3. Особенности и признаки интеллектуальных информационных систем

Наука «искусственный интеллект» входит в комплекс компьютерных наук, а создаваемые на ее основе технологии относятся к информационным технологиям. Задачей этой науки является обеспечение разумных рассуждений и действий с помощью вычислительных систем и иных искусственных устройств.

В моделировании искусственного интеллекта исторически сложились три основных направления.

1. В рамках первого подхода объектом исследований являются структура и механизмы работы мозга человека, а конечная цель заключается в раскрытии тайн мышления.

2. Второй подход в качестве объекта исследования рассматривает искусственный интеллект (ИИ). В этом случае речь идет о моделировании интеллектуальной деятельности с помощью вычислительных машин.

3. Наконец, третий подход ориентирован на создание смешанных человеко-машинных, или, как еще говорят, интерактивных информационных систем, на симбиоз возможностей естественного и искусственного интеллекта.

Знание имеет двоякую природу: фактуальную и операционную.

Фактуальное знание — это осмысленные и понятые данные. Данные сами по себе — это специально организованные знаки на каком-либо носителе.

Операционное знание — это те общие зависимости между фактами, ко-торые позволяют интерпретировать данные или извлекать из них информа-цию. Информация по сути — это новое и полезное знание для решения каких-либо задач.

Часто фактуальное знание называют экстенсиональным (детализирован-ным), а операционное знание — интенсиональным (обобщенным).

Для интеллектуальных информационных систем, ориентированных на гене-рацию алгоритмов решения задач, характерны следующие признаки:

• развитые коммуникативные способности;

• умение решать сложные плохо формализуемые задачи;

• способность к самообучению;

• адаптивность.

Коммуникативные способности ИИС характеризуют способ взаимодействия (интерфейса) конечного пользователя с системой, в частности, возможность формулирования произвольного запроса в диалоге с ИИС на языке, максимально приближенном к естественному. Сложные плохо формализуемые задачи — это задачи, которые требуют построения оригинального алгоритма решения в зависимости от конкретной ситуации, для которой могут быть характерны неопределенность и динамич-ность исходных данных и знаний. Способность к самообучению — это возможность автоматического извлечения знаний для решения задач из накопленного опыта конкретных ситуаций. Адаптивность — способность к развитию системы в соответствии с объективными изменениями модели проблемной области.

В различных ИИС перечисленные признаки интеллектуальности развиты в неодинаковой степени, и редко когда все четыре признака реализуются одновременно. Условно каждому из признаков интеллектуальности соответствует свой класс ИИС:

• системы с интеллектуальным интерфейсом;

• экспертные системы;

• самообучающиеся системы;

• адаптивные системы.

4. Функции информационных систем. Двойственная природа знаний, используемых в информационных системах

Функции, которые должны выполнять информационные системы для решения стоящих перед ними задач, связанны с поддержкой динамической информационной модели предметной области и с удовлетворением информационных потребностей ее поль­зователей.

К числу этих функций относятся сбор и регистрации информационных ресурсов, их хранение, обработка, актуализация, а также обработка запросов пользователей.

Сбор и регистрация информационных ресурсов

Эти функции обеспечивают «фотографирование» предметной области, формирова­ние и поддержку на этой основе модели предметной области экстенси­онального уровня.

С этими функциями связана необходимость решения ряда сопутствующих задач, таких как очистка данных, верификация данных, сжатие данных, конвертирование данных из одного формата в другой и т.д.

Хранение информационных ресурсов

Эта функция информацион­ных систем связана с необходимостью управления двумя видами ресур­сов — ресурсами хранимых данных и ресурсами памяти. Требования к этим функциям различаются в разных классах информационных сис­тем.

Обработка информационных ресурсов в инфор­мационных системах не сводится лишь к продуцированию производной информации. Обработка осуществляется и для выполнения ряда систем­ных функций, например для проверки ограничений целостности, для по­иска в индексах, словарях и т.п.

Актуализация информационных ресурсов

Актуализация информационных ресурсов системы заключается в приве­дении их в соответствие текущему состоянию предметной области системы. В реляционных системах баз данных эта задача сводится к включению и/или удалению строк в таблицах базы данных, обновлению значений столбцов в некоторых строках. В случаях, когда изменяется структура предметной области системы, актуализация информационных ресурсов заключается в изменении схемы базы данных — добавлении или удале­нии столбцов таблиц, существующих в базе данных, к созданию новых и/или удалению существующих таблиц и т.д.

Предоставление информационных ресурсов пользователям

Поддержка в информационной системе информационных ресурсов, позволяющих моде­лировать состояние и поведение предметной области, конечно же, не яв­ляется самоцелью. Это делается для удовлетворения информационных потребностей пользователей.

Любую ИС можно сравнить с фабрикой, которая производит информацию, где Заказ- запрос, сырье – исходные данные, продукт – требуемая информация, а инструмент(оборудование) – знание, с помощью которого данные преобразуются в информацию. Знание имеет двоякую природу:

1. Фактуальные знание(Экстенсиональное или детализированное) – это осмысленные и понятные данные.

2. Операционные знания(Интенсиональные или обобщенные знания) – это те общие зависимости между фактами, которые позволяют интерпретировать данные или извлекать из них информацию.

Процесс извлечения информации из данных сводится к адекватному соединению операционного и фактуального знания и в различных информационных системах выполняется по-разному.

1. Прогрмамма = алгоритм + структура данных; (в этом типе ИС операционные и фактуальные знания неотделимы друг от друга и если в ходе эксплуатации такой ИС выяснится потребность в модификации одного из компонентов, то возникнет необходимость ее переписывания)

2. Основан на обработке БД(СБД) = программа СУБД БД