5.2 Основные функции систем искусственного интеллекта.

СИИ – это результат логического развития систем обработки данных, который можно определить как новую информационную технологию.

СИИ должна позволять непрограммирующему пользователю разрабатывать нужное ему программное обеспечение, а для этого система должна быть интеллектуальной, т.е. содержать в себе необходимые знания и средства их обработки.

Систему принято считать интеллектуальной, если в ней реализованы три группы основных функций:

• функции представления и обработки знаний;

• функции рассуждения;

• функции общения с пользователем.

Эти обобщенные функции могут быть обеспечены, если для каждой из них в системе реализуется соответствующая совокупность процедур.

Для функции представления и обработки знаний такими процедурами являются, например:

• накопление знаний в предметной области;

• классификация знаний по критерию прагматической полезности и непротиворечивости;

• структурирование знаний в направлении их использования в конкретной области;

• автоматическое поддержание БЗ при её пополнении;

• получение и обработка знаний от нескольких экспертов и т.п.

Для функции рассуждений  это :

• специализация процессов получения новых знаний;

• соотнесения новых знаний со старыми;

• пополнение знаний с помощью логического вывода, отражающего закономерности в предметной области и накопленных знаниях;

• обобщение знаний на основании более частных знаний;

• логическое планирование своей деятельности;

• осуществление выводов на основе рассуждений по аналогии и т.д.

Функции общения с пользователем обеспечиваются процедурами:

• общение на естественном языке (или подмножестве профессионального языка);

• обучения;

• адаптации в процессе взаимодействия к специалистам разной квалификации;

• введение знаний о целях и возможностях пользователя, а также о собственных возможностях и организациях;

• формирование по запросу пользователя объяснений своей деятельности (т.е. “как сделано”);

• документирование информации в форме, необходимой пользователю.

5.3 Обобщенная структура систем искусственного интеллекта

Рассмотрим обобщенную структурно-функциональную схему СИИ Архитектура конкретной СИИ определяется функциями конкретного состава задач и их связями между собой.

В приведенной схеме можно выделить два основных блока: машины баз знаний; решатель и вспомогательные блоки: систему общения на ЕЯ, рецепторы и эффекторы. 

Машина баз знаний реализуют первую функцию СИИ – функцию представления и обработки знаний и состоит из блоков:

В базе фактов хранятся:

• Факты, характеризующие текущую ситуацию, текущее состояние по входным данным для решаемой задачи;

• Факты, характеризующие уже имевшие место ситуации для решаемых задач

В базе правил содержаться закономерности, представляющие, как правило, причинно-следственные связи той предметной области, для которой предполагается использовать СИИ.

База процедур содержит то, что в обычных СОД называется прикладными программами.

База закономерностей содержит различные сведения, относящиеся к особенностям той предметной области, в которой будет функционировать система.

База знаний о себе содержит списки того, что хранится в данный момент в остальных базах, сведения о том, как внутри системы представляются единицы информации различного типа, как взаимодействуют отдельные части системы, как было получено решение каждой конкретной задачи.

База целей содержит такие целевые структуры, которые позволяют организовать процессы движения от исходных фактов, закономерностей, правил и процедур к достижению той цели, которая поступила в систему от пользователя и сформирована в самой системе в процессе ее функционирования в предметной области.

Монитор базы знаний – это программа управления всеми базами, входящими в БзЗ, которая организует их взаимодействие между собой.

Вторую функцию СИИ, функцию рассуждений, имитирует дедуктивная машина.

Блок дедуктивного вывода реализует дедуктивные рассуждения, с помощью которых на основании общих закономерностей из базы закономерностей, конкретных фактов из базы фактов и правил вывода из базы правил выводятся новые факты

блок индуктивного вывода. Вывод умозаключений по индукции труднее, чем дедуктивный подход, но его реализация в рамках машинной системы получает значительные интеллектуальные преимущества.

В процессе дедуктивного и особенно индуктивного выводов неизбежны ошибки. Чтобы устранить ошибки, необходимо использовать определенные указатели правдоподобия сформированных правил, реализуемые в блоке правдоподобного вывода.

Блок планирования, связанный со всеми базами машинных знаний, планирует процесс вывода в зависимости от конкретной ситуации.

Монитор решателя – программа, управляющая всеми блоками решателя.

Блок рабочего поля памяти отражает реальную ситуацию использования памяти компьютера при решении интеллектуальных задач.