UNIBO – CSR Corso di Intelligenza...
-
Upload
hoangquynh -
Category
Documents
-
view
223 -
download
0
Transcript of UNIBO – CSR Corso di Intelligenza...
![Page 1: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/1.jpg)
Progettazione e sviluppo di applicazioni industriali basate su
Machine Learning
Matteo [email protected]
7-8 Maggio 2013UNIBO – CSR
Corso di Intelligenza Artificiale
![Page 2: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Agenda - Day 1
● Introduzione● Applicazioni accademiche vs industriali● Intelligenza Artificiale● Machine Learning● Un progetto concreto● Tips and tricks● Riferimenti, tesi, tirocini e stage
![Page 3: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Introduzione
● Contestualizziamo …● Progettazione?● Sviluppo?● Applicazioni?● Industriali?● Machine Learning?
Le immagini recuperate da Internet ai fini didattici, eventualmente coperte da Copyright, sono proprietà dei legittimi titolari.
![Page 4: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Università vs Industria
Tempo infinito
Risorse limitate
Scoprire e conoscere
Nessun vincolo legale
1 user
Obiettivo: pubblicare
Rischio $$ zero
Tempo pianificato
Risorse ampie
Produrre
Molti vincoli legali
1'000'000 users
Obiettivo: vendere
Rischio $$ alto
![Page 5: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Applicazione industriale
![Page 6: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Applicazione industriale … continua
![Page 7: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Applicazione industriale … continua
![Page 8: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Artificial Intelligence vs Machine Learning
AI ML
"Can machines think?"
"Can machines do what we
(as thinking entities) can do?"
![Page 9: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Machine Learning: molti obiettivi
La miglior riproduzione artificiale delle funzioni
di una foglia
[wiktionary] artificiale: prodotto con mezzi tecnologici a imitazione del naturale
La miglior riproduzione artificiale delle funzioni
di un albero
![Page 10: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Machine Learning: molti approcci
Computational learning theory
Applicazioni ML
embodiment
![Page 11: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Machine Learning industriale
Ricerca universitariaFrameworkindustriale
![Page 12: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Un progetto concreto
...dalla teoria alla pratica....
Sviluppiamo un progetto industriale
(non troppo) immaginario
![Page 13: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/13.jpg)
13
La Machine
![Page 14: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Machine: definizione obiettivo
Produrre una Machine che si accenda (start) in modo autonomo/automatico se caricata con materiale lavabile
Produrre una Machine che NON si accenda (stop) in modo autonomo/automatico se caricata con materiale NON lavabile
![Page 15: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Machine: approccio “classico”
![Page 16: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Machine: approccio “learning”
![Page 17: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/17.jpg)
17
“learning” cosa?
![Page 18: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/18.jpg)
18
“learning” cosa?
Il “learning” produce un insieme di parametriche configurano un modello generico
per una specifica applicazione
![Page 19: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/19.jpg)
19
“learning” come?
Il “learning” analizza come lo stesso nostro obiettivo è stato perseguito da altri e cerca diriprodurne/replicarne/imitarne
il funzionamento
Gli altri sono entità in grado di perseguirein modo corretto il nostro obiettivo
Ovvero....
![Page 20: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Altri: Machine che perseguono l'obiettivo
start start start stop
stop start stop
...
http://www.wired.com/wiredscience/2012/06/google-x-neural-network/
![Page 21: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/21.jpg)
21
La Machine... all'opera
![Page 22: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Machine … with e w/o learn(ing)
start
Machine programmata con learning Machine programmata da esperti
Machine w/out learning
esegue
stand-byesegue
![Page 23: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/23.jpg)
23
ML: quali vantaggi?
La creazione dell'algoritmo non è guidata (driven) dagli esperti/programmatori ma dai dati
(data driven) processati da risorse HPC.
Si sostituisce energia chimica (cervello) in energia elettrica (CPU).
![Page 24: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/24.jpg)
24
ML: quali svantaggi?
Il dataset (data driven) di supporto deve essere molto molto più grande (large scale)
da cui derivamo moltequestioni computazionali da gestire
![Page 25: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Tips and tricks
Molto rumoreper nulla
?
![Page 26: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Tips and tricks
Machines can never take us by surprise
Lady Lovelace's Objection
cfr Turing, Alan (October 1950), "Computing Machinery and Intelligence",Mind LIX (236): 433–460
![Page 27: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Machine Learn(ing) : generalizzazione
stop
![Page 28: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Machine Learn(ing) : generalizzazione
stop
![Page 29: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Machine Learn(ing) : “tutti” possono sbagliare
start
![Page 30: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Alcune questioni in sospeso
Quale modello generico usare: SVM, RVM, Deep Learning, ANN, etc
Come rappresentare l'input degli altri (feature): sensori, immagini, etc
Come formalizzare l'obiettivo: classificazione, regressione, novelty detection, clustering
Come rappresentare l'output degli altri: supervisionato, semi-supervisionato, non
supervisionato, trasduttivo, con universo, etc
![Page 31: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Analizziamo insieme un progetto step-by-step
Raggruppatevi in gruppi di 3-5 studenti
Ideate una possibile applicazione industriale che vorreste vedere sul mercato il prossimo anno
Inviate via email l'idea (titolo e descrizione)e i componenti del gruppo
(nome,cognome,matricola,email) a [email protected]
Domani sceglieremo una proposta e la analizzaremo insieme mostrando gli strumenti software di
prototipazione utilizzabili(OpenCV, Octave, MLDemos, libsvm, etc)
![Page 32: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Tesi, tirocini e stage in ML
Sono disponibili:
Tesi, Tirocini con creditoStage post laurea retribuiti
anche in collaborazione con la società:
Bioretics srlcon sedi in Cesena e Cesenatico
![Page 33: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Agenda - Day 2
● Scelta dell'idea● Proof-of-concept● Prototipo accademico● Prototipo industriale● Cenni sulla commercializzazione● Riferimenti, tesi, tirocini e stage
![Page 34: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/34.jpg)
34
The Big picture
SVM
RVM
ANN
Deep Net
cluster HPC
CPU
GPU
dati
![Page 35: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Tool & Link interessanti
● OpenCV: http://opencv.org● GNU Octave: www.gnu.org/software/octave● MLDemos: http://mldemos.epfl.ch● LibSVM: www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/libsvm● UniverSVM: http://mloss.org/software/view/19● Torch: http://www.torch.ch● http://videolectures.net/Top/Computer_Science/Machin
e_Learning/● http://deeplearning.net/
![Page 36: UNIBO – CSR Corso di Intelligenza Artificialeroffilli/pub/CSR_Applicazioni_industriali_ML_web.pdf · roffilli@gmail.com 7-8 Maggio 2013 ... Università vs Industria Tempo infinito](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031412/5c65e74409d3f2c14e8b4a90/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Tesi, tirocini e stage in ML
Sono disponibili:
Tesi, Tirocini con creditoStage post laurea retribuiti
anche in collaborazione con la società:
Bioretics srlcon sedi in Cesena e Cesenatico