Seminar in cognitive science and artificial intelligence

Archív seminárov

Program na zimný semester 2013/2014

1. seminár

(Pondelok 07.10.2013 o 0:00)

Ing. Ján Dolinský, PhD (2BridgZ Slovakia, Bratislava) , domovská stránka

Automatic Model Building: Let Your Data Speak

In practical data modelling it is often the case that physical understanding of a phenomenon that generated the data is unclear, and thus, a model structure is determined purely from the data. Examples of such phenomena include energy consumption forecasts, wind power dynamics, financial market dynamics, phenomena in medicine and others. In these scenarios it is unclear which explanatory variables (inputs) relate to an output of interest and how they relate to the output. In this seminar, we will discuss data driven non-parametric automatic model building that tackles the challenges in practical data modelling. We will present recent methodologies that are based on information geometry and information criteria. Models constructed using these methodologies are meaningful, parsimonious and elucidate knowledge concerning an underlying phenomena that created the data. A comparison with state-of-the-art in non-parametric modelling will also be given comparing Support Vector Machines (SVM), Relevance Vector Machines (RVM) and traditional neural networks against the automatic model building approaches.

2. seminár

(Pondelok 14.10.2013 o 0:00)

Ing. David Chalupa (Ústav aplikovanej informatiky, FIIT STU) , domovská stránka

Construction of Near-optimal Vertex Clique Covering for Real-world Networks

We will introduce a method based on combining a constructive and a bounding heuristic to solve the vertex clique covering problem (CCP). The aim of CCP is to partition the vertices of a graph into the smallest number of classes, which induce cliques. Searching for the solution to CCP is highly motivated by analysis of social and other real-world networks, applications in graph mining, as well as by the fact that CCP is one of the classical NP-hard problems. Combining the construction and the bounding heuristic helped us not only to find high-quality clique coverings but also to determine that in the domain of real-world networks, many of the obtained solutions are optimal, while the rest of them are near-optimal. In addition, the method has a polynomial time complexity and shows much promise for its practical use. Apart from experimental results, we will also shortly present some interesting theoretical results that explain how and why the approach works.

3. seminár

(Pondelok 21.10.2013 o 0:00)

Mgr. Aleš Chalupa, PhD. (Ústav religionistiky, Masarykova univerzita, Brno a Laboratoř pro experimentální výzkum náboženstvi (LEVYNA)) , domovská stránka

Kognitivní religionistika - kontroverzní paradigma nebo příslib vědeckého studia náboženství?

Religionistika jakožto vědecká disciplína prošla od svého vzniku v 60. letech 19.století mnoha proměnami, které souvisely především s hledáním metodologické a terminologické identity a s tím spojeným vymezováním se vůči ostatním disciplínám, které se rovněž zabývaly náboženstvím. Kromě v té době rovněž vznikajíích disciplín,jakými byla antropologie, sociologie či psychologie se toto vymezování odehrávalo především vůči teologii. Toto hledání sama sebe získalo znovu na intenzitě na konci 20. století, kdy se předmětem poměrně intenzivní kritiky dostalo eliadovské paradigma. Výsledkem této krítiky byla celá řada názorů, které zpochybňovaly možnost vědeckého studia náboženství jako specifického fenoménu a mnohé z ních dokonce zpochybňovaly existenci náboženství jako něčeho univerzálního. Paralelně s tím se ale začaly objevovat i koncepce, volající po "návratu" k jednomu z prvních vědeckých paradigmat, s nimiž religionistika pracovala, k evolucionismu, s tím, že náboženství by mělo studováno právě v kontextu evoluce rodu homo sapiens sapiens. Metodologickým východiskem pro přístup se stala dynamicky se rozvíjející kognitivní věda, zejména pak kognitivní psychologie. Výsledkem je nejen nová,ucelená koncepce náboženství podavající i poměrně přesvědčivá vysvětlení takových fenoménů, jakými je např. rituál, ale zejména model, který umožnuje náboženství zkoumat pomocí experimentu.

4. seminár

(Pondelok 28.10.2013 o 0:00)

Ing. Mária Virčíková (Katedra kybernetiky a umelej inteligencie FEI TU Košice) , domovská stránka

Social Human-Robot Interaction

The talk will introduce the questions and solutions of a relatively new domain called Social Human-Robot Interaction. The goal of this domain is to overcome the human-robot social barrier as the robots have big potential not only in industrial environments, but as well within human society. The talk will adress the following issues: Introduction to social cognition, adaptation and learning, the role of affect and emotion, hardware platforms used in human-robot interaction and the Uncanny Valley, research scenarios and current application domains (autism, assitance, rehabilition and others), evaluation of social robotics, ethical and legal issues.

5. seminár

(Pondelok 04.11.2013 o 0:00)

Ing. Vanda Benešová, PhD (Ústav aplikovanej informatiky, FIIT STU v Bratislave) , domovská stránka

Visual object detection and object recognition

The talk will introduce the most important methods of visual object detection and object recognition. Two approaches: bottom-up methods based on over-segmentation known as "Superpixel segmentation" and also a 3D object recognition using RGB camera and depth sensor, will be presented in more details inclusive experimental results. Superpixels are segments in an image, which can serve as basic units in the further image processing. Their aim is to reduce the redundancy in the image and increase efficiency from the point of view of the next processing task.This presentation will provide a fast method of segmenting image into superpixels by morphological approach. The second part of talk will introduce a 3D object recognition system using sensor Kinect. Main parts of the system are: object segmentation using depth map and object recognition based on matching of pairs of descriptors. Used descriptor is well known SIFT descriptor extended with 3D local description.

6. seminár

(Pondelok 11.11.2013 o 0:00)

Ing. Milan Rusko (Ústav informatiky SAV, Bratislava) , domovská stránka

Praktické aplikácie rozpoznávania reči a syntézy reči na Slovensku

Možno syntetizátor reči použiť aj na čítanie naliehavých výstražných správ? Vedel by syntetizátor reči hovoriť ukľudňujúcim až chlácholivým tónom? Mohol by syntetizátor reči čítať Shakespearovu drámu tak, aby priradil jednotlivým typom postáv adekvátny hlas odrážajúci ich povahu? Aký princíp syntézy reči je lepší - "Unit selection", alebo štatistická parametrická syntéza? Používa sa automatické rozpoznávanie súvislej reči v nejakých široko používaných aplikáciách na Slovensku? Používa sa u nás v informačných, alebo diktačných systémoch? Kto ich vyvíja a na akom princípe pracujú? Na tieto a mnohé ďalšie otázky vám dá odpoveď táto prednáška.

7. seminár

(Pondelok 18.11.2013 o 0:00)

Mgr. Radoslav Škoviera (KAI FMFI UK a Ústav merania SAV) , domovská stránka

Rozpoznávanie obrazov pomocou hierarchickej časovej pamäte

Rozmach digitálnych fotoaparátov a skenerov za posledné desaťročie viedol k vytvoreniu nespočetného množstva obrazových dát. To viedlo k vytvoreniu databáz s desiatkami až stovkami tisícov digitálnych obrazov. Keďže ručná anotácia takého množstva obrazových dát prakticky nie je možná, vznikla potreba pre aplikáciu, ktorá bude efektívne vyhľadávať, prípadne anotovať obrazy. Základom takejto aplikácie by mal byť systém schopný rozpoznať jednotlivé objekty na obraze, prípadne význam samotného obrazu. Toto je činnosť, v ktorej sú ľudia ešte aj v dnešnej dobe ďaleko úspešnejší, než najmodernejšie algoritmy. Preto sú algoritmy z oblasti umelej inteligencie najlepšími kandidátmi na vytvorenie takéhoto systému. Hierarchická časová pamäť (angl. Hierarchical Temporal Memory – HTM) – model založený na algoritmoch prebiehajúcich v mozgovej kôre cicavcov – je práve jedným z takýchto aparátov, ktorý ukazuje sľubné výsledky v oblasti rozpoznávania obrazov.

