Studiehandleiding voor het
College Kaleidoscoop AI

Docent:	Frank van Harmelen
Auteur studiehandleiding:	Frank van Harmelen
Uitgave studiehandleiding:	September 2000
Betreft collegejaar:	'06/'07

Inhoudsopgave & Voorwoord

Deze studiehandleiding heeft de volgende doelen:

Helderheid verschaffen over de volgende zaken
Specifieke aanwijzingen voor het bestuderen van de diverse onderdelen door middel van een College overzicht & Oefenopgaven

De studiehandleiding bestaat daarom uit twee delen:

Algemeen deel: Dit moet gelezen worden voor aanvang van de cursus
Specifiek deel: Dit moet gelezen worden telkens voor elk college, en tijdens het studeren voor tentaminering.

Deze studiehandleiding is met nadruk geen syllabus. Er worden dus geen inhoudelijke begrippen besproken, uitgelegd of zelfs maar samengevat. Verder is gepoogd om duplicatie met de Web-pagina van het college (op Blackboard, http://bb.vu.nl) zoveel mogelijk te vermijden.

Doelstellingen van het college

De doelstelling van het college is twee-ledig:

Basiskennis van zoektechnieken
Zoektechnieken spelen een fundamentele rol binnen de AI. In bijna elke AI specialisatie spelen ze een rol. De eerste 4 college worden besteed aan het bespreken van de fundamentele principes van deze zoektechnieken.
Kennismaking met diverse onderwerpen binnen de AI
Het tweede deel van het college (colleges 5 t/m 12) wordt besteed aan een kennismaking met heel uiteenlopende onderwerpen binnen de AI. Elke week komt weer een ander onderdeel van de AI aan bod. Elke van deze onderdelen vormen op zich een heel vakgebied, waar aparte cursussen over bestaan. De stof die voor dit college behandeld wordt is dan ook slechts een kennismaking met elk van die deelgebieden van de AI.

Na dit college zul je in staat zijn om vervolg colleges in de AI te kunnen volgen, gebruik makend van de basiskennis die je in dit college hebt opgedaan. Tevens zul je een breed overzicht hebben van de verschillende (en vaak heel uiteenlopende) deelgebieden waar de AI uit bestaat.

Doelgroep

Het college is in eerste aanleg bedoeld voor 1e jaars studenten Kunstmatige Intelligentie, Informatica en Bedrijfsinformatica. Voor deze studenten is het college verplicht. Het is echter ook geschikt voor studenten BWI die een inleidend overzicht van de AI willen krijgen. Hetzelfde geldt voor studenten uit andere faculteiten (te denken valt aan studie-richtingen als Economie of Bedrijfskunde). Er wordt geen voorkennis over Informatica-stof verondersteld, en slechts zeer elementaire wiskundige voorkennis. Door deze beide doelstellingen is het vak nuttig zowel voor studenten die zich later in de AI willen gaan specialiseren (AI'ers, en sommige Informatici), en ook voor studenten die in hun latere werk niet zelf met AI bezig zullen zijn, maar wel samenwerken met mensen die wel AI technieken gebruiken (bijv: in projecten, of als manager).

Eindtermen & Tentaminering

Bij de tentaminering (schriftelijk) wordt getoetst op twee verschillende zaken:

kennis van de besproken onderwerpen: definities van begrippen en termen, voor- en nadelen van diverse technieken, onderlinge relaties tussen de diverse technieken.
kunde: de student moet in staat zijn om de diverse techieken ook zelf toe te passen op eenvoudige problemen. Waar het bij het eerste punt voornamelijk gaat om het kunnen reproduceren van een hoeveelheid theoretische kennis gaat het hier om het daadwerkelijk kunnen gebruiken van deze kennis.

Deze beide zaken (kennis en kunde) worden in gelijke mate getoetst tijdens de tentaminering.

De tentamenstof is te vinden in twee bronnen:

Boek: Voor het college wordt gebruik gemaakt van het boek ``Artificial Intelligence'' van G. Luger, (5e editie), uitgegeven door Addison-Wesley, ISBN nr. 0321263189. De delen die uit dit boek gebruikt worden zijn nauwkeurig aangegeven op de Blackboard site van het college.
Slides: Tevens behoren de voor het college gebruikte slides tot de tentamen onderwerpen. Deze zijn beschikbaar dezelfde locatie.

Let op: Soms komen er op de slides onderwerpen voor die niet in het boek staan, en nog veel vaker komen er onderwerpen in het boek voor die niet op de slides worden besproken. Beiden (boek en slides) horen tot de tentamenstof.

Tentaminering is in de vorm van een tentamen in Oktober. Haal je dat niet, dan is er een schriftelijk herkansingstentamen in Januari.

Beschikbare studiemiddelen

Voor het college zijn de volgende studiemiddelen voorhanden:

Boek: ``Artificial Intelligence'' van G. Luger (4e editie), uitgegeven door Addison-Wesley, ISBN nr. 0201-64866-0.
Slides:Alle slides van het college komen tijdens de cursus beschikbaar op de Blackboard-pagina van het college.
Een werkboek in 12 wekelijkse afleveringen, met daarin opgaven om zelf te oefenen met de stof. Te vinden op dezelfde locatie als de slides.
Toetsen & tentamens:Alle toetsen en tentamens van de afgelopen jaren zijn (inclusief uitwerkingen) beschikbaar als "Web links" vanaf de Blackboard site, of direct op http://www.cs.vu.nl/~frankh/RZ/tentamens.html.

