Navsezadnje je pa tudi vseeno če termin “AI” kar obdržimo! Kljub temu, da so bile že velike diskusije na temo kateri izraz bi bil (naj)primernejši. Samo poimenovanje reči le ni tako bistveno — labela je vendarle samo labela.

V zadnjih letih je termin “Artificial Intelligence (AI)” celo postal sinonimen za “Machine Learning (ML)”, ki je pa tudi kar sinonimen z “Neural Networks (NN)”, k –atere pa slišijo še na nekaj podimen — kakor konvolucijske, rekurentne in tako naprej.

Ta monopolizacija AI področja je nekako zaslužena, v večih pogledih. Kvalitetni preskok iz “stare, klasične AI” na “nevronske mreže”, je bil tako velik in dramatičen, rezultati toliko večji in boljši kakor prej, da je to nekako razumljivo. Morda celo opravičljivo. Ker dolga “AI zima”, je doživela kar pošteno odjugo, Najmanj odjugo, če ne pomlad. Ki je prej ni bilo od nikoder. Oziroma je bila precej nezaznavna.

Dovolj o “družbenem kontekstu” teh dogajanj!

Tehnični kontekst je mogoče suhoparnejši, a je še zanimivejši. Kaj je, tehnično gledano, strojno učenje (ML), ki naprimer zmaguje v igri Go, se uči šofirati, robotske hoje, igrati poker … dolg seznam?

Tehnični kontekst je klasifikacija podatkov. To so kozli, to so ovce. In sicer na način, da se naprimer računalniku pokaže 1000+ (slik) ovc in 1000+ (slik) koz, ki so vse že prav olabelirane. Kdo je koza in kdo je ovca. Potem pa računalnik (nevronska mreža) zgradi nekakšno datoteko števil s plavajočo vejico, s pomočje katere (te datoteke namreč) je potem naučeni nevronski mreži mogoče ločiti naslednjih milijardo ovc od milijarde koz. Za vsako tako klasifikacijo na dva ali več razredov, druga datoteka števil s plavajočo vejico.

Tipična datoteka števil s plavajočo vejico, ki zna ločevati dobre šahovske poteze od slabih šahovskih, ima 14 megabajtov. S takim fajlom Leela igra nadčloveško dober šah.

Kadarkoli je treba premakniti figuro na šahovnici, Leela “precedi” vsak možen premik v poziciji, skozi to “številsko slamo, dolgo okrog 14 milijonov znakov”. Lahko rečemo tudi, da tisti floating pointi (števila), predstavljajo “uteži v sinapsah njene nevronske mreže”. Ki je pa spet samo nek “podatkovni tip” v računalniškem pomnilniku. Skoraj zagotovo manjši od enega MB. No ja, ali pa par MB, kvečjemu.

Kaj bi bilo, če bi namesto te konfuzne numerične date, ki je človek nič ne razume in ki je nastala preko t.i. strojnega učenja s postopkom t.i. backpropagation, iz t.i. “trening date” – bil tam nek digitalni algoritem, program, ki ga človek vsaj v principu razume?

To bi bilo seveda odlično, ampak kakšen algoritem oziroma program vtakniti tja, da bo vsaj enako dober kakor zbirka numeričnih uteži? Oziroma kateri novi klasifikatorji bi tako postali možni, kjer konvolucijske ali druge nevronske mreže ne opravijo nič?

Na žalost nobena inačica backpropagationa ne da algoritma. Niti približno. Bi bila pa to vsekakor še dosti superiornejša rešitev od “numerične slame”, ki predstavlja “z backpropagation naučeno znanje nevronske mreže”.

Ne “bi”, ampak “je”. Takole, na primeru.