8. seminár

(Pondelok 25.11.2013 o 0:00)

Mgr. Ladislav Clementis (Ústav aplikovanej informatiky, FIIT STU v Bratislave) , domovská stránka

Analýza efektu krátkodobej a dlhodobej motivácie pomocou fuzzy prístupu

Motivácia slúži ako prostriedok pre zvýšenie výkonnosti agenta pri vykonávaní činnosti. Ako jeden z najčastejších motivačných prostriedkov je motivácia pomocou odmeny. Demotivačné vplyvy naopak výkonnosťagenta znižujú. Z pohľadu časovej účinnosti motivácie rozlišujeme krátkodobú, teda jednorazovú motiváciu a dlhodobú motiváciu. Pri jednorazovej odmene sa výrazne zvýši motivácia agenta ale po krátkom čse prudko klesne. Pri využití prostriedku dlhodobej motivácie s perzistentnou odmenou sa účinok prostriedku prejavuje dlhodobo, ale so začiatkom účinnosti sa miera motivácie nezdvihne tak rapídne. Zároveň sa účinok perzistentnej odmeny s dlhším časovým intervalom vytráca. Pre štúdium účinkov krátkodobej a dlhodobej motivácie využívame fuzzy prístup pre vyhodnotenie motivačných a demotivačných situácií. V rámci štúdie diskutujeme vplyv charakteristík agenta na mieru ovplyvnenia jeho motivácie pomocou motivačných prostriedkov a demotivačných vplyvov.

9. seminár

(Pondelok 02.12.2013 o 0:00)

Mgr. Ján Kľuka, PhD. (Katedra aplikovanej informatiky FMFI UK v Bratislave) , domovská stránka

Typované deskripčné logiky vyššieho rádu pre slovníky prepojených dát

V rámci sémantického webu pred časom vznikla iniciatíva Linked Open Data, ktorej cieľom je publikovať dáta, doteraz uzavreté v databázach, na sémantickom webe vo forme vzájomne prepojených ontológií. Hoci sú tieto ontológie (slovníky) zvyčajne výrazne jednoduchšie ako napríklad medicínske ontológie, kvalita ich návrhu je často nižšia. V rámci projektu LAAOS sa s partnermi z pražskej VŠE zaoberáme vyjadrením hlbších ontologických vzťahov, často neštandardne zakódovaných v týchto slovníkoch a odhaľovaním ontologickej nekoherentnosti. V prednáške skonkrétnime našu motiváciu a predstavíme typované deskripčné logiky vyššieho rádu, ktoré sme navrhli ako reprezentačný formalizmus pre vyjadrenie hlbších ontologických vzťahov a ako prostriedok na kontrolu koherentnosti slovníkov.

10. seminár

(Pondelok 09.12.2013 o 0:00)

RNDr. Andrej Lúčny, PhD (KAI FMFI UK v Bratislave a MicroStep-MIS) , domovská stránka

Rozpoznávanie v reálnom čase

Keď sa dívame na oblohu (alebo na satelitný snímok z družice) vieme rozlíšiť na nej oblaky. Podobne pri pohľade na horizont vidíme niektoré objekty a naopak uvedomujeme si, že niektoré známe objekty naopak nevidíme. (Oba prípady vedú na užitočné aplikácie v monitorovaní počasia.) Čo stojí za touto schopnosťou? Je to nejaká rafinovaná metóda separácie, ktorú náš mozog používa ako dobre fungujúci podprogram, alebo takáto dokonalá čierna skrinka neexistuje a túto schopnosť musíme vnímať ako proces, ktorý prebieha a zreje v čase?

11. seminár

(Pondelok 16.12.2013 o 0:00)

prof. RNDr. Ľubica Beňušková, PhD. (University of Otago, Nový Zéland) , domovská stránka

Nudný seminár o synaptickej plasticite

Všetky naše úžasné kognitívne schopnosti su založené na činnosti mozgových nervových buniek - neurónov. Ešte stále však nevieme, aké pravidlá platia pre zmenu synaptických váh v priebehu učenia. V tejto prednáške sa pokúsim stručne zhrnúť problémy, ktoré v súčasnosti v tejto oblasti existujú a tiež ako som ja a moji spolupracovníci prispeli k ich rozmnoženiu.

