министерство образования и науки российской федерации
Волжский политехнический институт (филиал)
государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «волгоградский государственный технический университет»
В. И. Капля, Е. В. Капля,
В. А. Носенко, И.С. Мокрецова
СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
Допущено Учебно-методическим объединением ВУЗ(ов) по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)» и «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».
Волгоград
2011
УДК 004.8
Рецензенты:
доктор тех. наук, профессор МЭИ В. П. Шевчук
канд. физ.-мат. наук, доцент ВолГУ А. А. Полковников
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета
Капля, В. И.
Системы искусственного интеллекта: учеб. пособие/ В. И. Капля, Е. В. Капля, В.А. Носенко, И.С. Мокрецова; ВПИ (филиал)ВолгГТУ. – Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2011. – 96 с.
ISBN
Содержит сведения о принципах построения и структуре систем искусственного интеллекта, о средствах и методах моделирования, об организации систем аппаратной реализации.
Рекомендуется для использования в учебном процессе по естественным и техническим специальностям при изучении дисциплин "Системы искусственного интеллекта" и "Интеллектуальные системы" для студентов дневной, вечерней и заочной форм обучения.
ISBN |
Волгоградский государственный технический университет, 2011 Волжский политехнический институт, 2011
|
Введение
Интеллектуальные системы (ИС) – это перспективное направление развития систем управления производственными и сервисными процессами, которое основано на интенсивном взаимодействии с контролируемыми объектами путем анализа входной (измерительной) информации, учета предыдущих состояний системы и прогнозирования результатов управления [1-3]. Интеллектуальность системы – это сложное и многогранное понятие, которое включает, но не сводится к понятиям оптимальности, адаптивности и обучаемости. Реализация систем искусственного интеллекта осуществляется посредством разработки аппаратно-программных комплексов, имеющих развитую периферию для ввода измерительно-мультимедийной информации и для реализации управляющих команд.
Известны работы направленные на обоснование целесообразности применения ИС для определения параметров качества деталей в механообработке, оптимизации процессов формообразования и автоматизированного управления [4,5]. Большинство широко используемых офисных и научных программ имеют в своей структуре интеллектуальные опции, например, проверка правописания, распознавание текста (изображений, звуков), запоминание часто повторяемых операций. Программы, специализированные в определенных областях деятельности человека, принято называть “экспертными системами”. Автономное воплощение ИС находят в специальных интеллектуальных системах, в частности в роботах, нейрокомпьютерах.
С точки зрения общих проблем познания предпринимаются попытки создания ИС для решения двух основных интеллектуальных задач [12]:
интенсификации процесса диалога человек-ЭВМ с целью создания новых творческих произведений;
модельной проверки гипотез о структуре и особенностях творческих процессов.
Многообразие интеллектуальных задач требует привлечения широкого круга математических объектов и методов, в первую очередь математический и функциональный анализ, методы оптимизации, алгебру множеств (классическую и нечеткую), теорию вероятности.
Основой данного учебного пособия является ранее изданное пособие [19], которое было расширено новой информацией и откорректировано по результатам практических занятий со студентами.
1. Основные направления исследования сии
Назначение СИИ состоит в освобождении человека от трудоемких процессов обработки информации, накопления и применения знаний при решении сложных научно-технических задач.
Основные направления исследования ИС [12]:
Представление знаний (формализация).
Манипулирование знаниями: пополнение, классификация, обобщение, вывод новых знаний.
Общение на естественных языках и носителях с ЭВМ.
Восприятие зрительных сцен, речевых сообщений и текстов.
Обучение решению новых задач, повышению качества решений.
Поведение (учет состояния окружения).
Приведенная классификация исследовательских направлений не единственная. Все указанные направления не имеют четких границ, и в некоторой степени в каждом из них присутствуют все другие направления.
Разработка ИС предполагает: определение структуры исходной информации; разработку алгоритмов обучения и работы; создание баз данных и знаний.
Распознавание образов – основной вид задач, решаемых ИС. Термин “распознавание” является эквивалентом понятия “классификация” и предназначен для указания сложной структуры исходной информации. Объектами распознавания могут служить изображения, звуки, характеристики статистических данных. Выходным сигналом ИС является вектор решений, отражающий принадлежность входного образа определенному множеству.