Verwachte tijdsbesteding & werkvorm

Voor het college: Alle stof voor een college-bijeenkomst is altijd ruim van tevoren beschikbaar: er is nu al bekend welk college zal gaan over welk onderdeel van het boek (zie de Blackboard site, van het college). Het is heel belangrijk en nuttig om die stof (zowel slides als boek) voor het college al eens door te nemen. Bedenk verder dat het boek in het Engels is. Dat maakt het lezen er voor veel 1e jaars studenten niet makkelijker op. Als je het boek pas voor het eerst opslaat bij het studeren voor het tentamen kon dat nog wel eens flink tegenvallen. Het is dus belangrijk om het relevante deel van het boek al voor elk college eens doorgelezen te hebben. Dat zal je zo'n 2 uur per college zelf-studie kosten, maar dat betaalt zich ruim terug in het extra begrip van de stof die je hierdoor tijdens het college opdoet.
Tijd: 12 colleges x 2 uur voorbereiding = 24 uur
Tijdens het college: De college's werden door vorige jaargangen studenten altijd zeer gewaardeerd. In principe wordt er "alleen maar" besproken wat er ook al op de slides staat, maar het zal je niet meevallen om die slides te begrijpen zonder begeleidende uitleg. Alweer geldt hier: elk uur dat je besteedt aan college bezoek verdien je ruimschoots terug als je bij het studeren van het tentamen steeds moet zitten puzzelen wat er nou toch met die slides bedoeld werd...
Tijd: 12 colleges x 2 uur = 24 uur
Na het college: Elke ontwikkelings-psycholoog kan je vertellen dat het praktisch verwerken van theoretische kennis heel veel beter gaat als je kort na een theoretische les snel praktisch met de stof gaat oefenen. Het is daarom een goed idee om in de dagen volgend op een college (maar in elk geval voor het volgende college)
1. te oefenen met een aantal van de hieronder aanbevolen opgaven,
2. te oefenen met het materiaal uit het werkboek van de betreffende week
3. uit de beschikbare toets- en tentamenvragen de relevante vragen te oefenen.
Tijd: 12 colleges x 2 uur zelf werken met opgaven = 24 uur
Werkcolleges: De eerste vier weken van het college worden er ook werkcollege's georganiseerd: elke week een bijeenkomst van 2 uur waarin je kunt werken aan de opgaven uit het werkboek. Een docent zal de opgaven bespreken en waar nodig extra uitleg geven.
Tijd: 4 werkcolleges x 2 uur = 8 uur
Voor tentamens: Het is sterk aan te raden om te proberen het college te halen door middel van de deeltentamens. Het is extreem veel makkelijker om de stof in 2 losse stukken te leren dan om later alles in 1 keer te moeten doen. Beschouw de deeltentamens niet als een "optionele vrijstellingsregeling voor het tentamen" maar beschouw ze als de "normale manier" om het vak te halen. Het tentamen is eigenlijk al een eerste herkansing. Het is waarschijnlijk overbodig om te zeggen dat er nauwelijks een betere tentamen-voorbereiding bestaat dan het maken van de tentamens/toetsen uit vorige jaren, die allemaal on-line beschikbaar zijn.
Tijd:2 toetsen x 6 colleges/toets x 4 uur studeren/college = 48 uur

College overzicht & Oefenopgaven

Behalve de aangegeven opgaven uit het boek bevatten ook de aangegeven toetsen goed oefenmateriaal.

#	Onderwerp	Boek-delen	Opgaven	Toets	Deel
1	Overzicht van de AI	H1	§1.5: 1,4,5,10,11,12	Tentamen I	Deel I: Zoektechnieken
2	Zoeken zonder kennis	H3 (niet § 3.3)	§3.5: 2,4,7(a,b),8(a,b)
3	Zoeken met kennis	§ 4.0-4.3 (niet § 4.1.2)	§4.7: 1,5,6
4	Zoeken met meer spelers	§4.4	§4.7: 13,14,16
5	Productie regels	§ 6.2, §6.3, §8.2	§6.5: 7,8,10; §8.6: 2,3,4		Deel II: Overzicht AI
6	Kennis systemen & Redeneren met onzekerheid	§8.0-8.1, § 5.2, &9.2.1	§1.5: 8,9; §8.6: 1; §8.5: 1,2
7	Kennis representatie: Grafen	§7.0-7.2, blz. 35-44	§7.6: 5,8,10,13,14	Tentamen II
8	Kennis representatie: Frames & Scripts	§7.1.4-7.1.5	§7.6: 11,12
9	Natuurlijke taal	§14.0-14.3	§14.7: 1,3,4,5,6,7,8,9,10,11
10	Stellingen bewijzers	§13.0-13.2	§13.6: 1,2,3,6,7,8,13
11	Machinaal leren	§10.0-10.2, §10.4.1	§10.9: 1,2,
12	Neurale netwerken & Genetisiche algorithmen	§11.0-11.3, §12.1	§11.8: 1; §12.5: 1,2,5

-->

Studiehandleiding voor het College Kaleidoscoop AI