НАПРЯМКИ РОБІТ У ГАЛУЗІ ШІ

Викладач: Стайко В.В.

Суми 2009

Тема: Вступ. Предмет та задачі вивчення дисципліни. Тенденція розвитку систем штучного інтелекту.

Мета:ознайомлення з поняттями: інтелект, штучний інтелект (ШІ), напрямки робіт у галузі штучного інтелекту, структурна схема систем штучного інтелекту .

Перелік питань, що вивчаються.

1. Вступ.

2. Напрямки робіт у галузі ШІ.

Вступ

Поняття інтелект укорінилося в наш повсякденний вжиток і стало об’єктом дослідження, перейшовши з категорії філософської в категорію атрибутивну.

Інтелект (І) від лат intellectus має таке філософське трактування– пізнання, розуміння, здатність до абстрактно-аналітичної діяльності (Гегель), здатність до утворення понять (Кант). У психології І – індивідуально–типологічна особливість розвитку людини, здатність мислити, характеристика її розумового розвитку. Біологія трактує дане поняття як здатність приймати рішення в складній ситуації при ощадливій витраті ресурсів. В загальному значенні – це здатність успішно реагувати на будь-яку, особливо нову, ситуацію належною зміною поведінки, розуміти взаємозв’язки між фактами дійсності, що сприяють поставленій меті. Здатністю до раціональної поведінки в постійно мінливому середовищі володіє більшість примітивних біологічних організмів, в тому числі рослини, не кажучи вже про високорозвинені живі істоти. Дослідження дозволяють встановити навіть рівень І окремих біологічних видів. Таким чином, І – це насамперед здатність, атрибутивна властивість суб’єкта, ступінь наявності якої може бути встановлена експериментально. Штучний І (ШІ)– це наука про те, як змусити машину робити те, що потребує додатку розуму, якби було зроблено людиною (Означення запропоновано М. Мінскі).

Ниніпід терміном ШІприйнято вважати роботи, що ведуться в галузі індуктивних та дедуктивних методів вирішення знань, програмного аналізу і перекладу текстів, сприйняття природної мови, робототехніки. ШІ –це розділ теорії і техніки обчислювальних машин, що займається проектуванням обчислювальних систем, які виявляють властивості, що асоціюються з розумною людською поведінкою, - розуміння мови, здатність до навчання, логічного мислення і вирішення проблем. Інтелектуальна система (ІС) – це система, що забезпечує розв’язування неформалізованих задач користувача в деякій предметній галузі (ПГ) та організує його взаємодію з комп’ютером у звичайних поняттях, термінах, уяві. ШІ -це насамперед штучна система, що імітуєвирішення людиною складних задач у процесі її життєдіяльності. Розумність, інтелектуальність системи ШІ, як правило, оцінюється за аналогією з поведінкою людини в подібних ситуаціях. (перше наукове досягнення ІС - система DENDRAL, що визначала склад хім. речовин за даними спектрального аналізу і оптимізувала свої знання, виводить і перевіряє нові правила спектр. аналізу)

Інша трактова поняття ШІ полягає в повному заперечуванні можливості створення системи ШІ. Заперечення ґрунтується на ряді відмінностей між природним та ШІ

Спонукальні причини розвитку робіт у галузі ШІ: безпосередні, що визначаються самою логікою науки й обчислювальної техніки, та опосередковані, що пов’язані з великомасштабними соціальними цілями, обумовленими потребами науково- технічного прогресу.

1. Нестача обчислювальних потужностей для розв’язання складних задач. (Зростання розмірності обч. задач, невміння розв’язувати їх економічними способами) =>(паралельні системи)
2. Зростаючі труднощі в галузі програмування => (мови високого рівня, створення систем, що перетворювали природну мову на внутрішню мову машини)
3. Загальна тенденція застосування обч. техніки для розв’язання задач логічного характеру в найрізноманітніших галузях (від пошуку інформації та автоматизованого навчання до управління об’єктами в реальних умовах навколишнього середовища, що змінюється)
4. Прагнення тієї чи іншої держави захопити лідерство у галузі обробки інформації.
5. Стабільність процесу автоматизації, яка міститься в послідовній зміні трьох фаз: жорсткої (випуск майже не змінних товарів з незмінними параметрами), гнучкої (потребує заміни тільки програми), на основі ШІ.

Чинники, що пояснюють зростання інтересу до ШІ:

1. Зростання потоку інформації
2. Розвиток комп’ютерної техніки

Головна відмінність сьогоднішніх досліджень в галузі ШІ – тенденція до створення самостійних систем, перехід від створення методів подання знань і логічного виведення, систем, що допомагають людині в процесі прийняття рішень, до таких систем, які б вирішували ці задачі самостійно. Перехід від моделювання окремих дій до моделювання поведінки в цілому.

НАПРЯМКИ РОБІТ У ГАЛУЗІ ШІ

При проведенні робіт у галузі систем ШІ (СШІ) використовують системний підхід і розглядають такі системні аспекти: оточення, роль системи, архітектуру СШІ, компоненти системи, системні ресурси.

