Искусственный интеллект. Современное состояние, перспективы развития.

Что такое искусственный интеллект. Этапы развития и становления.

Искусственный интеллект - это возможность решения задач, которые до сих пор не удавалось решить человеку, машинным способом с помощью программных средств.
Основной проблемой искусственного интеллекта является разработка методов представления и обработки знаний.

Этап 1 (50–е годы) ( Нейрон и нейронные сети ) Он связан с появлением первых машин последовательного действия. Он связан с появлением первых машин последовательного действия. Этап 2 (60-е годы) ( Эвристический поиск)

В «интеллект» машины добавились механизмы поиска, сортировки, простейшие операции по обобщению информации, не зависящие от смысла обрабатываемых данных.

Этап 3 (70-е годы)( Представление знаний)

учеными была осознана важность знаний (по объему и содержанию) для синтеза интересных алгоритмов решения задач. При этом имелись в виду знания, с которыми математика не умела работать, т.е. опытные знания, не носящие строгого формального характера и описываемые обычно в декларативной форме.

Этап 4 (80-е годы)( Обучающие машины)

Четвертый этап развития ИИ стал прорывным. С появлением экспертных систем в мире начался принципиально новый этап развития интеллектуальных технологий – эра интеллектуальных систем - консультантов, которые предлагали варианты решений, обосновывали их, способны были к обучению и к развитию, общались с человеком на привычном для него, хотя и ограниченном, естественном языке.

Этап 5 (90-е годы)( Автоматизированные обрабатывающие центры)

Усложнение систем связи и решаемых задач потребовало качественно нового уровня «интеллектуальности» обеспечивающих программных систем, таких систем, как защита от несанкционированного доступа, информационная безопасность ресурсов.

Этап 6 (2000-е годы)( Робототехника )

Область применения роботов достаточно широка и простирается от автономных газонокосилок и пылесосов до современных образцов военной и космической техники. Этап 7 (год 2008)( Сингулярность )

Создание искусственного интеллекта и самовоспроизводящихся машин, интеграция человека с вычислительными машинами, либо значительное скачкообразное увеличение возможностей человеческого мозга за счёт биотехнологий

 

 

Искусственный интеллект. Современное состояние, перспективы развития.

В настоящее время в области ИИ активно работают военные ведомства и ведущие западные фирмы, такие как AT&T, Intel, General Electric, Sharp, Hitachi, Siemens.

Военное научное агенство DARPA - крупнейший в мире финансист исследований по ИИ, особенно по робототехнике [1]. Создание современного оружия немыслимо без использования методов ИИ, особенно таких, как нейронные технологии, нечеткие экспертные системы и интеллектуальные решатели задач. Эти методы позволяют с помощью относительно малых ресурсов получать достаточно точные результаты. В этой связи состояние разработок в некоторых областях ИИ закрыто для широкого доступа.

С другой стороны, в настоящее время бурно развивается рынок бытовых роботов и интеллектуальных домашних устройств, которые приносят немалую прибыль фирмам-разработчикам. Так, например, компания NEC представила модель робота Personal Robot R100, которая может передвигаться, произносить 300 фраз, понимать сотни команд и различать 10 лиц. Робот может приносить мелкие вещи, вынимать почту из ящика, включать и выключать телевизор, записывать видеосообщения и передавать их по назначению.

Ведутся активные работы в области разработки и производства роботов, предназначенных для спасения людей в завалах, высадки на других планетах и астероидах и даже для проведения хирургических операций в полевых условиях. Похожие работы проводятся в российском научном центре сердечно-сосудистой хирургии имени Бакулева РАМН. Используемый там робот имеет несколько манипуляторов, способных держать различные инструменты. Он может работать в самых неудобных и недоступных для человека положениях. Врач за монитором следит за зоной операции и управляет манипуляторами, подавая через компьютер голосовые ко6манды [1].

Группа ученых из Цюрихского института нейроинформатики и Манчестерского технологического института утверждает, что им удалось создать технологию, полностью повторяющую механизм функционирования человеческого мозга, который одновременно обрабатывает цифровую и аналоговую информацию. Для этого используется способность нейронных сетей к распространению важных сигналов и подавлению слабых сигналов. Аналогичные роботы были разработаны академиком Н. Амосовым 20 лет назад.

 

 

3. Тест Тьюринга: оценочные суждения, критика, достоинства.

Тест Тьюринга — эмпирический тест, идея которого была предложена Аланом Тьюрингом в статье «Вычислительные машины и разум» (Computing Machinery and Intelligence), опубликованной в 1950 году в философском журнале «Mind». Тьюринг задался целью определить, может ли машина мыслить

Сильной стороной теста Тьюринга является то, что можно разговаривать о чем угодно. Тьюринг писал, что «метод вопросов и ответов кажется подходящим для обсуждения почти любой из сфер человеческих интересов, которую мы хотим обсудить».

