Contents
Введение 3
«Горячие точки» ИИ (Д.А. Поспелов, Г.С. Осипов) 6
Основные этапы развития ИС (ЭС) 7
Классификация ЭС как приложений 11
Методы обработки плохоопределенной информации в ИС (ЭС) 12
Теоретико-вероятностные методы оперирования с неопределенностью 13
Байесовские сети доверия (Bayesian belief networks) 17
Метод субъективных коэффициентов уверенности (субъективных вероятностей) 18
Теория свидетельств Демпстера-Шефера 20
Правило объединения свидетельств 21
Вероятностная логика 22
Поиск решения в условиях неопределенности с использованием деревьев решения (ДР) 24
Методы обработки неопределенности в GURU 26
Использование нечетких переменных 29
Обработка неопределенности лингвистического характера 30
Конструирование ЭС (СОЗ) 37
Структура современных инструментальных средств для разработки ЭС 39
Классификация инструментальных средств конструирования ЭС 40
Тенденции развития инструментальных средств конструирования ЭС 43
Приобретение знаний 44
Средства приобретения знаний 47
Методы психосемантики 48
Введение
AI (Artificial Intelligence): McCarthy, LISP – первый символьный язык.
1956г. – Дармутский конгресс (школа-семинар) по ИИ – термин AIпоявился официально.
Критерии задач (по McCarthy):
Обработка символьных данных;
Большие поисковые пространства и недетерминизм в процессе поиска решения.
Примеры творческих задач:
Доказательство теорем в формальных теориях (ИППП)
GPS (General Problem Solver), Newell, Shaw, Sinar.
Игровые задачи с большими поисковыми пространствами(шашки, шахматы)
Deep Thought, 1987г.
Deep Blue, 1997г.
Deep Fritz, 2003г.
Естественный язык
Архетипический текст
Контекст
Текст
Тх
Тх U Cntx
Таких кругов много
Интеллект– это:
Мыслительная способность, умственное начало у человека, определяющее его деятельность (© словать Ожегова);
(лат.) ум; интеллектуальный, умственный, т.е. все относящееся до познания;
Способность учиться, приобретать, адаптировать, модифицировать и пополнять знания в целях решения задач.
Знания– это:
Совокупность сведений, познания в какой-либо области;
Проверенный практический результат познания действительности, верное ее отражение в мышлении человека;
Адекватное отображение реального мира в мышлении человека, которое позволяет объективно рассуждать и действовать в этом мире;
Обоснованные истинные убеждения.
Данные– это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы, явления в некоторой конкретной области.
Основные отличия знаний от данных:
Интерпретируемость знаний
Понятия – базовые конструкции.
Суждения – конструкции на основе понятий
Умозаключения: Если <Условие применимости>, То <Результат>, cf
(cf– коэффициент уверенности)
Семиотика – наука о знаках
Синтактика (выражение)
Семантика (содержание, смысл)
Прагматика (целеполагание)
Frege:
Концепт (смысл)
Фрейм
Прагматика
(ввел Поспелов)
Образ (денатат)
Имя (десигнат)
Система, основанная на данных:
Решение = Данные + Алгоритм
Система, основанная на знаниях:
Решение = Знания + Вывод + Обоснование
Структурируемость
Данные, как правило, слабо структурированные или вообще не структурируемые.
ISA (isa): A isa B A ⊆ B
Part of: A Pof B A ∈ B
Ситуативность (динамичность)
Введем отношение «быть рядом»
Рефлексивность –ara
Симметричность – arb => bra
Транзитивность – arb & brc => arc
Знания ситуативны
Наличие статуса истинности и шкалирование
Данные достоверны (как правило)
Знания правдоподобны
Приведем пример шкалы «Красивый человек»
Антипод
Идеал
Некрасивый
(Квазимодо)
50%
Красивый
(Аполлон)
Ж
М
0
разрыв
Активность знаний (на основании одних знаний можем получать новую информацию)
Данные пассивны, знания активны.
Логики знаний (веры, убеждений, мнений и тп) – belief– обычно строятся на основе модальных логик.
Нормальная модальная логика
□ – L(знаю); ◊ –M(возможно)
◊ ≡ ⌐□⌐
◊р ≡ ⌐□⌐р
Множество всех теорем логических высказываний
Схема аксиом дистрибутивности (К-схема)
K: L(p → q) → (Lp → Lq)
Modus ponens
Нормальная модальная система
(К-система)
Модальные правила необходимости
_____________________________________________
Схема аксиомы знаний
T:Lp→p(«если что-то известно, то это верно»)
Схема аксиомы позитивной интроспекции
4: Lp→LLp(«ничего не забывает»)
_____________________________________________
Схема аксиомы негативной интроспекции
5: Mp→LMpили Lp→LLp(«сомнения в рассуждениях»)
Логики КТ4 (или S4) – нет сомнений, КТ45 (илиS5) – есть сомнения.
ИИ – попытка моделирования свойств естественного интеллекта:
Способность выделять существенное в имеющихся знаниях, т.е. способность упорядочивать знания (datamining&knowledgediscovery)
Способность к целеполаганию и планированию действий
Цель → план → алгоритм действий
Способность к отбору знаний (способность выбрать посылки из БЗ для рассуждений)
Способность извлекать следствия из имеющихся знаний (способность к рассуждениям как достоверным, так и правдоподобным)
Способность к аргументированному принятию решений (базируется на упорядоченности знаний и способности человека рассуждать)
Способность к рефлексии (оценка своих знаний и действий)
Наличие познавательного любопытства
Способность и потребность находить объяснения (объяснения не обязательно должны быть дедуктивными)
Способность к синтезу познавательных процедур, образующих эвристику поиска решения задачи.
ДСМ-метод – это метод автоматического порождения гипотез. Формализует схему правдоподобного и достоверного вывода, называемую ДСМ-рассуждением.
ДСМ-рассуждение является синтезом познавательных процедур: индукции (гипотезы), аналогии (перенос информации из гипотез на явления) и абдукции (причины).
Способность к обучению и использованию памяти
Способность к рационализации идей (способность формировать понятия, которые позволяют строить рассуждения)
Способность к созданию целостной картины мира относительно предмета мышления (создание приближенной теории предметной области рассуждений)
Способность к адаптации в условиях изменения жизненной ситуации и знаний (способность к коррекции теории и поведения)
Интеллектуальная система (ИС) = Решатель + Информационная среда (БЗ+БД) + интеллектуальный интерфейс.
Решатель:
Рассуждатель (правдоподобный)
Вычислитель (достоверный)
Синтезатор
Квазиаксиоматическаяя теория (КАТ) = теория правдоподобного вывода (гипотезы+правила правдоподобного вывода) + теория достоверного вывода (аксиомы + правила достоверного вывода)