Оточення(зовнішнє середовище) – множина об’єктів і умов, що взаємодіють із СШІ, але не контролюються нею. В оточенні розглядають характеристики задачі і модель доступу. Виділяють кілька характеристик задач: структурованість (створення структурованої моделі задачі, що не структурується, і одержання можливості застосування до моделі правила і процедури), функціональна галузь застосування (менеджмент, діагностика), рівень задачі (катастрофа, стратегія, гра), відношення до проблеми (розуміння, вибір). У моделі доступу враховують режим взаємодії з користувачем або іншою СШІ, рівень знань ПГ, кваліфікацію користувача.

Рольпоказує вплив системи на оточення, визначає її цілі і можливі для застосування засоби.

Компоненти системи –функціональні блоки, що відокремлюються для спеціалізації й ефективного роз взування задач.

Архітектура відбиває взаємозв’язок між компонентами системи та між компонентами і оточенням; мінімізує взаємозалежність компонентів, що дозволяє системи виконувати функції, як єдиному цілому. Архітектура диктується оточенням і методом, за допомогою якого система впливає на зовнішнє середовище, або роллю.

Системні ресурси використовуються або споживаються при побудові і функціонуванні системи й відповідно до оточення знаходяться поза її межами, проте частково контролюються нею.

Принципи створення СШІ: системність, гнучкість, стійкість, ефективність. Відповідно до принципу системностіСШІ розглядається як структура, що визначається функціональним призначенням. Принцип гнучкості означає пристосованість системи до можливих перебудов завдяки модульності побудови всіх підсистем і стандартизації їхніх елементів. Принцип стійкості полягає в тому, що система повинна виконувати основні функції не залежно від впливу на неї внутрішніх і зовнішніх факторів. Ефективність системи розглядається як комплексний показник рівня реалізації наведених вище принципів з урахуванням витрат по створенню і експлуатації системи.

Узагальнена структурна схема СШІ:

Через ФЗП і технічні засоби система орієнтується на конкретну ПГ, конкретного спеціаліста. При розробці ФЗП велика увага приділяється організації взаємодії „людина – машина”. ЗПЗ (операційні системи, системи програмування, обслуговуючи програми) гарантує функціонування обчислювальної техніки, розробку і підключення нових програм.

Системний підхід передбачає всебічну розробку СШІ. Напрямки розробки:

1. Подання знань (проблеми джерел знань, набуття, подання знань, формалізація знань).
2. Вибір і розробка методів маніпулювання знаннями, розв’язання творчих ігрових винахідницьких задач, виявлення необхідної і достатньої сукупності засобів для забезпечення інтелектуальних властивостей.
3. Організація спілкування -розуміння і синтез зв’язаних текстів, комунікація між людиною і СШІ.
4. Навчання розв’язанню задач,з якими СШІ раніше не зустрічалася, перехід від відомого розв’язку до складнішої задачі, декомпозиція вихідної задачі на задачі, розв’язок яких уже відомий.
5. Аналіз зорових дво- і тривимірних сцен,збереження зорової уяви, перехід від уяви до текстового опису й зворотній перехід, формування зорової уяви.

Контрольні запитання.

1. Яка потреба в інтелектуалізації комп'ютерних технологій?

2. Назвіть кілька відомих вам інтелектуальних задач.

3. Опишіть їх спільні риси та відмінності.

4. У чому полягає основна проблема при автоматизації логічних побудов?

5. Чи є логічне мислення людини бездоганним?

6. Чи можна дати повне і загальновживане визначення інтелекту взагалі і штучного інтелекту зокрема?

7. Наведіть визначення предмета штучного інтелекту, дане М. Мінським. Дайте критичний аналіз цього визначення.

8. Опишіть процедуру тесту Тьюринга.

9. Охарактеризуйте поняття фатичного діалогу.

10. Яким чином можна запрограмувати фатичний діалог?

Література.

1. Глибовець М.М., Олецький О.В. Штучний інтелект. –К.: КМ Академія, 2002. –с. 7-16.

2. Ходаков В.Є., Пилипенко М.В., Соколова Н.А. Вступ до комп’ютерних наук. –К.: Центр навчальної літератури, 2005. –с. 304-324.

3. Попов Э.В. Экспертные системы. М.: Наука, 1987.

4. Уотерман Д. Руководство по экспертным системам. М.: Мир, 1989.

5. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: Теория и практика. М.: Наука, 1986.

6. Элти Дж., Кумбс Н. Экспертные системы: концепция и примеры. М.: Финансы и статистика, 1987.

7. Искусственный интеллект: Справочник. В 3-х томах. М.: Радио и связь, 1990.

8. Экспертные системы для персональных компьютеров: Справочное пособие. Минск: Вышейшая школа, 1990.

Тема: Когнітивні процеси. Класифікація та особливості знань.

Мета:Ознайомлення конгітивними процесами, загальною структурою смислового простору.

Поиск по сайту: