Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wprowadzenie do dziedziny Artificial Life
Tok studiów:
2017/2018
Kod:
HUX-1-236-s
Wydział:
Humanistyczny
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Informatyka Społeczna
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Pomorski Krzysztof (kdvpomorski@kt.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Pomorski Krzysztof (kdvpomorski@kt.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Artificial Life to dziedzina silnie interdyscyplinarna i obejmująca dziedziny jak sztuczna inteligencja, robotyka, matematyka, fizyka, biologia, lingwistyka, filozofia i informatyka.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Rozumie opis kultury robotycznej tworzonej przez roboty humanoidalne UX1P_W02 Sprawozdanie,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Umiejetność ścisłego wnioskowania UX1P_U04 Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Rozumie zasady pisania prostych programów komputerowy. UX1P_W03 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
M_K001 Stosowanie brzytwy Okhama wobec nadmiarowej liczby pojęć UX1P_K06, UX1P_K07, UX1P_K01, UX1P_K05 Odpowiedź ustna
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Rozumie opis kultury robotycznej tworzonej przez roboty humanoidalne + - - - - - - - - - -
M_W002 Umiejetność ścisłego wnioskowania + - - - - - - - - - -
M_W003 Rozumie zasady pisania prostych programów komputerowy. + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Stosowanie brzytwy Okhama wobec nadmiarowej liczby pojęć + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

I. Próba definicji życia i motywacja zainteresowanie Alife (1h):
→ układy biologiczne
→ roboty mechaniczne
→ roboty humanoidalne
→ rzeczywistość wirtualna
→ umysł w naczyniu
II. Humanistyczna definicja naturalnej i sztucznej inteligencji (1h).
III. Prawa fizyki i rożnorodność układow dynamicznych (2h):
→ prawa Newtona
→ rownanie Schrodingera
→ zarys mechaniki klasycznej i kwantowej
→ krotki przegląd układow dynamicznych
→ zarys mechaniki teoretycznej i elektromagnetyzmu
→ zachowanie chaotyczne i ruch harmoniczny na przypadku wahadła
→ występowanie uporządkowania i zasady termodynamiczne
→ determinizm a stochastyczność, pojęcie entropii i informacji
V. Pojęcie algorytmu i maszyna Turinga (1h).
VI. Pojęcie skończonej maszyny stanów (1h):
→ Conway’s game of life
→ Algorytmy mrowkowe
VII. Sieci neuronowe oraz pojęcie ewolucji naturalnej i sztucznej oraz pojęcie
algorytmu genetycznego (1h).
VIII. Pojazdy Braitenbera i eksperyment w psychologii syntetycznej (1h).
→ podstawowe pojazdy Braitenberga
→ uogolnione pojazdy Braitenberga z siecią neuronową
IX. Pojęcie układu kognitywnego i ucieleśnionej sztucznej inteligencji (2h)
→ pojęcie social force [social force concept]
→ passive walker jako przykład niekognitywnego układu fizycznego
→ symbol grounding problem
→ ecological niche
→ morphological computation
→ różnica między klasyczną AI a embodied AI
→ koewolucja układu motorycznego, sensorycznego i decyzyjnego
→ pojęcie emergencji
X. Teoria gier (1h):
→ Gra Dylemat Więźnia
→ Rownowaga Nasha
→ Związek teorii gier z sieciami neuronowymi i skończoną maszyną stanow
→ Etyka jako pochodna obranej strategii
→ Kognitywny Prey-predator model a teoria gier
XI. Artificial chemistry i koncepcja materii programowalnej (1h).
→ podział komórki opisywany skończoną maszyną stanow
XII. Rozwijanie i poszerzanie uniwersalnego modelu rzeczywistości (2h):
→ Interfejs człowiek-komputer i interakcja człowieka z robotami
→ identyfikacja osobowości na przykładzie profilow facebooka
→ digitalizacja historii i ekonomii na przykładzie gry Cywilizacja oraz Conquest,
→ eksperyment utopia mysz (https://pl.wikipedia.org/wiki/Eksperyment_Calhouna )
→ poszukiwanie związków między ludzką percepcją, ideologią i religią
→ poszukiwanie robotycznej definicji filozofii i kultury
XIII. Filozofia, kierunki rozwojowe Artficial Life, Artificial Life Art (1h).
→ definicja ALIFE według Langtona
→ wyzwania dla filozofii
→ wyzwania dla gałęzi techniki
→ wyzwania dla socjologii
→ dylemat interdyscyplinarności i niekompatybilność podejścia rożnych dyscyplin
→ różnice metodologiczne nauk humanistycznych i podstawowych

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 50 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 4 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 8 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 8 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Aktywność na zajęciach (30 procent) w postaci punktów od 0 do 30.

Test pisemny dla wszystkich [w szczególnych przypadkach ustny] (40 procent) w postaci losowo wybranych 3 pytań z listy 13 zagadnień i możliwość zdobycia od 0 do 40 punktów.

Raport na temat zagadnień/problematyki ustalonej z prowadzącym a mieszczącej się w liście 13 zagadnień (30 procent) i możliwość zdobycia od 0 do 30 punktów.

