrôle. Paradigmes de résolution de problèmes. Logique mathématique et démonstration de théorèmes. Représentation des connaissances. Traitement des langues naturelles.

Préalables académiques :

INF3105 - Structures de données et algorithmes MAT4681 - Statistique pour les sciences

Objectif du cours

Contenu du cours

Le contenu détaillé est disponible à http://ericbeaudry.uqam.ca/INF4230/.

INTRODUCTION À L’IA. Définition : qu’est-ce que l’IA? Applications. Historique. Weak AI vs Strong AI. Test de turing.

AGENTS INTELLIGENTS. Agents et environnements. Hypothèses classiques. Décisions rationnelles. Structures des agents. Agents réactifs. Agent orienté vers les buts. Agents orienté utilité. Notion d’utilité. Agents apprenants.

RÉSOLUTION DE PROBLÈMES. Résolution de problèmes par des recherches dans des graphes. Algorithmes classiques : recherche en profondeur, recherche en largeur, recherche meilleur en premier, recherche à profondeur itérative, A*, etc. Heuristiques. Propriétés des heuristiques. Planification de chemins et de mouvement. Algorithmes de recherche locale et d’optimisation (méta-heuristiques). Algorithmes génétiques. Généralisation à d’autres types de recherche (graphes ET-OU). Notion d’état de croyance.

RECHERCHE EN SITUATION D’ADVERSITÉ (JEUX). Définitions. Jeux à somme nulle. Algorithme décisionnel mini-max. Élagage alpha-beta. Prise de décisions imparfaites en temps réel. Fonction d’utilité. Jeux avec hasard. Défis.

RAISONNEMENT LOGIQUE ET REPRÉSENTATION DE CONNAISSANCES. Agents logiques. Logique propositionnelle. Logique du premier ordre. Inférence. Unification. Systèmes experts. Chaînage avant. Chaînage arrière. Résolution. Planification classique.

RAISONNEMENT SOUS INCERTITUDE. Rappels de la théorie des probabilités. Inférence probabiliste. Règle de Bayes. Réseaux bayésiens. Réseaux bayésiens dynamiques. Chaînes cachées de Markov. Application à la reconnaissance de la parole.

PRISE DE DÉCISIONS SOUS INCERTITUDE. Théorie de l’utilité. Théorie de la décision. Processus décisionnels markoviens (MDP). Algorithmes value-iteration et policy-iteration. Algorithmes avancés: RTDP et L-RTDP. Généralisation aux POMDP.

APPRENTISSAGE MACHINE. Définitions. Formes d’apprentissage. Apprentissage supervisé et non supervisé. Apprentissage par renforcement. Réseaux de neurones artificiels. Aperçu à l’apprentissage profond (deep learning).

ROBOTIQUE. Perception et capteurs. Localisation, filtre de Kalman et filtre de particules. Navigation. Architectures décisionnelles. Architectures comportementales, délibératives et hybrides. Véhicules autonomes.

Modalités d’évaluation

DESCRIPTION DATE PONDÉRATION
TP1
11 %
TP2
12 %
TP3
11 %
TP4
11 %
Quiz de lecture (moyenne des 2 meilleurs sur 3)
8 %
Examen intra
22 %
Examen final
25 %

Calendrier

Le calendrier est disponible à http://ericbeaudry.uqam.ca/INF4230/

Médiagraphie

[1] Stuart Russell et Peter Norvig - ARTIFICIAL INTELLIGENCE: A MODERN APPROACH - Third Edition, Prentice Hall, 2010. (version originale en anglais, traduction en français disponible)

[2] VC G. F. Luger - ARTIFICIAL INTELLIGENCE: STRUCTURES AND STRATEGIES FOR COMPLEX PROBLEM SOLVING - 6th Edition, Addison Wesley, 2008.

[3] VC S. Thrun, W. Burgard et D. Fox - PROBABILISTIC ROBOTICS - MIT Press, 2006.

[4] Ghallab, Nau et Traverso (2016). AUTOMATE PLANNING & ACTING. Morgan Kaufmann.

[5] Goodfellow, Bengio et Courville (2016). DEEP LEARNING. The MIT Press.

[6] S. M. LaValle (2016). PLANNING ALGORITHMS. Cambridge University Press.

L’autorisation de reprendre un examen en cas d’absence est de caractère exceptionnel. Pour obtenir un tel privilège, l’étudiant-e doit avoir des motifs sérieux et bien justifiés.

Il est de la responsabilité de l’étudiant-e de ne pas s’inscrire à des cours qui sont en conflit d’horaire, tant en ce qui concerne les séances de cours ou d’exercices que les examens. De tels conflits d’horaire ne constituent pas un motif justifiant une demande d’examen de reprise.

Dans le cas d’une absence pour raison médicale, l’étudiant-e doit joindre un certificat médical original et signé par le médecin décrivant la raison de l’absence à l’examen. Les dates d’invalidité doivent être clairement indiquées sur le certificat. Une vérification de la validité du certificat pourrait être faite. Dans le cas d’une absence pour une raison non médicale, l’étudiant-e doit fournir les documents originaux expliquant et justifiant l’absence à l’examen ; par exemple, lettre de la Cour en cas de participation à un jury, copie du certificat de décès en cas de décès d’un proche, etc. Toute demande incomplète sera refusée. Si la direction du programme d’études de l’étudiant-e constate qu’un étudiant a un comportement récurrent d’absence aux examens, l’étudiant-e peut se voir refuser une reprise d’examen. L’étudiant-e absent-e lors d’un examen doit, dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la date de l’examen, présenter une demande de reprise en utilisant le formulaire prévu, disponible sur le site Web du département à l’adresse suivante : http://info.uqam.ca/politiques/.

L’étudiant-e doit déposer le formulaire dûment complété au secrétariat de la direction de son programme d’études : PK-3150 pour les programmes de premier cycle, PK-4150 pour les programmes de cycles supérieurs.

Pour plus de détails sur la politique d’absence aux examens du Département d’informatique, consultez le site web suivant : http://info.uqam.ca/politiques/.

PLAGIAT Règlement no 18 sur les infractions de nature académique. (extraits)

Tout acte de plagiat, fraude, copiage, tricherie ou falsification de document commis par une étudiante, un étudiant, de même que toute participation à ces actes ou tentative de les commettre, à l'occasion d'un examen ou d'un travail faisant l'objet d'une évaluation ou dans toute autre circonstance, constituent une infraction au sens de ce règlement.

La liste non limitative des infractions est définie comme suit :

Les sanctions reliées à ces infrations sont précisées à l'article 3 du Règlement no 18.

Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Pour plus de renseignements, veuillez consulter les sites suivants : http://www.sciences.uqam.ca/etudiants/integrite-academique.html et https://r18.uqam.ca/

Politique no 16 visant à prévenir et combattre le sexisme et les violences à caractère sexuel

Pour consulter la politique no 16 : http://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_16.pdf

Services offerts :

Pour obtenir de l’aide, faire une divulgation ou une plainte : Bureau d’intervention et de prévention en matière de harcèlement 514 987-3000, poste 0886

Pour la liste des services offerts en matière de violence sexuelle à l’UQAM et à l’extérieur de l’UQAM : http://harcelement.uqam.ca

CALACS Trêve pour Elles – point de services UQAM : 514 987-0348 calacs@uqam.ca http://trevepourelles.org

Soutien psychologique (Services à la vie étudiante) : 514 987-3185 Local DS-2110

Service de la prévention et de la sécurité : 514 987-3131

Les étudiants qui ont une lettre signée de leur conseillère ou conseiller de l’Accueil et de soutien aux étudiants en situation de handicap (ASESH), dans laquelle il est fait état de leur inscription au ASESH à titre d’étudiant(e) en situation de handicap, sont invités à remettre ce document à leurs professeur(e)s et chargé(e)s de cours dès le début de la session afin que les aménagements dans le respect des exigences académiques soient déterminées de concert avec chacun des professeur(e)s et chargé(e)s de cours. Les étudiants qui ont une déficience et qui ne seraient pas inscrits au ASESH sont priés de se présenter au AB-2300. 

Étudiants avant une déficience de type visuelle, auditive, motrice, trouble d’apprentissage, trouble envahissant du développement et trouble de santé mentale:

Les étudiant(e)s qui ont une lettre d’Attestation des mesures d’aménagements académiques obtenue auprès d’une conseillère, d’un conseiller de l’ACCUEIL ET SOUTIEN AUX ÉTUDIANTS EN SITUATION DE HANDICAP (ASESH) doivent rencontrer leurs enseignant(e)s au début de la session afin que des mesures d’aménagement en classe ou lors des évaluations puissent être mises en place. Ceux et celles qui ont une déficience ou une incapacité mais qui n’ont pas cette lettre doivent contacter l’ASESH au (514) 987-3148 ou se présenter au AB-2300 le plus tôt possible.