«Исследователи в области искусственного интеллекта уделяют мало внимания прохождению теста Тьюринга», — отмечают Рассел и Норвиг, — с тех пор как появились более простые способы проверки программ, например, дать задание напрямую, а не окольными путями, первой обозначить некоторый вопрос в чат-комнате, к которой подключены и машины, и люди.

 

4. Архитектоника направления «основы искусственного интеллекта». Классификация задач, решаемых в рамках направления.

Архитектоника направления «основы искусственного интеллекта».

Выделяют 2 направления:

1. Технические системы ИИ

· Нейрокомпьютеры – это электро-модель человеческого мозга.

Первый нейрокомпьютером считают перцептрон разработанный Ромен Блаттом. Эта программа моделировала глаз человека и ее взаимодействие с мозгом. Она распознавала буквы, но была чувствительна к написанию этих букв.

· Интеллектуальные роботы. Они обладают способностью адаптации к внешней обстановке, самоорганизации и самообучению. ИИ включает в себя игровые интеллектуальные задачи: шахматы, шашки, также творческие программы.

2. Программные системы ИИ

· Игры. В играх разумно сочетаются критерии игры (в виде линейной комбинации с подбираемыми коэффициентами). Можно для оценки очередного хода машины, получить показатель эффективности очередных ходов. Выберет ход с наибольшим показателем. Это позволит машине продолжить игру, совершенствуя свою стратегию в процессе обучения на прошлом опыте. Обучение соответствует подстройке параметров на основе анализа проведенных ходов и игр с учетом их исхода.

· Компьютерная лингвистика. К этому направлению относится решение 2 проблем: перевод текста с одного языка на другой и диалог компьютера с человеком на естественном языке. Первые программы выделяли ключевые слова во фразах, строили вопросы и, создавалась иллюзия диалога. Интеллектуальные агенты – это программные объекты способные к взаимодействию друг с другом и анализу полученной информации. Интеллектуальные агенты имеют базу знаний в определенной сфере жизнедеятельности.

· Распознавание образов. Каждому объекту ставится в соответствие матрица признаков, на которой происходит ее распознавание. Любая такая программа работает в двух режимах: обучения и распознавания. При обучении машине предъявляются объекты и, о каждом из них сообщается, к какому понятию он принадлежит. По этим данным строятся правила с описанием понятий. В режиме распознавания, машине предъявляются новые объекты и она должна их классифицировать.

5. Интеллектуальные информационные системы – одно из направлений в работах по искусственному интеллекту.

. Информационные системы – направление информатики, получившее свое название от объектов исследования – информационных систем – хранилищ информации, снабженных процедурами ввода, поиска, размещения и выдачи информации. Начало этому направлению положили исследования в области документалистики и анализа научно-технической информации, которые проводились еще до появления компьютеров. Но своего истинного развития информационные системы достигли лишь тогда, когда компьютеры прочно вошли в их состав. В настоящее время в рамках этого направления решаются следующие задачи.

А) Анализ и прогнозирование потоков разнообразной информации, перемещающихся в обществе. Изучаются потоки документов с целью их минимизации, стандартизации и приспособления для эффективной обработки на вычислительных машинах, а также особенности потоков информации, протекающей через журналы, газеты, радиоканалы, телевизионные каналы и другие каналы распространения информации. Оценивается влияние распространяемой информации на научно-технический прогресс и состояние общества.

Б) Исследование способов представления и хранения информации, создание специальных языков для формального описания информации различной природы, разработка специальных приемов сжатия и кодирования информации, аннотирования объемных документов и реферирования их. В рамках этого направления развиваются работы по созданию банков данных большого объема, хранящих информацию из различных областей знаний в форме, доступной для вычислительных машин.

В) Построение различных процедур и технических средств для их реализации, с помощью которых можно автоматизировать процесс извлечения информации из документов, не предназначенных для вычислительных машин, а ориентированных на восприятие их человеком. Эти исследования тесно связаны с проблемой извлечения смысла (содержания) тех или иных документов при вводе их в банки данных и другие информационные хранилища, ориентированные на компьютеры.

Г) Создание информационно-поисковых систем, способных воспринимать запросы к информационным хранилищам, сформулированные на естественном человеческом языке, а также специальных языках запросов для систем такого типа.

Д) Создание сетей хранения, обработки и передачи информации, в состав которых входят информационные банки данных, терминалы, обрабатывающие центры и средства связи.