Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции по СИИ - файл 1.doc


Лекции по СИИ
скачать (892 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc892kb.03.12.2011 16:08скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3   4   5   6   7
Реклама MarketGid:
Загрузка...

-03.09.09



Глава № 0 Введение.

§ 0.1 Что такое искусственный интеллект?
В настоящее время не существует единой точки зрения по поводу того что понимать под искусственным интеллектом, хотя уже довольно продолжительное время существует отрасль в науке которая называется искусственный интеллект. Более того, понятие искусственного интеллекта по мере своего развития претерпевало существенные изменения. Зародившись внутри кибернетики, был даже период, когда искусственный интеллект отождествлялся с кибернетикой, на обывательском уровне, он в настоящее время стал разделом информатики, правда и термины что такое информатика и что такое кибернетика меняли свое понятие.
Информатика чуть позднее появилась, опять же из кибернетики, с появлением вычислительной техники. Не так давно под информатикой понималось все, что связано с управлением вычислительной техникой.
Опр. (1989 г. Барр.) Искусственный интеллект – область информатики, которая занимается разработкой интеллектуальных компьютерных систем, т.е. систем, обладающих возможностями которые мы традиционно связываем с человеческим разумом - понимание языка, обучение, способность рассуждать, решать проблемы, и т.д.
Интеллект иногда определяют, как способность правильно реагировать на новую ситуацию. С таким определением хорошо согласуются и результаты некоторых экспериментов, по оценке уровня интеллектуальности животных.
Чтобы установить, что данная ситуация является новой, в точном смысле слова, необходимо субъективное суждение.
Попытка определить понятие интеллект, равносильна попытке дать понятие мышление, при ответе на вопрос: «А могут ли машины мыслить?» Даже можно сказать больше, что сама проблема искусственного интеллекта и есть как попытка ответить на этот вопрос. Искусственный интеллект – область исследований, направленная на то, чтобы заставить машины заставить выполнять функции, которые в настоящее время для них слишком трудны, и особенно такие функции, которые способны выполнять люди.

Не смотря на то, что ИИ стал важным научным направлением, остаются открытыми два важных научных вопроса:

  1. Действительно ли, методы, которые объединены в понятие ИИ имитируют в значительной мере то, что мы интуитивно понимаем под интеллектом.

  2. Существуют ли такие аспекты интеллекта человека, которые в принципе нельзя смоделировать на вычислительной машине.


Эти два вопроса подводят нас к еще одному существенному вопросу: Возможен ли искусственный интеллект?

To be continue….
§ 0.2 История развития ИИ.
Идея создания искусственного подобия человека для решения сложных задач и моделирования человеческого разума витала в воздухе еще в древнейшие времена.
Пример 1

В др. Египте была создана Оживающая механическая статуя бога Амона.
Родоначальник ИИ считается средневековый испанский философ, математик и поэт, алхимик Райн Лулий, который еще в 12 веке попытался создать механическую машину для решения различных задач на основе разработанной им всеобщей классификации понятий, именно здесь зафиксирована первая в истории попытка создание машины, моделирующей человеческий разум.
Лулий 1235 – 1315 гг. (забили камнями при неудачной попытке чтения лекции по ИИ) Он придумал думающее устройство с камнями.
Лейбниц и Декарт, в 15 веке не зависимо друг от друга продолжили эту идею, предложив универсальные языки классификации всех наук. Эти работы можно считать первыми теоретическими работами в области ИИ.
Окончательное формирование как научного направления произошло только после создания ЭВМ в 40-х гг. 20 века. В это же время Норберт Винер создал свои основополагающие работы по новой науке – кибернетике.
Начало исследования в области ИИ относят к 50-м г. 20 века и связывают с работами Ньюэлла, Саймона, Шоул, исследовавших процессы решения задач. Работы этих авторов положили первые результаты в области ИИ. Результат: две программы:

  • логик – теоретик – для доказательства теорем.

  • универсальный решатель задач: General problem Solve (GPS)


ИИ был предложен в 1956 гг. на семинаре в Америке.

После создания ИИ он начал разделяться и разделился на 2 направления: нейрокибернетика и кибернетика черного ящика.

