
- •Системы искусственного онтеллекта общие замечания
- •1. Введение
- •1.2. Область искусственного интеллекта.
- •1.3. Основные направления исследований в области ии
- •2. Экспертные системы, как основной класс интеллектуальных систем
- •2.1. Под интеллектуальной системой (ис)
- •2.3. Базовая структура эс
- •Интеллектуальный интерфейс
- •2.4. Основные виды задач, для решения которых создаются эс.
- •2.5. Два основных подхода к получению решений в эс .
- •2.6. Основные свойства идеальной эс
- •3. Основные понятия теории логического вывода и формальные логические системы
- •3.1. Логический вывод (логические рассуждения)
- •3.3. Исчисление высказываний (ив)
- •3.4. Исчисление предикатов (ип)
- •4. Представление знаний в экспертных системах и вывод на знаниях
- •4.1. Понятие знаний
- •В соответствии с содержимым знаний эс выделяют следующие их виды.
- •4.2. В продукционной модели
- •4.3. Проблема представления и обработки неопределенности знаний и данных
- •4.4. Фрейм
- •5. Основы методологии разработки эс
- •5.1. Процесс разработки эс
1.2. Область искусственного интеллекта.
Строгое определение ИИ как научного направления дать чрезвычайно трудно. Имеется множество попыток это сделать или объяснить содержательно смысл этого понятия (последнее оказалось более продуктивным) [1-5]. Так, Д.Ф. Люгер определяет ИИ как "область компьютерной науки, занимающейся автоматизацией разумного поведения" [3], считая, что мы сможем отличить "разумное поведение", когда с ним столкнемся. Более содержательно толкование сути ИИ, данное Ж.-Л. Лорьером [2], как области исследований, в которой первым желанием исследователей является стремление понять, как система обработки информации, будь то человек или машина, способна воспринимать, анализировать, передавать и обобщать то, чему ее обучают, и с помощью этих данных (полученных в результате достигнутого понимания) исследовать конкретные ситуации и находить решения конкретных задач.
Здесь указаны две основные цели исследований в области ИИ - раскрытие механизмов человеческого мышления и воспроизведение этих механизмов техническими средствами или, точнее, построение моделей интеллектуальных процессов и реализация этих моделей в технических системах, т.е. создание интеллектуальных систем. Следовательно, ИИ - это и научная область, и область техники.
К настоящему времени сложились два направления в ИИ, в основе которых два принципиально различных подхода к созданию искусственных интеллектуальных систем.
1.Нейрокибернетика (основоположники - Розенблатт, Мак-Каллок и др.). Основная идея: единственный объект, способный мыслить, - это мозг человека, поэтому любое "мыслящее", т.е. интеллектуальное, устройство должно воспроизводить его структуру. Нейрокибернетика ориентирована на программно-аппаратное моделирование структур, подобных структуре мозга. Сейчас это особая активно развивающаяся область исследований, посвященная созданию нейрокомпьютеров и нейронных сетей.
2. Кибернетика "черного ящика". Основная идея: не имеет значения, как построено мыслящее устройство, какова его структура и средства реализации; главное – на заданные входные воздействия оно должно реагировать так же, как человеческий мозг. Человек не должен слепо следовать природе в своих научных и технологических поисках. Примеры: колесо, автомобиль, самолет, пароход, телефон и множество других достижений человека.
Цель - создание моделей человеческого мышления и разработка на их основе методов решения интеллектуальных задач с помощью существующих программно-аппаратных средств. Пионеры этого направления - Маккарти (J.McCarthy), Минский (M.Minsky.), Ньюэлл (A.Newell ), Саймон (H.A.Simon ), Нильсон (N.J. Nilsson), Уинстон (G.P. Winston) и др. В СССР работы в этом направлении развивались практически параллельно с работами в США и в Европе. У их истоков стояли выдающиеся ученые А.А.Ляпунов, Г.С.Поспелов, М.М.Бонгард, М.Л.Цетлин, М.А.Гаврилов, Д.А.Поспелов, и др. В настоящее время термин искусственный интеллект применяется именно к этой области исследований.
1.3. Основные направления исследований в области ии
1. Методы представления и решения интеллектуальных задач.
2.Формальные логические системы, теория логического вывода,
автоматическое доказательство теорем.
3. Представление и обработка знаний.
4. Обучение и самообучение.
5. Понимание естественного языка, машинный перевод, разработка
естественно-языковых интерфейсов.
6. Зрительное восприятие информации и распознавание зрительных образов.
7. Распознавание звуковых образов, анализ и синтез речи.
8. Робототехника.
9. Игры и машинное творчество.
10.Проблемы создания интеллектуальных систем (ИС), одним из основных классов которых являются экспертные системы (ЭС).
11. Программное обеспечение интеллектуальных систем (языки для
решения интеллектуальных задач и среды разработки ИС).
К более новым интенсивно развивающимся направлениям относятся:
- эволюционное моделирование и генетические алгоритмы;
- интеллектуальный анализ данных (data mining);
- мягкие вычисления (soft computing);
- многоагентные системы и некоторые другие.
Сейчас искусственный интеллект - это единое научное направление со своим предметом исследований, специфическими методами и мировоззрением, хотя процесс его формирования и продолжается.