Trening data so podatki o vremenu na Kredarici. Temperatura ob 7.00, skozi leto 2019. Kateri algoritem bi najbolje zadel temperaturo zjutraj ob sedmih, če ve samo zaporedno številko dneva v letu? To vprašanje zastavimo v obliki tabele. lahko bi rekli excelove tabele, z nekako tolikimi vrsticami kot je dni v letu in dvema stolpcema. V prvem stolpcu je zaporedna številka dneva, v drugem pa tempratura v stopinjah Celzija na tisti zaporedni dan leta 2019. “ZSD” se reče prvemu stolpcu. Takle rezultat pride iz AI mašine ven.

Kar pomeni, v človeškem jeziku povedano, da neka sinusna funkcija, ki jo prikazuje algoritem v zelenem in zelena črta na grafu, toliko dobro simulira jutranjo temperaturo na Kredarici. V sivi so pa na grafu dejanske temperature. Povprečno odstopanje 4 stopinje od dejanskega stanja in največ 14 stopinj enkrat med majsko pozebo, ki očitno ni dobro predvidljiva samo iz zaporedne številke dneva. Vseeno, relativno enostavni algoritem iz skrajno pomankljivih podatkov, kar precej zadane, bi se lahko reklo.

Zato, dodamo še datume. Meseci (in dnevi v mesecih poleg tistih v letu), bi morda kaj pomagali.

AI odgovori na štiristolpčno tabelo ARSO podatkov takole:

Povprečna napaka prognoze, je s tem novil algoritmom, ki ga je namesto “numerične slame” izpljunil AI, padla na slabe 3,4 stopinje. Tudi maksimalna napaka je 12 stopinj in to enkrat marca. Kakor je kontraintuitivno, da meseci nosijo nekaj informacije o vremenu, je pa zgodovinsko gledano logično. Človek je mesece tako postavljal, da vsaj nekaj malega o vremenu povedo in danes AI to opazi. Lepo. Sicer AI tudi pravi, da je algoritem aligned manj kot 1 in optimized manj kot 1, tako da prostor za izboljšave v okviru teh istih podatkov morda še je. Samo, mi gremo naprej! Kaj če bi AI povedali, da od konca marca 2019 do 26. oktobra 2019 smo na Kredarici imeli poletni čas? V ta namen naredimo še en stolpec. Za vsak dan povemo še, če je veljal sončni ali premaknjeni čas. 0 oziroma 1 respektivno. Kot rezultat dobimo tole:

Povprečna napaka prognoze je še padla. Maksimalna napaka prognoze pa tudi in se pojavlja enkrat v začetku oktobra. Če komentiram naprimer 5. in 6. vrstico algoritma. Z njima nam AI sporoča, da poletni čas ima definitivno vpliv na temperaturo zjutraj. Plus, kako se ta vpliv računsko lahko zajame. Tista pokončna palčka je logični OR, ki pa ima še stranski učinek – in sicer trunkacijo decimalk. Da so decimalke v temperaturi manj pomembne, to nam (presenetljivo ali ne), ta AI stalno trobi v teh svojih klasifikacijski algoritmih, ki jih štanca. Štanca algoritme namesto “številske slame”, kakor so pri nevronskih mrežah, remember?

Ampak v redu. Kaj če bi mu/ji dali še podatke o temperaturah prejšnji dan ob istem času. Pa relativno vlažnost in smer vetra? Ker takole ga matrat s suhimi koledarskimi podatki iz katerih naj računa fizikalno količino je že nekoliko okrutno, mar ne? Zato torej dodamo še relativno vlažnost od 0 do 1. Hitrost vetra v metrih na sekundo in še smer vetra v radianih glede ne severno smer. Trije dodatni “fizični” stolpci poleg zgolj “matematičnih”, koledarskih stolpcev.

