21204

Искусственный интеллект

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

В связи с этим в настоящее время ИИ трактуется как комплекс программноаппаратных средств моделирования процессов мышления человека и структуры человеческого мозга используемых в СИИ для решения трудно формализуемых задач человеческой деятельности не поддающихся формальному математическому описанию. Анализируя возможность моделирования интеллектуальных способностей человека Лекция №2 в современных СИИ можно сделать следующие выводы: искусственный ум возможен; искусственный интеллект возможен; как приближенная модель мышления человека...

Русский

2013-08-02

44 KB

3 чел.

3

Лекция №3

3. Искусственный интеллект

3.1. Основные положения

Рассматривая вопросы создания современных систем искусственного интеллекта, нужно было бы начинать с точного очерчивания областей науки под названием "Искусственный интеллект" (ИИ). Однако сделать это довольно трудно, поскольку специалисты по ИИ до сих пор не могут прийти к единому определению этого научного направления (Лекция №1). Зыбки границы исследований ИИ, которые отделяют их, например, от исследований в отраслях кибернетики, от создания новых поколений компьютеров, систем программирования и искусственных органов чувств (зрение, слух, осязание), от работ в областях математической логики, психологии, лингвистики и других научных и технических дисциплин.

Тем не менее, большинство исследователей и специалистов считают, что основную идею ИИ можно сформулировать следующим образом: "Единственный объект, способный мыслить, - это человеческий мозг. Поэтому любое "мыслящее" устройство должно каким-то образом воспроизводить (моделировать) процессы, происходящие в мозгу человека, и (или) отражать его структуру". В связи с этим в настоящее время ИИ трактуется как комплекс программно-аппаратных средств моделирования процессов мышления человека и структуры человеческого мозга, используемых в СИИ для решения трудно формализуемых задач человеческой деятельности, не поддающихся формальному математическому описанию.

Анализируя возможность моделирования интеллектуальных способностей человека (Лекция №2) в современных СИИ, можно сделать следующие выводы:

  •  искусственный "ум" возможен;
  •  искусственный интеллект возможен; как приближенная модель мышления человека, поскольку две другие составляющие его интеллекта, - духовность и самосознание, - пока еще трудно поддаются формализации и моделированию;
  •  искусственная мудрость – проблематична.

В связи с этим в настоящее время ИИ трактуется как комплекс программно-аппаратных средств моделирования процессов мышления человека и структуры человеческого мозга, используемых в СИИ для решения трудно формализуемых задач человеческой деятельности, не поддающихся формальному математическому описанию.

3.2. Характеристика проблемы создания искусственного интеллекта

С начала 60-х исследователями СИИ велись интенсивные поиски моделей и методов, позволяющих копировать, имитировать и моделировать внутренние процессы, протекающие в человеке, а также процессы, связанные с восприятием человеком внешнего мира. Следует отметить, что процессы функционирования мозга и жизнедеятельности человека трудно поддаются формализации и моделированию. Человек активен, т.е. действует самостоятельно, постоянно меняя тем самым условия расчета. Он нелинеен, т.е. может реагировать на одни и те же внешние воздействия совершенно по-разному. Человек не руководствуется законами формально-логическими, используемыми при построении математических моделей.

В связи с этим фундаментальные науки о человеке до настоящего времени не смогли внести существенного теоретического вклада в развитие СИИ, объясняющего, хотя бы приближенно, как протекают интеллектуальные процессы у человека, как устроена его память и как он познает окружающий мир. Поэтому создатели СИИ, имеющие дело с трудно формализуемыми предметными (проблемными) областями, разрабатывали собственные модели человеческого мышления, использование которых позволяет находить решения производственных, экономических, медицинских и других задач в различных областях человеческой деятельности, где затруднена математическая формализация процессов и явлений.

Основной трудностью при моделировании мышления человека является полушарная асиметрия человеческого мозга (Лекция №2). Наше левое полушарие строго логично, рационально, поэтому сознательное мышление левого полушария мозга человека можно формализовать с помощью математической логики и затем смоделировать на компьютере. Но правое полушарие мыслит на уровне чувственных образов, поэтому подсознательное мышление, которое человек использует в своей творческой деятельности, трудно поддается моделированию.

В связи с этим одной из наиболее трудных задач, возникающих при создании систем ИИ, является проблема выявления метапроцедур правого полушария и увязка их с метапроцедурами левого полушария, поскольку только при совместной работе обеих полушарий возникает феномен человеческого мышления.

В отличие от математических моделей модели человеческого мышления носят семантический, т.е. смысловой характер. Они отображают конкретность данной ситуации и конкретные знания специалистов в данной предметной области. Конкретность представляется в описательной (вербальной) форме и не поддается представлению в виде универсальных математических моделей.