Program na letný semester 2013/2014

1. seminár

(Pondelok 24.02.2014 o 0:00)

Mgr. Pavel Petrovič, PhD (KAI FMFI UK v Bratislave) , domovská stránka

Nekognitívna robotika

Zameriame sa na prieniky umelej inteligencie a robotiky, predstavíme kolekciu študentských projektov, ktoré sa realizovali v Spoločnom laboratóriu robotiky FEI STU a FMFI UK, aké máme výhľady a plány do budúcna, vysvetlíme náš uhol pohľadu na problematiku. Príležitosť inšpirácie pre ďalšiu spoluprácu.

2. seminár

(Pondelok 03.03.2014 o 0:00)

doc. Ing. Martin Šperka, CSc. (Fakulta informatiky, Paneurópska VŠ v Bratislave a FIIT STU) , domovská stránka

Umelé umenie - môže počítač vytvoriť a posudzovať umelecké dielo?

Diskusia na tému Turingovho testu v umení. Cieľom Turingovho testu je otestovať schopnosť inteligentného správania sa stroja (počítačového programu) ekvivalentného resp. nerozlíšiteľného od ľudského správania. Už v súčasnosti nie je možné jednoznačne rozlíšiť či abstraktný obraz alebo hudobnú skladbu vytvoril človek alebo počítačový program. Od vzniku počítačov vytvorili ľudia mnoho programov pre generovanie zvukových a vizuálnych vzorov (patterns), ktoré pripomínajú alebo sú považované za umelecké artefakty. Algoritmus generovania vzorov, ich výber a posudzovanie kvality (esteticko-emotívnej odozvy) tohto artefaktu je ponechané na človeka.

3. seminár

(Pondelok 10.03.2014 o 0:00)

prof. Ing. Vladimír Kvasnička, DrSc. (Ústav aplikovanej informatiky, FIIT STU v Bratislave) , domovská stránka

Evolutionary–epistemic approach to an emergence of propositional logic

An evolutionary-epistemic approach for a study of a formation of propositional logic is presented, where an evolution is simulated by a proper evolutionary algorithm (we used a Darwinian competitive coevolution). Basic entities of the used evolutionary approach are (1) replicators – represented by binary vectors and specifying truth tables of logical connectives and (2) sets of elementary propositional formulae that have a formative meaning in our evolutionary algorithm. By making use of the applied coevolutionary algorithm we may for a given system construct not only truth tables but also a minimal set of propositional formulae with formative character for an emergence of truth tables of elementary logical connectives.

4. seminár

(Pondelok 17.03.2014 o 0:00)

Doc. RNDr. Tatiana Bužeková, CSc. (Katedra etnológie a muzeológie, FiF UK v Bratislave) , domovská stránka

Kognitívne vysvetlenie predstáv o nadprirodzenom škodení

Prednáška je venovaná aplikácii kognitívnej teórie náboženstva Pascala Boyera pri skúmaní slovenských ľudových rozprávaní o nadprirodzenom škodení. Podľa Boyera vysvetlenie nadprirodzených (náboženských) predstáv a správania sa má hľadať v spôsobe, akým funguje ľudské myslenie. Kapacita a evolučná história našich kognitívnych systémov sú do veľkej miery zodpovedné za to, že rôzne aspekty kultúry na celom svete vykazujú pozoruhodnú podobnosť a ľahko sa šíria či odovzdávajú z generácie na generáciu. Preto, ak sú isté druhy správania a zmýšľania rozšírené v rôznych kultúrach, ich interpretácia musí zahrňovať určenie myšlienkových štruktúr a procesov, podporujúcich kultúrnu transmisiu. Prednáška sa zameriava na kognitívne vysvetlenie šírenia reprezentácií, spojených s nadprirodzeným škodením, ktoré sa v slovenských podmienkach spájajú s pojmami „bosoráctvo“, „porobenie“, „gniavenie“ a i. Prezentuje interpretáciu výsledkov etnografického terénneho výskumu z niekoľkých obcí na západnom Slovensku.

5. seminár

(Pondelok 24.03.2014 o 0:00)

doc. Mgr. Štefan Beňuš, PhD. (Katedra anglistiky a amerikanistiky, FiF UKF v Nitre) , domovská stránka

Continuous and discrete aspects of phonological cognition

Many models of speech production, as well as lot of work in traditional AI, assume a conceptual division between discrete aspects of cognition, traditionally formalized with discrete mathematics over abstract symbolic representations, and continuous aspects of performance formalized with continuous mathematics. I will present examples from the articulatory aspects of speech, in which such a strict division is difficult to maintain, and discuss some potential ways of formal modelling of such phenomena.

6. seminár

(Pondelok 31.03.2014 o 0:00)

prof. Bipin Indurkhya (International Institute of Information Technology, Hyderabad, India) , domovská stránka

Eliza effect and a therapeutic role for robots

In late 1960, Joseph Weizenbaum authored a program called Eliza that simulated a therapist in carrying out a conversation with the user. The program did not understand anything, but relied on keyword matches, and a few simple heuristics to keep the flow of conversation. However, Weizenbaum was taken aback by the intensity of emotional attachment users felt towards this program, prompting him to highlight this negative aspect of technology in his thought provoking book "Computer Power and Human Reason". In recent years, however, there has been a revival of Eliza-like systems and interfaces in cognitive robotics. We will look at some such systems and argue that they often have a positive and therapeutic effect on the user, and that in some situations at least this kind of robot-human interaction transcends human-human interaction.

7. seminár

(Pondelok 07.04.2014 o 0:00)

Mgr. Ľudovít Malinovský (KAI FMFI UK v Bratislave) , domovská stránka

Broadcasting to the enemy: Deception as a solution in evolution of language

The problem of deception in language evolution states that a cheap signaling system cannot evolve unless motivations to deceive can be somehow suppressed. Current dyadic models of language emergence usually ignore the motivation to deceive completely, which is implausible. We extend the dyadic model with a third party whose motivations are antagonistic to the coalition of the original two agents. While the team internally still plays some kind of coordination game, the two players are forced to disguise this communication from the adversary, creating a red queen effect that pushes them to ever more complex behavior and a subtle communication code. Thus, in a different kind of setup, deception can become solution rather than a problem.

8. seminár

(Pondelok 14.04.2014 o 0:00)

Ing. Ján Kvak (Ústav aplikovanej informatiky, FIIT STU v Bratislave) , domovská stránka

Klasifikácia binárnych deskriptorov pomocou upravenej genetickej pamäti

Rozpoznávanie obrazu je dnes aktuálnou témou, riešenou mnohými prístupmi. Častým prístupom je rozpoznávanie obrazu pomocou lokálnych deskriptorov, ktoré opisujú lokálne príznaky obrazu. Najnovšie prístupy využívajú lokálne deskriptory, ktoré sú reprezentované reťazcami bitov (BRIEF, ORB, BRISK, FREAK). Pre rozpoznanie veľkého množstva vzorových obrazov sa využívajú algoritmy, ktoré klastrujú lokálne deskriptory do vizuálnych slov. Cieľom nášho výskumu je využiť lokálne deskriptory reprezentované reťazcami bitov na vytvorenie vizuálnych slov. Tieto vizuálne slová chceme vylepšovať a rozpoznávať použitím genetickej pamäti (kombinácie riedko distribuovanej pamäti a genetických algoritmov). Tento prístup má potenciál vytvoriť rozpoznávanie veľkého množstva tried obrázkov v reálnom čase.

9. seminár

(Pondelok 28.04.2014 o 0:00)

Soheil Khosravipour (Austrian Research Institute for Artificial Intelligence, Vienna) , domovská stránka

Computational Cognitive Model of Objective Self-awareness through Mentalizing and Empathy

Intelligent software agents and robots are taking on increasingly more complex interactive social tasks, as partners in offices or as companions for elderly people. Such high-level social agents have to be able to understand, predict, and influence mental states of their peers: humans; other artificial agents; but also themselves. Objective self-awareness, mentalizing, and empathy refer to cognitive phenomena intimately related to these indispensable abilities of social artificial agents. In this talk, I present the "SAME" model which its goal is to frame contributions of mentalizing and empathy to objective self-awareness in a computational cognitive model.

10. seminár

(Pondelok 05.05.2014 o 0:00)

prof. PhDr. Silvia Gáliková, PhD. (Filozofický ústav SAV a FiF Trnavskej univerzity) , domovská stránka

Metafora na rozhraní vied

Skúmanie kognitívnych a argumentatívnych funkcií metafory a metaforického jazyka dosiahlo v posledných dekádach rozsiahly záber a hĺbku. Stredobodom diskusií v oblasti kognitívnej lingvistiky, umelej inteligencie, filozofie mysle a ďalších disciplín sa stalo premyslenie roly, ktorú metafory zohrávajú pri riešení problémov súvisiacich s povahou mysle, vzťahu mysle a jazyka, mozgu a myslenia. Cieľom prednášky je prehodnotiť status metafory a metaforického jazyka vzhľadom na súčasné poznatky o ukotvenosti kognitívnych stavov. Prečo existuje obrovská spleť konvenčnej konceptuálnej metafory? Aký je mechanizmus metaforického uvažovania? Ktoré metafory sú univerzálne a prečo? Pri hľadaní odpovedí na tieto otázky je potrebné vyjasniť význam základných pojmov, a to - vtelená myseľ, konceptuálna metafora, kognitívne nevedomé, reprezentácia, mapovanie, význam. Používanie metafor v testovateľných modeloch a hypotézach prináša novú perspektívu na tradičné dištinkcie doslovné/metaforické, myseľ/telo, jazyk/myslenie, realita/fikcia atď. Zhodnotiť dôsledky tézy o metaforickej povahe myslenia predstavuje výzvu pre lepšie porozumenie povahy ľudskej mysle.

11. seminár

(Pondelok 12.05.2014 o 0:00)

Doc. Ing. Kristína Machová, PhD (Katedra kybernetiky a umelej inteligencie, TU Košice) , domovská stránka

Extrakcia sumarizovaných názorov a identifikácia autorít v konverzačnom obsahu

Dolovanie v konverzačnom obsahu vytváranom v rámci rozličných platforiem sociálneho webu s cieľom extrahovať užitočné sumarizované informácie je dnes veľmi aktuálnou témou. Využíva sa pri tom nielen dolovanie v obsahu ale aj dolovanie zo štruktúry konverzácií. Prednáška popisuje rôzne metódy a prístupy používané v rámci dolovania vo webových diskusiách. Osobitná pozornosť je venovaná identifikácii autorít a predovšetkým metódam analýzy sentimentu vrátane dolovania názorov veľkého množstva prispievateľov na objekt hodnotenia (politik, kúpa drahej veci, hotel a pod).

12. seminár

(Pondelok 19.05.2014 o 0:00)

Mgr. Viliam Dillinger (KAI FMFI UK v Bratislave) , domovská stránka

Učenie posilňovaním: hierarchia v rozhodovaní alebo vo funkčnej aproximácii?

V učení posilňovaním (reinforcement learning) je častým problémom pomalá konvergencia spôsobená veľkosťou stavového priestoru. Jedným zo spôsobov, ako tento problém riešiť, je pomocou hierarchickej dekompozície problému s využitím viacerých agentov. Tá prinesie obmedzenia do rozhodovania agentov, vďaka čomu sa zrýchli konvergencia, avšak za cenu suboptimálneho riešenia. V spojitých prostrediach sa pri učení posilňovaním využívajú funkčné aproximátory. V našej práci skúmame pomocou počítačových simulácií, či je možné hierarchiu agentov nahradiť jediným agentom s hierarchickým funkčným aproximátorom, ktorý by mal napomôcť rýchlejšej konvergencii.

13. seminár

(Utorok 03.06.2014 o 0:00)

Prof. Constantin Stoenescu (Faculty of Philosophy, Bucharest University) , domovská stránka

Brain and Perception. The Case of Vision for Humans and Robots

Which are the brain mechanisms of vision? How are we able to represent the relations between objects in the visual field and to have a spatial vision? These questions guide traditionally the researchers in cognitive sciences. In my paper I have tried to sketch an answer to them and to decompose and localize vision as a necessary step for a projection of artificial intelligence.