Povprečna dnevna prognoza zdaj zgreši samo še za 2,6 stopinje nekako. Sicer je skoraj vsa težava ostala samo še v začetku in koncu leta, ko je zelo mraz tam gori. Tudi so se “matematični” stolpci v algoritmu začeli nekoliko zanemarjati in se uporabljajo kakor “delovne variable algoritma”. Kar tudi pomeni, da algoritem še ni čisto “aligned”. Neuporabljene spremenljivke se morajo uporabljati kvečjemu kakor delovne zato, da ne pride do overfittinga. Ker kakor je rekel von Neumann – s štirimi parametri naredim slona, s petim parametrom pa že tudi miga z rilcem. Kar ni zelo pretirano. Overfitting je bil in je še problem tudi pri nevronskih mrežah in potencialno bi bil lahko tudi tukaj. Če bi ga ne znali krotiti, se razume. A ga!

Parameter višine snega bi se verjetno splačalo dodati in zimska napaka bi verjetno izginila. Samo, potem bi bilo leto kar prekratko prav zaradi overfittinga. Bi jih vzeli pač vsa leta od 2010 dalje. Plus še druge merilne postaje po Sloveniji in drugje.

Eno stvar smo že še utegnili preizkusiti pri tem vremenu. Služi predvsem za test. Ker druge zadeve nas bolj zanimajo, tole je bolj za golo razlago principa delovanja “non-neural-network” AI. Smo pa dodali še temperaturo in druge podatke za ob 21 uri prejšnjega dne. Pri posledičnem računanju ohlajanja čez noč, zgreši samo še za 1,6 stopinje. Upošteva tudi hitrost vetra in relativno vlago. Kar je dokaj logično. Je pa vprašanje, kakšen smisel bi imelo napovedovati temperaturo za čez 10 ur.

001  swp rv14, rv21

Na sejmu smo prikazali naše novosti – Umetna inteligenca v praksi. Imeli smo tudi predavanje na temo umetne inteligence, saj smo raziskovalci svoje UI in to take, ki je sposobna popolnoma sama sestaviti urnik slovenskih šol ali razporediti delavce in jim narediti plan dela.

Šolski urniki in planiranje dela

Sejem inovativnih tehnologij

Tudi letos nas lahko srečate na sejmu IT tehnologij – Feel the Future. Lahko vam bomo predstavili najbolj avtomatizirana produkta za izdelavo šolskega urnika – iUrnik in za razporejanje delavcev – WoShi. Sestavljanje ja naloga umetne inteligence in to že 15 let, ko ostali o tem še sploh razmišljali niso.

Dobili boste lahko tudi informacije o umetni inteligenci – kaj si lahko pomagate z njo.

Tudi letos nas boste našli na sejmu Feel the FUTURE. Prikazali bomo rešitve na osnovi evolucijske AI – Umetna inteligenca v praksi

Preverite kaj zmoreta iUrnik – program za sestavljanje šolskega urnika in WoShi – razporejanje in planiranje dela delavcev.

Ta ukaz preprečuje, da bi se vse ure enega predmeta zvrstile v zaporednih dnevih. Med temi urami mora biti vsaj en prost dan. Če je predmeta 2 uri, potem mora biti med njima vsaj 1 prost dan. Če je predmeta 3 ali 4 ure, potem se ne smejo vse zvrstiti v treh oziroma štirih dnevih, ampak mora biti med njimi vsaj enkrat vsaj en prost dan.

Več o ukazu.

Tudi letos smo se udeležili sejma CeBit v Nemčiji (https://www.cebit.de/en). Prikazali smo razporejanje delavcev WoShi, ki edini z umetno inteligenco sestavi plan dela, ki je uporaben, ker upošteva kriterije in pogoje, ki se v praksi potrebujejo in zahtevajo.

read more…

V reviji Življenje in tehnika 05/18 je bila objavljena novica na temo programa iUrnik za avtomatski izračun šolskega urnika na osnovi umetne inteligence:

Umetna inteligenca in šolski urnik

read more…

Z novo verzijo 1.8 smo omogočili lažje in hitrejše vnose podatkov za razporejanje delavcev. Pripravili smo tudi povezave na zunanje programe – registracija delovnega časa, kadrovski sistem,…

Pomembnejše dodelave:

