Введение

Искусственный интеллект (ИИ) – это наука о концепциях, позволяющих компьютерам делать такие вещи, которые у людей выглядят разумными. Способность размышлять, усваивать и использовать знания, оперировать и обмениваться идеями, все эти особенности, несомненно, представляют собой часть того, что является интеллектом. На самом деле дать точное определение в обычном смысле этого слова, по-видимому, невозможно, потому что интеллект – это сплав многих навыков в области обработки и представления информации.

Основная задача искусственного интеллекта состоит в том, чтобы сделать компьютеры более полезными для человека. В связи с этим ученым и инженерам, специализирующимся в вычислительной технике, необходимо знать, каким образом ИИ может помочь им в разрешение трудных проблем.

Многие виды умственной деятельности человека, такие, как написание программ для вычислительной машины, занятие математикой, ведение рассуждений на уровне здравого смысла и даже вождение автомобиля – требуют "интеллекта". На протяжении последних десятилетий было построено несколько типов компьютерных систем, способных выполнять подобные задачи.

Имеются системы, способные диагностировать заболевания, планировать синтез сложных синтетических соединений, решать дифференциальные уравнения в символьном виде, анализировать электронные схемы, понимать ограниченный объем человеческой речи и естественного языкового текста. Можно сказать, что такие системы обладают в, некоторой степени, искусственным интеллектом.

Работа по построению таких систем проводится в области, получившей название искусственный интеллект.

Тема 1. Интеллектуализация информационно-вычислительных

процессов

1. Определения в теории интеллектуальных информационных

систем

Смена поколений вычислительной техники приравнивается к очередной научно технической революции. С появлением нового поколения ЭВМ не только стал решаться принципиально новый класс задач во всех отраслях науки и техники, но и существенно расширяются возможности при решении прежних традиционных задач на новом, более качественном, уровне. Более высокий качественный уровень в решении задач предполагает, прежде всего, обеспечение необходимой и достаточной ин­теллектуальной поддержкой. Система с интеллектуальной поддержкой - это система, способная самостоятельно принимать решения, получать и анализировать информацию, понимать ее, делать новые выводы, формулировать заключения, т.е. «мыслить», помогая естественному интеллекту - человека, который, в свою очередь, корректирует, «улучшает» принятое интегрированное решение.

Здесь следует оговорить, что существуют автоматы или просто механическое или электронное реле, которые реагируют на наличие или отсутствие сигнала или при контроле параметров работают по принципу «годен - негоден». Это тоже принятие решения, однако отнесем их к информационно-вычислительным системам с низким уровнем «интеллектуализации».

Интеллектуализация информационно-вычислительных систем имеет в виду использование не только нового поколения инструментальных средств, но и нового поколения математического, алгоритмического и программного обеспечения. Таким образом, если информационная вычислительная система (ИВС) имеет необходимую математическую, алгоритмическую, программную и инструментальную поддержку в принятии решения, то считается, что она имеет интеллектуальную поддержку при решении широкого класса разнообразных задач.

Иными словами, можно формально записать:

ИИС = <МО, АО, ПО, ИО>|(а,в,…,и),

где ИИС – интеллектуальная информационная система, МО, АО, ПО, ИО -соответственно математическое, алгоритмическое, программное инструментальное обеспечение; <>|() — означает при условии.

Информационно-вычислительные системы с интеллектуальной поддержкой, как правило, применяются для решения сложных задач, где логическая (смысловая) обработка информации превалирует над вычислительной.

Интеллектуальная информационная система способна принимать решение в условиях: необходимости обрабатывать и анализировать большой массив информационной базы данных, ограниченной информации, неопределенности, необходимости распознавать ситуацию (образы, сцены), многомерного пространства, адаптации, самообучения, самоорганизации и т.д.

На сегодняшний день существует 9 типовых задач (табл.1), для которых использование технологии ИИС приносит значительные результаты [1]. Таблица 1

Типы задач, решаемых ИИС

Задача	Определение задачи
Интерпретация	Процесс определения смысла данных (построение описаний по наблюдаемым данным)
Диагностика	Процесс обнаружения неисправностей (в технике и в живых организмах)
Слежение (мониторинг)	Непрерывная интерпретация данных в реальном масштабе времени и сигнализация о выходах параметров за допустимые пределы
Прогнозирование	Предсказание будущих событий на базе моделей прошлого и настоящего (вывод вероятных следствий из заданных ситуаций)
Планирование	Конструирование плана, т.е. программы действий
Проектирование	Построение спецификаций на создание объектов с заранее определенными свойствами
Отладка, ремонт	Выработка рекомендаций по устранению неисправностей
Обучение	Диагностика, интерпретация, планирование, проектирование
Управление	Интерпретация, прогноз, планирование, моделирование, оптимизация выработанных решений, мониторинг

В общем случае все ИИС можно подразделить на решающие задачи анализа и на решающие задачи синтеза. Примерами задач анализа являются задачи интерпретации данных и диагностики. Примерами задач синтеза являются задачи проектирования и планирования. Комбинированные задачи –задачи обучения, мониторинга, управления.

Класс ИИС объединяет сегодня несколько тысяч различных систем, которые можно классифицировать по различным критериям.