Искусственный интеллект

ИИ – раздел информатики, занимающийся вопросами имитации мышления человека с помощью компьютера

ИИ – способность прикладного процесса обнаруживать свойства, ассоциируемые с разумным поведением человека.

Задачи ИИ:

• Доказательства теорем

• Управление роботами

• Распознавание изображений

• Машинный перевод и понимание текстов на естественном языке

• Игровые программы

• Машинное творчество

Пример. Банки применяют системы ИИ в страховой деятельности, при игре на бирже и т.п.

2 Основных подхода к созданию иис:

• Создание экспертных систем, работающих на основе баз знаний и систем логического вывода, имитирующих высокоуровневые психологические процессы и т.п.

• Изучение нейронных сетей и эволюционных вычислений, моделирующих интеллектуальное поведение на основе более мелких « неинтеллектуальных» элементов. Это попытка построить алгоритмы аналогично строению мозга.

Экспертная система – набор ПО, выполняющий функции эксперты при решении задач из некоторой предметной области. ЭС состоит из БЗ, механизма логического вывода и системы объяснений.

• База знаний – модель, описывающая предметную область и позволяющая отвечать на такие вопросы из этой области, которые в явном виде не присутствуют в базе.

• Механизм вывода – процедура нахождений решений задач.

• Подсистема объяснений – ПО, позволяющее пользователю получить ответ на вопрос. Объясняется как и почему было принято такое решение.

Экспертные системы должны:

• Хранить знания по определенной предметной области (факты, события, закономерности).

• Должны уметь общаться с пользователем на естественном языке.

• Обладать комплексом логических средств для выведения новых знаний, выявления закономерностей, обнаружения противоречий.

• Ставить задачи по запросу, уточнять их и находить решение.

• Объяснять пользователю, каким образом получено решение.

Достоинства экспертных систем: возможность накапливать знания, сохранять их, обновлять, использовать меньшее количество специалистов, с другой – получать квалификацию специалистам. Также можно отметить устойчивость работы. Недостатки – экспертная система плохо работает в пограничных состояниях и совершенно непригодна при резкой смене знаний.

Искусственные нейронные сети (ИНС) – математические модели и их программные и аппаратные реализации, построенные по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей – сетей нервных клеток живого организма.

ИНС не программируются, а обучаются на примерах. Возможность обучения – одно из главных преимуществ ИНС перед алгоритмами и ЭС.

ИНС:

• Не требуют выполнения сложных расчетов

• Результат их обработки зависит от полноты и видов данных

• Необходим большой набор данных для настройки НС

ИНС эффективны для выявления сложных закономерностей, когда нет начальных знаний об объекте. ИНС показывают эффективность при исследовании РЦБ, портфеля ЦБ, определения кредитных рисков, предсказания банкротств и т.п. (Brain Maker Professional)

4. ИЭС имеют сложную структуру:

• Подсистема – часть системы, выделенная по к.л признаку.

Выделяют функциональные и обеспечивающие подсистемы.

• Функциональные – обеспечивают функции организации

• Обеспечивающие – оснащают ИС ресурсами. Основные обеспечивающие подсистемы:

1. Технического

2. Математического

3. Информационного

4. Программного

5. Лингвистического

6. Правового

7. И т.п.

Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы ИС, а также технологически процесс. Комплекс техсредств составляют:

• Компьютеры

• Устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации.

• Устройства передачи данных и линий связи

• Оргтехника и устройства автоматического съема информации

• Эксплуатационные материалы

Компьютеры можно разделит на персональные (РС) и мейнфреймы (MainFrame System), где есть мощный компьютер, на котором стоит все ПО, а у пользователей только терминалы.

Мейнфреймы обеспечивают высокую надежность даже при круглосуточной работе.

Суперкомпьютеры – компьютеры с огромной вычислительной мощностью. Они производятся под определенные задачи, там, где они экономически обоснованы, дорогостоящие и используются для оценки рисков, при прогнозировании глобальных процессов.

Пример: задачи по цб на обычном компьютере решается 6 часов, на суперкомпьютере 20 минут.

Коммуникационное оборудование ИС обеспечивает взаимодействие компонентов распределенных систем, например, обмен данными между компьютерами сети, а также удаленный доступ к ресурсам.

Математическое обеспечение – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения относят:

1. Средства моделирования процессов управления;

2. Типовые задачи управления;

3. Методы атематического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания.

Программное обеспечение – совокупность программ, реализующих задачи информационной системы, а также документы, необходимые для эксплуатации программ.

По видам выполняемых функций подразделяется на системное, прикладное и инструментальное.

Системное программное обеспечение включает:

• Операционные системы для используемых аппаратных платформ (Аппаратная платформа – тип технического оборудования вычислительной системы, включая тип процессора);

• Различные операционные оболочки, повышающие уровень интерфейса пользователя;

• Программы для работы в сети;

• Системные тесты;

• Программы для администрирования сетей, без баз данных

Операционная система – базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий

• Интерфейс пользователя;

• Управление аппаратными средствами компьютера;

• Работу с файлами;

• Ввод и вывод данных;

• Выполнение всех программ.

ОС позволяет не знать деталей реализации аппаратного обеспечения, предоставляя минимально необходимый набор функций. Некоторые операционные системы: Windows, UNIX, Linux.

Операционная система Unix – многопользовательская, многозадачная операционная система, способная функционировать на различных аппаратных платформах.

Оболочка операционной системы – интерпретатор команд операционной системы (ОС), обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы.

К прикладному программному обеспечению (application software) – программы, написанные для пользователя или самим пользователем, для задания компьютеру конкретной работы.