• Vsaka izmena ima kategorijo, ki pove v katero obdobje spada – dopoldan, popoldan, ponoči
• Delavec je dobiv tri dodatna polja (zaradi lažjega vnosa mesečne obveznosti, dopustov in praznikov)
  • koliko je dnevna obveza dela – to se potem prenese v obvezo za praznik in dopust
  • kakšnega tipa je (od kod vzamemo mesečno obveznost dela)
  • enačba, s katero določimo mesečno obvezo dela (polovični delovni čas, 75%, fiksen čas, …)
• Praznik po novem omogoča vnos trajanja za vsakega delavca
• Ko se nekomu določi kdaj MORA delati, se določi tudi katero veščino. Dodatno je sedaj vpeljan isti sistem kot pri določanje prisotnosti (preko, vsebuje, natančno, znotraj)
• Vnos mesečnih obveznosti za eno leto
• Podatki o stanju delavčevih ur in dopustov

Več o tem.

Po dolgih letih končno IT sejem – Feel the Future. Z obiskom smo zadovoljni, obiskovalci so pri nas lahko dobili informacije iz prve roke, tudi o zmožnostih AI.

Predstavili smo program iUrnik in program za razporejanje delavcev WoShi.

V sekciji Prisotnost v obdobju in Turnusi je dodana možnost kopiranja z vrednostmi, ter kopiranje in leplenje s katerim lahko spreminjamo vrstni red zapisov.

Pri ročnem urejanju lahko sedaj pri spreminjanju ali dodajanju izmen dodate tudi vrsto izvora. Namen je sledenje nadomeščanj in spremeb vnešenih dopustov.

Pri urejanju delavcev je dodano polje Partner ID, ki se uporablja pri izmenjavi podatkov z drugimi programi – običajno z registracijo delovnega časa.

Več o tem.

Za lažjo uporabo programa za razporejanje delavcev WoShi, smo pripravili navodila v slovenščini in angleščini.

iLogis logistično aplikacijo smo iz naslova iLogis.si premaknili na ilogis.algit.eu. Portal za iskanje prevozev in tovora ima skoraj 4.000 uporabnikov.

Portal omogoča vnašanje tovornjakov – kje se bodo kdaj nahajali in katere rute imajo planirane, prav tako pa se lahko vnaša tovor, kje in kdaj bi naj se prevzel. Vnešene se pošte v celi Evropi in grafično ponazorjen teritorij.

Za konferenco INFORMATION SOCIETY 2014 so Ogris Vid, Kofjač Davorin in Urh Marko (FOV Kranj in Algit d.o.o.) pripravili članek: “Urnik kot temelj zadovoljstva v izobraževalnem procesu: primer iUrnik”, prav tako pa smo imeli predstavitev, ki si jo lahko ogledate tukaj. Povzetek članka:

V prispevku je prikazana rešitev za izdelavo urnika, ki se uporablja v izobraževalnem procesu. Zagotoviti optimalen urnik, ki upošteva zahteve učencev, učiteljev, zakone, prostorske in časovne omejitve ter druge zahteve predstavlja izredno kompleksen in tehnološko zahteven proces. V prispevku je prikazan model na katerem temelji iUrnik, njegove lastnosti in posamezni moduli urnika. Sledi predstavitev dela z urnikom, ki je logično in procesno zasnovan, kar olajšuje delo pri pripravi, obdelavi in posredovanju podatkov tako učencem kot učiteljem. V zadnjem delu so podana priporočila in smernice, ki jih lahko opazimo pri sodobnih urnikih tako doma kot v svetu. Dobro zasnovan in izdelan urnik predstavlja temelj za kvaliteten izobraževalni proces, ki v veliki meri prispeva k zadovoljstvu učencev kot tudi učiteljev.

Za testiranje naše umetne inteligence smo naredili nekaj pravih 3D križank. Tukaj si lahko ogledate primer v angleščini, spodaj pa v slovenščini. Za 3D prikaz in vnos bomo naredili aplikacijo.

Nekaj vnosov:

3D križanka v slovenščini:

I – A – 1   ➞       nasprotje uroka
I – A – 1   ➘       nasprotje uroka   ( I-A-1 ➞ )
I – A – 1   ￬       ukaz, uredba
I – A – 2   ➞       mamilo, redkeje zdravilo
I – A – 2   ￬       mamilo, redkeje zdravilo   ( I-A-2 ➞ )
I – A – 3   ➞       oborožen tat
I – A – 3   ￬       oborožen tat   ( I-A-3 ➞ )
I – A – 4   ➞       gnusoba
I – A – 4   ￬       gnusoba   ( I-A-4 ➞ )
I – A – 5   ➞       merska enota za vsebnost zlata
I – A – 5   ￬       merska enota za vsebnost zlata   ( I-A-5 ➞ )
I – B – 1   ➘       mamilo, redkeje zdravilo   ( I-A-2 ➞ )
I – B – 1   ￬       mamilo, redkeje zdravilo   ( I-A-2 ➞ )
I – B – 2   ￬       hrup
I – B – 3   ￬       naslon
I – B – 4   ￬       topel -prid.
I – B – 5   ￬       napad, naskok
I – C – 1   ➘       oborožen tat   ( I-A-3 ➞ )
I – C – 1   ￬       oborožen tat   ( I-A-3 ➞ )
I – C – 2   ￬       ograda za divjad
I – C – 3   ￬       sečnja lesa
I – C – 4   ￬       palma iz JV Azije
I – C – 5   ￬       lovec na rake
I – D – 1   ➘       gnusoba   ( I-A-4 ➞ )
I – D – 1   ￬       gnusoba   ( I-A-4 ➞ )
I – D – 2   ￬       topel -prid.   ( I-B-4 ￬ )
I – D – 3   ￬       palma iz JV Azije   ( I-C-4 ￬ )
I – D – 4   ￬       oglašanje ovac
I – D – 5   ￬       izgovarjati a namesto o, kot ponekod na Dolenjskem -glag.
I – E – 1   ➘       merska enota za vsebnost zlata   ( I-A-5 ➞ )
I – E – 1   ￬       merska enota za vsebnost zlata   ( I-A-5 ➞ )
I – E – 2   ￬       napad, naskok   ( I-B-5 ￬ )
I – E – 3   ￬       orač
I – E – 4   ￬       izgovarjati a namesto o, kot ponekod na Dolenjskem -glag.   ( I-D-5 ￬ )
I – E – 5   ￬       stara oblika za “tarifa”
II – A – 1   ➞       mamilo, redkeje zdravilo   ( I-A-2 ➞ )
II – A – 1   ➘       mamilo, redkeje zdravilo   ( I-A-2 ➞ )
II – A – 2   ➞       visoko avtomatiziran stroj
II – A – 3   ➞       naslon   ( I-B-3 ￬ )
II – A – 4   ➞       topel -prid.   ( I-B-4 ￬ )
II – A – 5   ➞       napad, naskok   ( I-B-5 ￬ )
II – B – 1   ➘       hrup   ( I-B-2 ￬ )
II – C – 1   ➘       ograda za divjad   ( I-C-2 ￬ )
II – D – 1   ➘       topel -prid.   ( I-B-4 ￬ )
II – E – 1   ➘       napad, naskok   ( I-B-5 ￬ )
III – A – 1   ➞       rekvizit pri tenisu
III – A – 1   ➘       rekvizit pri tenisu   ( III-A-1 ➞ )
III – A – 2   ➞       naslon   ( I-B-3 ￬ )
III – A – 3   ➞       stara beseda za obisk
III – A – 4   ➞       palma iz JV Azije   ( I-C-4 ￬ )
III – A – 5   ➞       lovec na rake   ( I-C-5 ￬ )
III – B – 1   ➘       naslon   ( I-B-3 ￬ )
III – C – 1   ➘       sečnja lesa   ( I-C-3 ￬ )
III – D – 1   ➘       palma iz JV Azije   ( I-C-4 ￬ )
III – E – 1   ➘       orač   ( I-E-3 ￬ )
IV – A – 1   ➞       gnusoba   ( I-A-4 ➞ )
IV – A – 1   ➘       gnusoba   ( I-A-4 ➞ )
IV – A – 2   ➞       topel -prid.   ( I-B-4 ￬ )
IV – A – 3   ➞       palma iz JV Azije   ( I-C-4 ￬ )
IV – A – 4   ➞       oglašanje ovac   ( I-D-4 ￬ )
IV – A – 5   ➞       izgovarjati a namesto o, kot ponekod na Dolenjskem -glag.   ( I-D-5 ￬ )
IV – B – 1   ➘       topel -prid.   ( I-B-4 ￬ )
IV – C – 1   ➘       palma iz JV Azije   ( I-C-4 ￬ )
IV – D – 1   ➘       oglašanje ovac   ( I-D-4 ￬ )
IV – E – 1   ➘       izgovarjati a namesto o, kot ponekod na Dolenjskem -glag.   ( I-D-5 ￬ )
V – A – 1   ➞       merska enota za vsebnost zlata   ( I-A-5 ➞ )
V – A – 1   ➘       merska enota za vsebnost zlata   ( I-A-5 ➞ )
V – A – 2   ➞       napad, naskok   ( I-B-5 ￬ )
V – A – 3   ➞       lovec na rake   ( I-C-5 ￬ )
V – A – 4   ➞       izgovarjati a namesto o, kot ponekod na Dolenjskem -glag.   ( I-D-5 ￬ )
V – A – 5   ➞       stara oblika za “tarifa”   ( I-E-5 ￬ )
V – B – 1   ➘       napad, naskok   ( I-B-5 ￬ )
V – C – 1   ➘       lovec na rake   ( I-C-5 ￬ )
V – D – 1   ➘       izgovarjati a namesto o, kot ponekod na Dolenjskem -glag.   ( I-D-5 ￬ )
V – E – 1   ➘       stara oblika za “tarifa”   ( I-E-5 ￬ )

Umetna inteligenca z evolucijskim algoritmom je primerna za računanje šolskega urnika, kakor tudi razporejanje proizvodnje. V okviru mednarodne organizacije World Scientific and Engineering Academy and Society je na konferenci Tenerife – CEA ’14, 8th International Conference on Computer Engineering and Applications, naš mladi raziskovalec Vid Ogris predstavil članek Modified Adaptive Evolutionary Algorithm for Solving JSSP Problems. Operacijo delno financira Evropska unija, in sicer iz Evropskega socialnega sklada.

V reviji WSEAS Transactions on Information Science and Applications je bil članek tudi objavljen. Kratek povzetek:

Abstract: A job-shop scheduling problem is one of the classic scheduling problems considered to be NP-hard. In this paper, we presenta modified adaptiveevolutionary algorithm (EA) that uses speculative mutations, variable fitness functions and a pseudo-random number generator for solving job-shop scheduling problems. The algorithm was tested on well-known benchmark datainstances, such as Ft10, La01, Swv01, etc., with the goal of achieving the shortest make-span. The results show that using speculative mutations and interval placing reduces the number of steps and computational time to achieve a (near) optimal make-span. Some testing results on an early version of the proposed algorithm are also added,whichwere used to define the most effective types of mutations to generate better offspring.

Nekaj o World Scientific and Engineering Academy and Society:
Founded in 1996 as WSES and subsequently renamed in 2001 to WSEAS (pronounced double-you-sees, stands for World Scientific and Engineering Academy and Society) is an international organization operating in Athens, Greece (WSEAS Headquarters, Agiou Ioannou Theologou 17-23, Zografou 15773, Athens, Greece) that promotes the development of novel mathematical methods and computational techniques as well as their applications in science in general and engineering in particular. Its main activities revolve around collaboration with universities and organization of scientific conferences all around the world, publication of proceedings, books, monographs and journals and any other activity that advances the science.