
Intel·ligència artificial
El curs
El curs de Intel·ligència Artificial del programa Bojos per la ciència de la Fundació Catalunya La Pedrera és un curs desenvolupat per l’Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC) orientat a estudiants de 1r de batxillerat amb vocació científica interessats en carreres STEM (de les sigles en anglès Science, Technology, Engineering, Mathematics). Aquest curs sorgeix amb la idea de donar a conèixer l’entorn multidisciplinari que ofereix la intel·ligència artificial on conflueixen disciplines diferents per a resoldre tot tipus de problemes. L’objectiu principal d’aquest curs és el de fomentar les vocacions científiques i promoure el coneixement i l’educació d’excel·lència dels joves de Catalunya.
El curs de Intel·ligència Artificial (IA) pretén donar una visió ampla del què és la IA a l’actualitat. Orientat a la descripció, transitarà de forma còmoda i espaiosa pels diferents temes de la IA actual, amb èmfasi en els conceptes bàsics i en la dimensió pràctica d’aquesta tecnologia.
Les inscripcions al curs de Bojos per la Intel·ligència Artificial estaran obertes del 12 de setembre al 19 d’octubre de 2022 i entre totes i tots els inscrits es seleccionaran 24 estudiants de 1r batxillerat que participaran a la 2a edició del curs dins de l'11a edició del programa Bojos per la ciència que tindrà lloc a 2023.
El curs s'impartirà durant diferents dissabtes, del 14 de gener de 2022 al 18 de novembre de 2023 a les instal·lacions de l’Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC), així com a d’altres centres col·laboradors com l’Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI).
Durant les 15 sessions teoricopràctiques, els estudiants coneixeran ben de prop el món de la Intel·ligència Artificial.
Una sessió típica es composarà de tres parts: una primera part de teoria, d’una hora o hora i mitja, un descans de mitja hora, i un últim tram dedicat a pràctica de dues hores (o dues hores i mitja). En aquesta última part es podran veure (i tocar si es pot) aparells i robots, ver vídeos, etc. La part pràctica també es podrà orientar a descriure casos d’us o que el professor/a resolgui exercicis a la pissarra.
En el curs es tractaran els següents àmbits:
- Resolució de problemes
- Representació del coneixement
- Aprenentatge
- Llenguatge natural
- Percepció
- Multiagents
- Qüestions ètiques
Objectius específics
Entorn els estudis acadèmics
- Fomentar entre els joves les vocacions científiques vinculades a la intel·ligència artificial en particular i a la informàtica en general, com a objecte d’estudi i com a eina per a la recerca
Entorn la recerca
- Conscienciar els estudiants en la importància de la intel·ligència artificial en diferents àrees de la recerca, en la ciència i l’enginyeria.
- Conèixer el funcionament dels centres de recerca vinculats amb la intel·ligència artificial.
- Posar en valor la multidisciplinarietat i la tecnologia com a peces necessàries per al progrés del coneixement.
Entorn Intel·ligència Articificial
- Aprendre que la intel·ligència artificial és una eina necessària en diferents disciplines científiques.
- Comprendre la diferència entre la recerca bàsica i la recerca aplicada en intel·ligència artificial.
Sessions 2023
Dia: Dissabte 14 de gener
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Pedro Meseguer
Idioma: català i castellà
En aquesta sessió presentarem la IA com una disciplina sobre la qual es treballa i investiga des de 1956. Després de veure, a vista d'ocell, els principals traços de la seva evolució, ens centrarem en una de les primeres tècniques que es van desenvolupar, la recerca heurística, discutirem les seves dificultats (especialment, l'explosió combinatòria) i els seus avenços, i descriurem casos d'èxit.
Dia: Dissabte 28 de gener
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Mehmet Anil
Idioma: anglès
Com a continuació dels esquemes de recerca exhaustiva vistos a la primera sessió, en aquesta veurem les idees de recerca local i metaheurístiques, -en gran mesura inspirades en metàfores provinents del món natural- i que són de particular interès per a problemes d'optimització.
Dia: Dissabte 12 de febrer
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Felip Manyà, Jordi Coll
Idioma: català
La lògica va representar el primer intent d'aconseguir una representació de coneixement independent del domini d'aplicació. Tot i que no es va consolidar com a llenguatge universal de representació -havia massa excepcions-, la seva versió proposicional sí que ha deixat molta empremta en la IA actual (en particular, en els resoledors SAT). En aquesta sessió veurem els passos més elementals de l'aproximació lògica.
Dia: Dissabte 25 de febrer
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Thiago Freitas
Idioma: anglès
La capacitat d'aprendre és comuna a tots els sistemes intel·ligents i l'aprenentatge ha estat un tema molt estudiat des dels principis de la IA. Aquesta sessió ens centrarem en l'aprenentatge simbòlic, revisarem les diferents aproximacions i enumerem alguns casos d'èxit.
Dia: Dissabte 11 de març
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Thiago Freitas
Idioma: anglès
En els darrers anys (des d'ImageNet el 2012), s'han desenvolupat esquemes d'aprenentatge neural que superen molt el rendiment de les xarxes neuronals dels anys 80 i 90, i que han revolucionat algunes àrees de la IA com la visió (el reconeixement imatges) i el processament del llenguatge natural (la traducció automàtica). En aquesta sessió ens centrarem en aquestes tècniques recents d'aprenentatge profund, i en parlarem tant del rendiment com dels recursos que consumeixen i dels problemes que plantegen.