В основе направлений были две, как казалось, взаимоисключающих идеи. Кибернетика черного ящика основывалась на модели знаний (деятельность нужно моделировать функционально). Нейрокибернетика пошла другим путем – моделирования мыслительной деятельности человека.
Направления развивались независимо, и только в настоящее время найдены тенденции к объединению их в одно целое. Вторым этапом в области ИИ можно считать проведение работ по созданию интеллектуальных роботов. Этот этап начался в конце 60-х гг. 20 века. С 1969 - 1979 – этап ИИ связанный с разработкой систем основанных на знаниях.

С 1980 г по настоящее время происходит превращение ИИ в индустрию.
§ 0.3 Направления развития ИИ
Основные направления ИИ (весьма условно):

  1. Разработка интеллектуальных систем, основанных на знаниях (разработка систем, связанных с созданием баз данных, баз знаний.)

  2. Нейросетевые и нейрокомпьютерные технологии

  3. Распознавание образов (широкий круг проблем связанный с распознаванием текстов, шумов, звуков, запахов)

  4. Игры и творчество (шахматы, шашки, и прочее)

  5. Компьютерная лингвистика (одной из популярных тем является проблема перевода)

  6. Интеллектуальные роботы

  7. Компьютерные вирусы

17.09.2009



Глава №1. Общие сведения о системе ИИ
§ 1.1 Основные понятия ИИ
1.1.1 Понятие интеллектуальной системы
Существует большое количество определений ИС
О
изменение структуры
пределение 1.1
Интеллектуальной называется система, способная целеустремленно в зависимости от значений информационных входов изменять не только параметры функционирования, но и сам способ поведения, причем способ поведения зависит не только от текущих значений информационных входов, но и от текущих состояний системы.

Определение 1.2 Интеллектуальной называется система, моделирующая на компьютере мышление человека.

Это определение потерпело поражение, т.к. невозможно создать систему, мыслящую как человек.
Определение 1.3 Интеллектуальной называется система, позволяющая усилить интеллектуальную деятельность человека за счет ведения с ним осмысленного диалога.

Не заменить человека, а усилить его деятельность.

Например, уничтожение цели ракетной системой – принятие решения остается за человеком.
Сегодня ИИ это самообучающийся инструмент, усиливающий деятельность человека по генерации и принятию решений.
^ 1.1.2 Основные термины и определения
Создание реальных ИС столкнулось с рядом непреодолимых трудностей. Программу можно создать с помощью процедурного программирования и БД, но невозможно предусмотреть все ситуации, с которыми система столкнется.

Например, осмысленный перевод с одного языка на другой.
Возникает понятие «ЗНАНИЯ»

Знания – основной термин ИИ, интуитивно и спорно, знание можно определить, как отношение между элементами данных. Более точно знания получаются в результате применения к исходным данным некоторых методов обработки, и работа программы ИИ основывается на выводе новых знаний.


Характерная особенность знаний состоит в том, что они не содержаться в исходной системе.
Свойств знаний:

  1. внутренняя интерпретируемость (каждая информационная единица должна иметь имя и однозначно определяться);

  2. структурированность – между информационными единицами должны быть установлены отношения;

  3. знания образуют некоторое пространство, которое может быть как метрическим, так и не метрическим.


Состояние. Каждая информационная единица, как и вся система в целом, может находиться в одном из состояний.

Пространство состояний может быть конечным и бесконечным.
Цель – основная характеристика СИИ, отличающая систему от обычных программы свойством целеустремленности. Интеллектуальная программа не содержит алгоритм, а содержит только цель, которую нужно достичь и правила достижения этой цели.
^ Модель представления знаний. Реализация конкретных систем, основанных на знаниях, происходит в рамках одной из моделей представления знаний или гибрида таких моделей.
Предметная область (ПО) – область человеческой деятельности, к решению которой применяется теория ИИ.
§ 1.2 Общие сведения о моделях СИИ
^ 1.2.1 Понятие моделей СИИ
Любой ИИ представляет собой некоторую модель процесса принятия решений естественным интеллектом.
Рассмотрим основные кибернетические модели, т.е. такие модели, в которых осуществляется переработка информации с целью принятия решений.
Системный принцип в кибернетике требует рассмотрение ИИ, как некоторой кибернетической системы, в которой гармонично сочетаются:

  1. стороны, обеспечивающие подсистемы – модельная, алгоритмическая, программная, информационная, техническая.

