Компьютерные информационные технологии (кит) Лекция 9 Технологии искусственного интеллекта ч.1

9.1 Основные понятия искусственного интеллекта

Искусственный интеллект (ИИ) - это наука о концепциях, позволяющих компьютерам выполнять задачи которые у людей выглядят разумными. В общем случае дать определение интеллекта в обычном смысле этого слова невозможно, потому что интеллект - это сплав многих навыков в области обработки и представления информации.

Центральные задачи ИИ состоят в том, что бы сделать компьютер более полезными и чтобы понять принципы, лежащие в основе интеллекта. Для этого необходимо знать, каким образом ИИ может помочь специалистам в различных предметных областях в разрешение трудных проблем.

Термин искусственный интеллект (ИИ , AI – artificial intelligence) был предложен в 1956 году на семинаре в Дартмутском колледже (США). Семинар был посвящен разработке методов решения логических задач (не вычислительных) с помощью вычислительных машин. Следует отметить, что был сделан неудачный перевод английского понятия artificial intelligence на русский язык, и поэтому в русском языке это понятие носит несколько фантастический оттенок. На самом деле artificial intelligence означает «умение рассуждать разумно».

Основные области применения ИИ:

• Доказательства теорем;

• Игры;

• Распознавание образов;

• Принятие решений;

• Адаптивное программирование;

• Сочинение машинной музыки;

• Обработка данных на естественном языке;

• Обучающиеся сети (нейросети)

В экономике в настоящее время получают широкое распространение экспертные системы, системы поддержки принятия решений и нейросети.

В общем случае функциональная структура использования ИИ состоит из трех компонент (комплексов):

• Исполнительная система

• Интеллектуальный интерфейс пользователя

• База знаний

Первый комплекс представляет собой совокупность средств, выполняющих программы (исполнительную систему), спроектированных с позиций эффективного решения задач, имеет в ряде случаев проблемную ориентацию. Исполнительная система (ИС) объединяет всю совокупность средств, обеспечивающих выполнение сформированной программы.

Второй комплекс - совокупность средств интеллектуального интерфейса, имеющих гибкую структуру, которая обеспечивает возможность адаптации в широком спектре интересов конечных пользователей. Интеллектуальный интерфейс – это система программных и аппаратных средств, обеспечивающих для конечного пользователя использование компьютера для решения задач, которые возникают в среде его профессиональной деятельности либо без посредников либо с незначительной их помощью.

Третьим комплексом средств, с помощью которых организуется взаимодействие первых двух, является база знаний, обеспечивающая использование вычислительными средствами первых двух комплексов целостной и независимой от обрабатывающих программ системы знаний о проблемной среде. База знаний (БЗ) - занимает центральное положение по отношению к остальным компонентам вычислительной системы в целом, через БЗ осуществляется интеграция средств ВС, участвующих в решении задач.

Базы знаний, представляют собой некий аналог обычных баз данных, но содержат информацию не в виде таблиц или записей с полями, а в виде утверждений о чем-либо, например "туристическая фирма предоставляет услуги населению" или "студенты являются наиболее активной частью населения". Доступ к этой информации осуществляется не через команды поиска, а с помощью формулируемых на естественном языке вопросов, например "может ли туристическая фирма предоставлять услуги студентам?".

Отметим, что в настоящее время используются такие модели представления знаний, как продукционная модель, основанная на построении правил «ЕСЛИ - ТО»; фреймовая модель, в которой описывается один концептуальный объект, а его конкретные свойства в структурных элементах этого фрейма; семантические сети, где узлы сети соответствуют понятиям и объектам, а дуги – отношениям между этими объектами