Искусственный интеллект Компьютеры невероятно быстры, точны и тупы.

Искусственный интеллект Компьютеры невероятно быстры, точны и тупы. Люди очень медлительны, неточны и сообразительны. Вместе они составляют невообразимую силу. А. Эйнштейн

Понятие «интеллект» не поддается строгому определению. [ Большой энциклопедический словарь ] Термин интеллект (англ – intelligence) происходит от латинского intellectus – «познание, понимание, рассудок» . [ Словарь английского языка Вебстера (Webster, 1956)] «Интеллект – это: • способность успешно реагировать на любую, особенно новую ситуацию путем надлежащих корректировок поведения; • способность понимать взаимосвязи между фактами действительности для выработки действий, ведущих к достижению поставленной цели» .

Понятие «интеллект» Интеллект – внутреннее свойство человеческой личности (или искусственной системы), позволяющее ей принимать правильные (осмысленные, разумные) решения в условиях неопределенности внешней среды или самой решаемой задачи. Р. Стернберг (Йельский университет, США), выделяет три типа интеллекта: • контекстный (зависящий от ситуации) – вы приспосабливаетесь к окружающим условиям, изменяете их или выбираете другие условия, удовлетворяющие потребностям; • эмпирический (основанный на опыте) – вы решаете новые задачи в незнакомых ситуациях на основе имеющегося у вас опыта; • внутренний – поиск подхода к проблеме и оценке его результатов, чтобы решить – правильный это подход, или его надо изменить.

Понятие «искусственный интеллект» Термин «искусственный интеллект» (Artificial Intelligence) был предложен в 1956 г. в Дартсмудском колледже (США). «Intelligence» буквально означает «умение рассуждать разумно» , а не «интеллект» (Intellect). Искусственный интеллект (Artificial intelligence, AI ) – это «наука о концепциях, позволяющих вычислительным машинам делать такие вещи, которые у людей выглядят разумными. Центральная задача ИИ – сделать вычислительные машины более полезными и понять принципы, лежащие в основе интеллекта» . Ключевыми компонентами ИИ являются: • интерактивный диалог «человек–машина» , • эвристики (теоретически не обоснованные правила), • программирование экспертных систем.

Понятие «искусственный интеллект» Вычислительный (или машинный) интеллект (Computational/Machine intelligence) – это способность вычислительной машины решать антропоморфные (присущие человеку) задачи на основе анализа, организации и преобразования данных в знания практически без участия человека. Знания – структурированная информация, приобретаемая и используемая для устранения незнания или неопределенности относительно конкретной решаемой задачи, поставленной перед вычислительной машиной. Ключевые компоненты вычислительного интеллекта (ВИ): • компьютерная математика, • когнитивные построения, • интеллектуальное управление.

Понятие «искусственный интеллект» Связь ИИ и ВИ ИИ – общая схема решения трудно формализуемых, плохо поставленных задач, традиционно решаемых человеком с привлечением опыта, аналогий, интуиции и т. д. ВИ – инструментарий: методическое обеспечение, комплекс алгоритмов и программ, позволяющих решать широкий спектр антропоморфных задач. Искусственный интеллект (ИИ) – это направление науки и техники, ориентированное на создание программно-аппаратных средств решения интеллектуальных задач.

Понятие «искусственный интеллект» Большинство задач, где интеллект человека позволяет находить нужные решения, связаны с областями, в которых знания принципиально неполны, неточны, некорректны и характеризуются немалым числом характеристик, начинающихся с частицы «НЕ» . А. С. Нариньяни назвал эти характеристики « НЕ-факторами » . Интеллектуальные задачи – задачи, в которых логическая (смысловая) обработка информации превалирует над вычислительной: • анализ ситуаций и принятие решений, • понимание и синтез текстов на естественном языке, • понимание и синтез речи, • управление роботами, • анализ визуальной информации и т. д.

Определения ИИ ведущих специалистов [ Уинстон П. директор лаборатории искусственного интеллекта MIT]: • ИИ – наука о концепциях, позволяющих вычислительным машинам делать такие вещи, которые у людей выглядят разумными. Центральная задача ИИ – сделать выч. машины более полезными и понять принципы, лежащие в основе интеллекта. [ Поспелов Г. С. основоположник отечественной школы методов искусственного интеллекта]: • ИИ – свойство компьютеров получать некоторые из тех результатов, что порождаются творческой деятельностью человека.

Определения ИИ ведущих специалистов [ Миклошко Й. ]: • ИИ – наука о способах решения задач, для которых до сих пор требовался человеческий интеллект. Его цель – исследование способов решения интеллектуальных задач и реализация решения этих задач программными средствами на компьютерах.

Определения ИИ ведущих специалистов [ Ларьер Ж. -Л. известный французский специалист по вопросам проектирования и применения систем искусственного интеллекта]: • ИИ – область исследований, в которых первым желанием исследователей является стремление понять, как система обработки информации, будь то человек или машина – способна воспринимать, анализировать, приделывать и обобщать то, чему ее обучают, и с помощью этих данных исследовать конкретные ситуации и находить решения задач. К сфере ИИ относятся те весьма различные области, где мы действуем, не имея абсолютно точного метода решения проблемы, и которые обладают в общем двумя характерными особенностями: – в них используется информация в символьной форме (буквы, слова, знаки рисунки); – в них предполагается наличие выбора (свобода действия является существенной составляющей интеллекта).

Определения ИИ ведущих специалистов [ Нильсон Н. известный американский ученый, руководитель работ по искусственному интеллекту в Стэндфордском исследовательском институте]: • ИИ ставит перед собой серьезную задачу построения теории интеллекта, базирующейся на обработке информации. [ Мичи Д. один из крупнейших мировых специалистов в области ИИ]: • К проблеме ИИ относятся все вопросы, которые в принципе можно решить и обычными приемами компьютерных наук, но только для этого потребовались бы либо гигантские средства, либо огромное время.

Определения ИИ ведущих специалистов [ Эрндрю А. английский ученый, специалист в области кибернетики]: • Целью ИИ является создание искусственных систем, способных выполнять не хуже (а, возможно, и лучше) человека ту работу, которую люди традиционно относят к сфере интеллектуального труда. • Интеллект – это то, что оценивается в интеллектуальных тестах. • Интеллект – это способность правильно реагировать на новую ситуацию. [ Левин Р. , Дранг Д. , Эдельсон Б. американские специалисты ИИ]: • ИИ – это программная система, имитирующая на компьютере мышление человека.

Определения ИИ ведущих специалистов [ Словарь современного русского языка , Институт русского языка АН РФ]: • Французское или немецкое слово «интеллект» впервые в произведениях русской литературы было использовано Н. В. Гоголем для обозначения способности к познанию, постижению чего-либо.

Определения ИИ ведущих специалистов [ Волгин Л. И. ]: • Естественный (живой) интеллект можно рассматривать как элемент долговременной памяти человечества. Здесь элементарной структурной единицей обработки и генерации новой информации является индивидуальный интеллект, носителем которого является мозг человека. [ Фейгенбаум Э. основатель лаборатории по исследованию экспертных систем при Стэндфордском университете. ]: • ИИ – это двигатель будущего богатства народов.

Классификация исследований в области ИИ (Г. С. Поспелов): 1. моделирование на ЭВМ творческих процессов (игра в шахматы, доказательство теорем, машинный перевод и т. д. ); 2. с начала 50 -х годов, на решение абстрактных задач, называют «старомодным» ИИ (GOFAI Good Old Fashioned Artificial Intelligence) 3. внешняя интеллектуализация ЭВМ (создание интеллектуального интерфейса: речевой ввод/вывод информации, семантическая визуализация и т. д. ); 4. внутренняя интеллектуализация ЭВМ (разработка новых архитектур ЭВМ 5 -го и 6 -го поколений, предназначенных для построения эффективных интеллектуальных систем); 5. целенаправленное поведение роботов (т. е. создание интеллектуальных роботов и систем, способных автономно совершать операции по достижению целей, поставленных человеком).

Идея моделирования человеческого разума для решения сложных задач Упрощенная модель человеческого восприятия состоит из: • моделирование человеческих рассуждений (левое полушарие) – модели логико-символьного уровня — это логические (формальные) и эвристические (неформальные) модели, базирующиеся на опыте экспертов. – Эвристика – теоретически не обоснованные правила. • моделирование процессов обработки образной информации (правое полушарие) — нейросети, генетические алгоритмы и т. д.

Направления исследований в области ИИ (Г. В. Рыбина ) : • исследования закономерностей мышления и разумного поведения: – концепции моделирования мозга (нейронная, вероятностная и т. д. ), – моделирование восприятия и т. д. , • исследования, связанные с моделями представления и обработки знаний об окружающем мире.

Процесс моделирования восприятия человеком окружающего мира

Направления исследований в области ИИ Работы по моделированию человеческого разума ведутся по двум направлениям: • Бионическое – попытка смоделировать деятельность мозга, его психофизиологические свойства в надежде воспроизвести на ЭВМ или с помощью специальных технических устройств ИИ или искусственный разум. • Прагматическое – разработка программ, позволяющих средствами ЭВМ воспроизвести те процессы, которые у человека являются результатом его мыслительной деятельности. В этом направлении выделяют: 1. Моделирование на ЭВМ отдельных функций творческих процессов. 2. Внешняя интеллектуализация ЭВМ (организация интеллектуальных интерфейсов) 3. Внутренняя интеллектуализация ЭВМ (новые архитектуры ЭВМ) 4. Целенаправленное поведение роботов (интеллектуальные роботы)

Понятие онтологии • Окружающий мир – это сущности и отношения между ними, а фрагмент, который вычленяется из этого мира, в ИИ называется предметной областью. • Проблемная область – предметная область плюс решаемые задачи. • Человеческое сознание формирует понятийную структуру в процессе взаимодействия с окружающим миром. • Понятийная структура – совокупность понятий предметной области плюс способы рассуждений о понятиях, связанные с решением конкретных задач. В ИИ для моделирования понятийной структуры проблемной области используются три источника знаний: • источник знаний первого рода — человек; • источник знаний второго рода — книги, справочники, инструкции и т. д. ; • источник знаний третьего рода — базы данных.

Понятие онтологии • Концептуализация – построение понятийной структуры • Когнитология ( инженерия знаний ) передает компьютеру сформированную понятийную структуру проблемной области. • Основная задача – построением модели проблемной области, т. е. базы знаний. • Любая система , обладающая базой знаний о некоторой проблемной области, может рассматриваться как интеллектуальная. Построение интеллектуальных систем является важнейшим направлением искусственного интеллекта.

Понятие онтологии Онтология как спецификация концептуализации (Т. Грубер) отвечает на вопросы: • как объединить результаты нескольких процессов концептуализации? • как сделать явными связи результирующих баз знаний? • как сделать понятными базы зна ний между собой? • Онтология — это база знаний специального типа, которая может «читаться» , «пониматься» , «отчуждаться» от их разработчика и/или физически разделяться пользователями.

Модель онтологии (О) – предлагается понимать упорядоченную тройку вида О = , где А — конечное множество концептов (понятий, терминов) предметной области, которую представляет онтология О; В — конечное множество отношений между концептами (понятиями, терминами) заданной предметной области; С — конечное множество функций интерпретации (аксиоматизация), заданных на А и В.