Dia: Dissabte 25 de març
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Nieves Montes
Idioma: català
La realització efectiva de sistemes d'IA permet considerar una societat d'agents intel·ligents artificials, on apareixen qüestions com a cooperació davant de competició, agents egoistes, racionalitat, elecció social computacional, etc. En aquesta sessió repassarem totes aquestes qüestions, amb èmfasi en els resultats de la impossibilitat.
Dia: Dissabte 15 d'abril
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Tommaso Flaminio
Idioma: Castellà
La incertesa i imprecisió són molt presents a la nostra vida i, malgrat aquests obstacles, som capaços de raonar amb èxit. Aquesta sessió tractarem de com fer aquest tipus de deliberació mitjançant esquemes formals que siguin susceptibles de ser implementats en un ordinador.
Dia: Dissabte 29 d'abril
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Pedro Meseguer
Idioma: castellà
L'ús fluid del llenguatge natural, que genera una llista de comeses diferents —no és el mateix respondre preguntes sobre un text que fer una traducció d'aquest text a un altre idioma—, per part d'ordinadors digitals ha estat un dels objectius de la IA des dels seus inicis. Possiblement sigui l'àrea de la IA sobre la qual s'han emprat més tecnologies diferents, cadascuna millorant a l'anterior però sense arribar a la perfecció desitjada. En aquesta sessió, repassarem les tasques associades al llenguatge natural, així com les tecnologies actuals més acceptades per al tractament.
Dia: Dissabte 13 de maig
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Pedro Meseguer
Idioma: català
La realització efectiva de sistemes d'IA i la seva implantació a la societat —ja no són sistemes confinats a laboratoris— ha posat de manifest una sèrie de problemes ètics associats a aquesta tecnologia, que van des de l'ús de robots per cuidar nens petits control facial en multituds o els dilemes morals que planteja la irrupció del cotxe autònom. En aquesta sessió repassarem les qüestions ètiques que, avui dia, planteja la tecnologia, amb un èmfasi particular en les armes autònomes.
Dia: Dissabte 9 de setembre
Horari: 10h a 14h
Lloc: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRII - CSIC-UPC)
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Athina Georgara
Idioma: anglès
Atesa la importància que tenen avui els sistemes basats en IA, la seva explicabilitat s'ha tornat un tema urgent. La justificació en termes conceptuals de les recomanacions o les decisions d'un sistema d'IA no és un assumpte nou, però mentre que la IA era matèria de laboratori no es veia com un objectiu prioritari. Això ha canviat, i la investigació a XAI (esplanable AI) s'ha intensificat molt. Això és particularment urgent amb les tècniques “caixa negra”, capaces de gran rendiment però que ofereixen d'entrada una pobra explicabilitat. A la sessió es revisaran aquestes qüestions, així com els avenços existents en aquest camp.
Dia: Dissabte 23 de setembre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Alberto Oliveros
Idioma: castellà
Els desenvolupaments en robòtica en els darrers vint anys són espectaculars, especialment sobre la teoria de control que permet governar de forma satisfactòria aquests ens artificials. La irrupció de robots d'altes prestacions, ia una realitat a països de l'Extrem Orient com Corea o el Japó, planteja una sèrie de nous desafiaments, més enllà dels purament tecnològics, que han de ser abordats per tota la societat. En aquesta sessió descriurem la robòtica actual, així com els reptes més rellevants que planteja.
Dia: Dissabte 7 d'octubre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Luis Herranz
Idioma: Català i castellà
Atès que la vista és el sentit pel qual més informació adquirim, la visió per ordinador ha estat un objectiu llargament perseguit per la IA des dels seus inicis. En aquesta sessió revisarem els avenços que s'han aconseguit en aquest camp, així com els seus problemes oberts.
Dia: Dissabte 21 d'octubre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Aura Hernández
Idioma: Català i castellà
Fa dos o tres anys, el cotxe autònom es perfilava com una gran aportació tecnològica a la societat; avui, tot i que hi ha hagut grans avenços, aquesta contribució no s'acaba de concretar en els màxims nivells de rendiment que s'havien plantejat. En aquesta sessió, ens centrarem en descriure tota la tecnologia que s'ha desenvolupat en aquest gran esforç col·lectiu, i en els problemes que es mantenen com a obstacles per arribar a aquesta imaginada capacitat.
Dia: Dissabte 4 de novembre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Amanda Vidal
Idioma: castellà
Els temes d'aquesta sessió s'emmarquen en la informàtica teòrica, encara que tenen especial rellevància pels fonaments de la IA. Es tracta d'analitzar els problemes que són computables -els realitzables en un ordinador digital sota el model de la màquina de Turing- i els que no ho són. I en segon lloc, estudiar aquells problemes que, encara que siguin computables, el seu càlcul pot exigir tant de temps que, en la pràctica, no són factibles. Conscients del nivell d'abstracció del tema, ens centrarem en les dimensions descriptives d'aquesta àrea.
Dia: Dissabte 18 de novembre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IIIA
Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer
Sessió a càrrec de: Carles Sierra
Idioma: català i castellà