55Понятие апроксимации.

На практике часто приходится сталкиваться с задачей сглаживания экспериментальных данных – задача аппроксимации. Основная задача аппроксимации – построение приближенной (аппроксимирующей) функции наиболее близко проходящей около данных точек или около данной непрерывной функции.

Аппроксимация – процесс подбора эмпирической функции φ(х) для установления из опыта функциональной зависимости y= φ(х)

57. Искусственный интеллект (Artificial Intelligence) имеет давнюю историю. Платон, Аристотель, Сократ, Р. Декарт, Г. Лейбниц, Дж. Буль, затем Н. Винер и многие другие исследователи стремились описать мышление как совокупность некоторых элементарных операций, правил и процедур.

Научной задачей искусственного интеллекта (ИИ) является воссоздание (имитация) с помощью искусственных устройств разумных рассуждений и действий человека.

Приведем некоторые определения искусственного интеллекта, опубликованные в различных литературных источниках.

1.     ИИ — условное обозначение кибернетических систем, моделирующих некоторые стороны интеллектуальной (разумной) деятельности человека: логическое и аналитическое мышление.

2.     ИИ — способность робота или компьютера к имитации человеческих навыков, используемых для решения задач, изучения проблем, рассуждений и самоусовершенствования.

ИИ разделяется на два научных направления: нейрокибернетику (или искусственный разум) и кибернетику «черного ящика» (или машинный интеллект).

Напомним, что кибернетика — это наука об управлении, связи и переработке информации. Кибернетика исследует объекты независимо от их материальной природы (живые и неживые системы).

Первое направление — нейрокибернетика — базируется на аппаратном моделировании работы головного мозга человека. Основой мозга является большое число (около 14 миллиардов) связанных и взаимодействующих нервных клеток — нейронов.

Системы искусственного интеллекта, которые моделируют работу головного мозга, называют нейронными сетями (или нейросетями). Первые нейросети были созданы в конце 50-х годов ХХ столетия американскими учеными Г. Розенблаттом и П. Мак-Каллоком.

Для второго направления ИИ — кибернетики «черного ящика» — не имеет значения, какова конструкция «мыслящего» устройства. Главное, чтобы на заданные входные воздействия оно реагировало так же, как человеческий мозг.

58

Экспертные системы (ЭС) - это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях н тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.

Пользователь - специалист предметной области, для которого предназначена система, Обычно его квалификация недостаточно высока, и поэтому он нуждается в помощи и поддержке своей деятельности со стороны ЭС.

Инженер по знаниям - специалист по искусственному интеллекту, выступающий в роли промежуточного буфера между экспертом и базой знаний. Синонимы: когнитолог, инженер-интерпретатор, аналитик.

Интерфейс пользователя - комплекс программ, реализующих диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, так и получения результатов.

База знаний (БЗ) - ядро ЭС, совокупность знаний предметной области, записанная на машинный носитель в форме, понятной эксперту и пользователю (обычно на некотором языке, приближенном к естественному). Параллельно такому "человеческому" представлению существует БЗ во внутреннем "машинном" представлении-

Решатель - программа, моделирующая ход рассуждении эксперта на основании знаний, имеющихся в БЗ. Синонимы: дедуктивная машина, блок логического вывода.

Подсистема объяснений - программа, позволяющая пользователю получить ответы на вопросы; "Как была получена та или иная рекомендация?" и "Почему система приняла такое решение?" Ответ на вопрос "как" - это трассировка всего процесса получения решения с указанием использованных фрагментов БЗ, т.е. всех шагов цепи умозаключений. Ответ на вопрос "почему"- ссылка на умозаключение, непосредственно предшествовавшее полученному решению, т.е. отход на один шаг назад.

Интеллектуальный редактор БЗ - программа, представляющая инженеру по знаниям возможность создавать БЗ в диалоговом режиме- Включает в себя систему вложенных меню, шаблонов языка представления знаний, подсказок ("help" - режим) и других сервисных средств, облегчающих работу с базой.

В коллектив разработчиков ЭС входят как минимум четыре человека:эксперт;инженер познаниям;программист;пользователь.

Возглавляет коллектив инженер по знаниям, это ключевая фигура при разработке систем, основанных на знаниях.

59.Знания имеют существенно более сложную природу, чем данные. Поэто­му для хранения и обработки знаний служат специальные компьютерные системы - базы знаний. Например, ба­за знаний может использоваться при разработке web-интерфейса интер­нет-магазина, рекомендаций покупа­телям о приобретении тех или иных товаров (история покупок и правила наподобие приведенного выше – ос­нова для этого). Другой пример – база знаний в составе ERP-системы пред­приятия, которая на основе опыта, по­лученного несколькими специалиста­ми в результате подбора поставщиков, предоставляет сведения о целе­сообразности закупки тех или иных товаров. Чаще всего базы знаний использу­ются при создании экспертных систем -программ, способных играть роль че­ловека-эксперта в некоторой предмет ной области, то есть, как правило, предоставлять консультации по неко­торым проблемам в режиме "вопрос -ответ".