  2. функциональные преобразования – преобразования из внешнего представления во внутреннее представление. Подсистемы внутреннего представления и подсистемы преобразования внутреннего во внешнее представление.


Укрупнено структурная схема СИИ может быть представлена:


СИИ представлена из 3-х блоков:

  • преобразователь из внешнего во внутреннее представление;

  • блок представления знаний (БПЗ);

  • блок преобразования из внутреннего представления во внешнее.


Одной из существенных особенностей СИИ является наличие внутри системы модели внешнего мира, которая называется внутренним представлением.
ИБД – интеллектуальный банк данных, котором сосредоточена вся информация о внешне мире. Условно ИБД подразделяется на 3 базы: база целей, база знаний и база данных, которые не всегда присутствуют в СИИ.

^ БЗ в общем случае содержит:

  1. сведения, которые отражают закономерности, существующие в предметной области, и позволяют, как выводить новые факты, имеющие место в данном состоянии ПО, но не зафиксированные в БД, так и прогнозировать потенциально возможные состояния;

  2. сведения о структуре и содержании БД;

  3. сведения, обеспечивающие понимание входного языка, т.е. перевод входных вопросов и утверждений во внутренний язык.



^ База целей содержит информацию о целевом поведении ПО, определяет поведение СИИ и обеспечивает реализацию свойства мотивации – побуждения к действию.
БД содержит фотографические, количественные данные, связанные с определенной структурой, информация о которой, как правило, хранится в БЗ.
Можно утверждать, что процесс становления, развития естественного интеллекта начинается с создания БД, т.е. накопления фактов, сведений о внешнем мире. Затем закладываются или заимствуются из книг, от учителей знания, закономерностей о ПО – формируется БЗ.

Для активного поведения естественного и ИИ во внешнем мире и активного воздействия на него создается БЦ, которая определяет стратегию поведения.

При функционировании уже созданной СИИ представление преобразование информации происходит в обратном направлении: в начале инициируется БЦ, ставятся и уточняются цели, подцели, а точнее система генерация подцелей, а затем в соответствии с этими целями возбуждаются нужные части БЗ, которые в свою очередь, управляя БД, обеспечивают формирование решения.

В итоге можно определить основные кибернетические модели:

1. преобразование из внешнего во внутреннее представление;

2. модель представления знаний;

3. модель представления из внутреннего во внешнее;
Если преобразования совпадают, то 1-я модель близка к 3-й и представляет ее упрощение.

Модель представления знаний укрупнено состоит из 4-х частных моделей:

  • интерпретации – БИ

  • усвоение знаний – БУЗ

  • интеллектуальный банк данных

  • базы вывода решений


ИБД может быть представлен: БЦ, БЗ, БД.
^ 1.2.2 Особенности СИИ
I. Интеллектуальность

Самой существенной особенностью СИИ является их интеллектуальность. Существую несколько подходов к определению интеллектуальности, и все они не являются строго формализованными, т.к. в теории СИИ широко используются концепции и методы таких не точных наук, как психология, лингвистика и информатика.

^ Основные свойства интеллектуальности:

  1. интеллектуальность предполагает наличие в системе собственной внутренней модели внешнего мира;

  2. способность пополнения имеющегося представления знаний или усвоение новых знаний (обучение), при чем имеет в виде не простое добавление новых фактов в БД и даже не такое добавление семантических (смысловых) и прагматических (целевых) процедур в БЗ и БЦ , а такая перестройка или встраивание новой информации в систему представления знаний (СПЗ), при которой обеспечивается решение всех задач класса, представителем которого является поступившая новая информация;

  3. способность к выводу или к генерации – конструированию решения, но такого решения, которого в явном и готовом виде не содержится в СПЗ, в этом свойстве проявляется способность системы к дедуктивному выводу – способность системы выдавать новую информацию, которой в системе ранее не было.


^ II. Вторая особенность СИИ связана с проблемой нечеткости процесса принятия решений.
III. Третья особенность СИИ связана с человеко-машинной концепцией трактовки принятия решений.
IV. Четвертая особенность – эволюционность и адаптация функционирующей СИИ.

  1   2   3   4   5   6   7



Скачать файл (892 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru