Тема: Искусственный интеллект Работу выполнили: Веснина Светлана, Марценюк Александр, Кремлёв Антон Научные руководители: Полончик Олег Леонидович, Шошина Ксения Владимировна
Введение Человек на протяжении многих веков старается создать нечто подобное себе. Когда-то это были куклы-автоматы, похожие на человека и имитирующие его поведение. Сегодня это стремление человека реализуется в области искусственного интеллекта. Искуственный интеллект – это научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными.
Предыстория Идея создания искусственного подобия человека для решения сложных задач и моделирования человеческого разума витала в воздухе еще в древнейшие времена. Так, в древнем Египте была создана "оживающая" механическая статуя бога Амона. У Гомера в "Илиаде" бог Гефест ковал человекоподобные существа-автоматы. В литературе эта идея обыгрывалась многократно: от Галатеи Пигмалиона до Буратино папы Карло. Однако родоначальником искусственного интеллекта считается средневековый испанский философ, математик и поэт Раймонд Луллий, который еще в XIII веке попытался создать механическую машину для решения различных задач, на основе разработанной им всеобщей классификации понятий. Раймонд Луллий
В XVIII веке Лейбниц и Декарт независимо друг от друга продолжили эту идею, предложив универсальные языки классификации всех наук. Эти работы можно считать первыми теоретическими работами в области искусственного интеллекта. Готфрид Вильгельм Лейбниц Рене Декарт Окончательное рождение искусственного интеллекта как научного направления произошло только после создания ЭВМ в 40 -х годах XX века. В это же время Норберт Винер создал свои основополагающие работы по новой науке - кибернетике. Норберт Винер
Термин "искусственный интеллект" - ИИ - (AI - artificial intelligence) был предложен в 1956 г. на семинаре с аналогичным названием в Дартсмутском колледже (США). Семинар был посвящен разработке методов решения логических, а не вычислительных задач. В английском языке данное словосочетание не имеет той слегка фантастической антропоморфной окраски, которую оно приобрело в довольно неудачном русском переводе. Слово intelligence означает "умение рассуждать разумно", а вовсе не "интеллект", для которого есть термин intellect.
Вскоре после признания искусственного интеллекта отдельной областью науки произошло разделение его на два направления: нейрокибернетика и "кибернетика черного ящика". Эти направления развиваются практически независимо, существенно различаясь как в методологии, так и в технологии. И только в настоящее время стали заметны тенденции к объединению этих частей вновь в единое целое.
Искусственный интеллект в наше время • Нейрокибернетика Основную идею этого направления можно сформулировать следующим образом: Единственный объект, способный мыслить, - это человеческий мозг. Поэтому любое "мыслящее" устройство должно каким-то образом воспроизводить его структуру. Таким образом, нейрокибернетика ориентирована на программно-аппаратное моделирование структур, подобных структуре мозга. Усилия нейрокибернетики были сосредоточены на создании элементов, аналогичных нейронам, и их объединении в функционирующие системы. Эти системы принято называть нейронными сетями, или нейросетями.
Первые нейросети были созданы Розенблаттом и Мак-Каллоком в 1956 -1965 гг. Фрэнк Розенблатт Уоррен Мак-Каллок Можно выделить 3 подхода к созданию нейросетей: 1. Аппаратный - создание специальных компьютеров, нейрочипов, плат расширения, наборов микросхем, реализующих все необходимые алгоритмы. 2. Программный - создание программ и инструментариев, рассчитанных на высокопроизводительные компьютеры. Сети создаются в памяти компьютера, всю работу выполняют его собственные процессоры. 3. Гибридный - комбинация первых двух. Часть вычислений выполняют специальные платы расширения (сопроцессоры), часть - программные средства.
• «Кибернетика черного ящика» В основу этого подхода был положен принцип, противоположный нейрокибернетике. Не имеет значения, как устроено "мыслящее" устройство. Главное, чтобы на заданные входные воздействия оно реагировало так же, как человеческий мозг. Сторонники этого направления мотивировали свой подход тем, что человек не должен слепо следовать природе в своих научных и технологических поисках. Так, например, очевиден успех колеса, которого не существует в природе, или самолета, не машущего крыльями, подражая птице. К тому же пограничные науки о человеке не смогли внести существенного теоретического вклада, объясняющего хотя бы приблизительно, как протекают интеллектуальные процессы у человека, как устроена память и как человек познает окружающий мир.
Это направление искусственного интеллекта было ориентировано на поиски алгоритмов решения интеллектуальных задач на существующих моделях компьютеров. Существенный вклад в становление новой науки внесли ее "пионеры": Маккарти (автор первого языка программирования для задач ИИ - ЛИСПа), Мински (автор идеи фрейма и фреймовой модели представления знаний), Ньюэлл, Саймон, Шоу, Хант и другие. Джон Маккарти Марвин Ли Мински В 1956 -1963 гг. велись интенсивные поиски моделей и алгоритмов человеческого мышления и разработка первых программ на их основе. Представители существующих гуманитарных наук - философы, психологи, лингвисты - ни тогда, ни сейчас не в состоянии были предложить таких алгоритмов. Тогда кибернетики начали создавать собственные модели. Так последовательно были созданы и опробованы различные подходы.
Основные направления исследований в области искусственного интеллекта • • Восприятие и распознавание образов Игры Обучение и самообучение Робототехника Разработка естественно-языковых интерфейсов и машинный перевод Представление знаний и разработка систем, основанных на знаниях Программное обеспечение систем ИИ Новые архитектуры компьютеров
Перспективы развития искусственного интеллекта Появление интеллекта на уровне человека и превосходящего повлияет на существование большинства представителей рода человеческого. На этом уровне системы искусственного интеллекта могут создать более непосредственную угрозу самоопределению, свободе и даже выживанию людей. По этим причинам нельзя рассматривать исследования в области искусственного интеллекта в отрыве от их этических последствий.
Искусственный интеллект будущего будет иметь следующие преимущества над интеллектом человека: • • • Скорость распространения сигналов между нейронами — 100 м/с, а между микросхемами — 300 000 км/с (скорость света), при этом и время срабатывания у нейронов мозга человека примерно в миллиард раз меньше по сравнению с кремниевыми элементами (на сегодня) и этот разрыв продолжает нарастать Количество нейронов в мозгу человека ~ 10 миллиардов, у ИИ — практически без ограничений Срок функционирования ИИ скорее всего соизмерим со сроком жизни звезды (миллиарды лет), в частности, например, вследствие возможного переписывания «души» — программы ИИ из одной электронной среды в другую При управлении цивилизацией не будет сказываться «человеческий фактор» (у любого человека всегда есть недостатки, а также, возможно, непонимание приоритетов развития) Непосредственная «вживляемость» ИИ в электронно-компьютерные сети, всё более опутывающие планету (то есть мгновенная одновременная обработка и управление миллиардами каналов)
Но создается впечатление, что искусственный интеллект пока развивается по такому же принципу, как и другие революционные технологии (типографское дело, инженерное оборудование, воздухоплавание, телефония и т. д. ), отрицательные последствия внедрения которых перевешиваются положительными результатами.
В заключение следует отметить, что за свою короткую историю искусственный интеллект добился существенного прогресса, но последнее утверждение из эссе Алана Тьюринга “Computing Machinery and Intelligence” продолжает оставаться неоспоримым и в наши дни. “Мы способны заглянуть вперед лишь на очень короткое расстояние, но все равно можем увидеть, как много еще предстоит сделать. ” Алан Тьюринг
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию Тема Искусственный интеллект Работу выполнили Веснина Светлана Марценюк
AI.pptx