Ocena bardzo dobra: Suma punktów 90-100.
Ocena dobra: Suma punktów 75-89.
Ocena dostateczna: Suma punktów 51-75.
Ocena niedostateczna: Suma punktów 0-50.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Podstawowa znajomość fizyki, matematyki i informatyki ze szkoły średniej.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

. www.alife.org, 2018.alife.org, https://mitpress.mit.edu/books/artificial-life-13,
http://www.biota.org/, http://alife13.org/wp-content/uploads/2012/07/ALife13Program.pdf
2. https://mitpress.mit.edu/books/animals-animats-6
3. http://sacral.c.u-tokyo.ac.jp/publication.html
4. Rofl Pfeiffer, Information processing via physical soft body, Nature 2015
https://www.nature.com/articles/srep10487
5. Self-Organization, Embodiment, and Biologically Inspired Robotics, Rolf Pfeifer, Max
Lungarella, Fumiya Iida, Science 2007,
http://science.sciencemag.org/content/318/5853/1088/tabfigures-data
6. The quest for AI: a history of ideas and achievements, Cambridge University Press,
http://www.cambridge.org/us/0521122937, Nils J. Nilsson, Stanford University
7. H. G. Schuster and W. Just, Deterministic Chaos
8. Roger Penrose, Nowy umysł cesarza: O komputerach, umysłach i prawach fizyki
9. Braitenberg, V. (1984). Vehicles: Experiments in synthetic psychology. Cambridge, MA: MIT
Press
8. Training Deep Spiking Neural Networks using Backpropagation,
9. https://en.wikipedia.org/wiki/Lotka%E2%80%93Volterra_equations , Prey-predator model
10. Passive walker, http://www-personal.umich.edu/~artkuo/Passive_Walk/passive_walking.html
11. Lectures on neural networks, https://uvadlc.github.io/lectures/lecture1.pdf
12. http://www.cyberryba.pl/
13. Stanisław Lem mówi o nauce i wierze, https://www.youtube.com/watch?v=pm0VXfxlQlk
14. Private traits and attributes are predictable from digital records of human behavior
Michal Kosinskia, David Stillwella and Thore Graepel
http://www.pnas.org/content/110/15/5802.full
15. https://pl.wikipedia.org/wiki/Eksperyment_Calhouna
16. Science Fiction, Artificial Life and Posthumanism., Westhoek, M. (2011) Faculty of
Humanities Theses (Bachelor thesis)
17. https://arxiv.org/pdf/nlin/0310041.pdf , Generalization of Braitenberg vehicles
18. Artificial Life. 2015 Summer;21(3):261-70. doi: 10.1162/ARTL_e_00166,
Artificial Life Art, Creativity, and Techno-hybridization (editor’s introduction), Dorin A
19. Takashi Ikegami: The case for complexity over simplicity in science , TED Talk,
https://www.youtube.com/watch?v=tOLIHhjNlBc
http://archive.tedxtokyo.com/en/talk/takashi-ikegami/
20. http://www.shanghailectures.org/ , Shanghai AI lectures
21. Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences 44 (2013) 688–696,
Is the creation of artificial life morally significant?, Thomas Douglas, Russell Powell, Julian
Savulescu
22.Artificial Life as Philosophy, Daniel C. Dennett:
https://ase.tufts.edu/cogstud/dennett/papers/alifephl.htm
23. Tatarkiewicz, History of Philosophy
24. Mind Time Machine, https://vimeo.com/28762095
25. Introduction to genetic algorithms,
https://www.doc.ic.ac.uk/~nd/surprise_96/journal/vol1/hmw/article1.html
26. An introduction to econophysics, Correlations and Complexity in Finance
Rosario Mantenga. H.Eugene Stanley
27. Entropy in Artificial Life,
http://www.science20.com/open_archives/blog/entropy_and_artificial_life-75373
28. Advanced course on Artificial Life, http://www.springer.com/gp/book/9781461272311
29. Entropy and biology, http://www.panspermia.org/seconlaw.htm
30. Prisoner dilemma, http://www.econlib.org/library/Enc/PrisonersDilemma.html

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

. P.Prokopow, K.Pomorski, Simulation study of the importance of biarticular muscles on human vertical jump performance, International Journal of Experimental and Computational Biomechanics, Vol.1, Issue 4, 2011.

. P.Prokopow, S.Szyniszewski, K.Pomorski, The effects of changes in the timing of muscle activation on jump height: a simulation study, 2005 .

, P.Tempczyk, P.Prokopow, Transport properties of a multi-pendulum system,
De la societe des sciences et des lettres des Lodz 62, 103, 2012.

Informacje dodatkowe:

Warto wzorować się na:

. Publikacjach:
http://sacral.c.u-tokyo.ac.jp/publication.html
oraz publikacji:
“Life as an emergent phenomenon: Studies from a large-scale boid simulation and web data
Article in Philosophical Transactions of The Royal Society A Mathematical Physical and Engineering” Sciences 375(2109):20160351 · December 2017
(https://www.researchgate.net/publicatio/321053223_Life_as_an_emergent_phenomenon_Studies_from_a_large-scale_boid_simulation_and_web_data)

. Projektach:
http://sacral.c.u-tokyo.ac.jp/project.html

. Prezentacjach:
Takashi Ikegami: The case for complexity over simplicity in science
(https://www.youtube.com/watch?v=tOLIHhjNlBc)