3.3. Основные направления развития искусственного интеллекта

Направления, по которым в настоящее время ведутся исследования в области ИИ, представлены на рис.3.1. Схематическое представление структуры исследований рис.3.1 не может претендовать на полноту и абсолютную точность, так как исследования в области ИИ представляют собой «живой организм» развивающейся отрасли знания, в которой все направления развития взаимосвязаны между собой.

В 60-е годы произошло разделение исследований ИИ на два основных направления: нейробионическое и кибернетическое.

Нейробионическое направление развития ИИ ориентировано на программно-аппаратное моделирование структуры человеческого мозга и создание на этой основе принципиально новых технологий и систем обработки информации. Решение проблемы разработки и создания искусственного аналога мозга нейрокибернетики ищут на пути создания искусственных нейронов и реализации пространственной структуры так называемых нейронных сетей (нейросетей).

Основным достижением в области нейробионических исследований ИИ стало создание в Японии нейрокомпьютера – интеллектуального компьютера VI поколения, который представляет собой нейросеть в виде множества процессоров, способных распределять информацию между собой и сравнивать входную информацию с той, что находится в памяти компьютера.

Кибернетическое направление развития ИИ связано с созданием и использованием так называемых эвристических (эмпирических, интуитивных) моделей мышления. Последние представляют собой совокупность эвристик, т.е. эмпирических (интуитивных) правил, не имеющих строгого теоретического обоснования и основанных на неформальных (творческих) соображениях создателей ИИ.

Сторонники этого направления мотивировали свой подход тем, что человек не должен слепо следовать природе в своих научных и технологических поисках. Например, очевиден успех колеса, которого не существует в природе, или самолета, который не машет крыльями, как птица.

Таким образом, при моделировании процессов мышления человека кибернетическое направление ИИ использует кибернетический принцип так называемого «черного ящика»: «Неважно, как устроено мыслящее устройство, - главное, чтобы на заданные входные воздействия оно реагировало так же, как и человеческий мозг».

Кроме основной тенденции, ориентированной на создание и использование интеллектуальных систем и компьютеров, ИИ в теоретическом плане обращается к решению фундаментальных вопросов:

  •  какова основа мышления?
  •  какие процессы происходят в нашем организме при мышлении, видении, понимании?
  •  можно ли понять работу мозга?

К основным направлениям теоретических исследований в области ИИ относятся

  •  поиск путей формализации знаний;
  •  разработка методов и моделей представления знаний,
  •  создание методов манипулирования знаниями;
  •  создание способов пополнения, обобщения и классификации знаний;
  •  разработка методик приобретения знаний из различных источников и организация работы с экспертами-специалистами;
  •  создание процедур эффективного поиска, выбора и оценки знаний;
  •  организация общения с комп’ютером на языке, близком к естественному, создание диалоговых процедур, вопросно-ответных систем, систем анализа и синтеза речи;
  •  разработка схем человеческих рассуждений и алгоритмов вывода на знаниях;
  •  организация общения по зрительному каналу, анализ и синтез изображений, формализация зрительных представлений;
  •  планирование целесообразной деятельности и автоматический синтез программ из готовых моду лей;
  •  разработка средств обоснования и объяснения получаемых решений и др.

В настоящее время в рамках исследований ИИ издаются десятки научных журналов, ежегодно собираются международные научные конференции по различным направлениям ИИ, который становится одной из наиболее перспективных и престижных областей современной информатики.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32813. Этапы развития русской философии, её основные черты 15.04 KB
  Этапы развития русской философии её основные черты. Основные этапы развития русской философии совпадают с этапами развития истории России. развитие русской философии неразрывно связано с социальнополитическими событиями с особенностями социальноисторического процесса в России. Этапы развития русской философии.
32814. П.Я. Чаадаев – первый русский философ. Западники и славянофилы. «Русская идея» 15.9 KB
  Русская идея. Основная идея гносеологии Чаадаева объективная обусловленность сознания. Идея соборности является центральной в его учении и обозначал свободное объединение людей на основе любви к Богу и друг к другу. Русская идея и ее современное звучание.
32815. Русская религиозная философия 2-й половины 19-20 веков. «философия всеединства» В.Соловьева 14.74 KB
  философия всеединства В. Центральной идеей русской религиозной философии выступает идея всеединства которая стала основанием для формирования целого философского направления метафизики всеединства. философия всеединства оформилась в последней четверти ХIХ века Ее основоположником является В. Соловьев 1853 1900 который в своем философском труде Кризис западной философии против позитивистов наметил основную проблематику концепции всеединства.
32816. Философия русского космизма 14.01 KB
  Основные проблемы космизма: единство человека природы и космоса; место разума во Вселенной развитие космонавтики новая космическая этика и др. Философия общего дела представляет собой проект регуляции природы обращенный на преобразование мира. Регуляция природы мыслится им как принципиально новый сознательный этап развития мира и всего космоса. Проект регуляции природы для него есть только необходимое условие исполнения высшего нравственного долга победы над смертью.
32817. Материалистическая (революционно-демократическая) традиция русской философии 14.08 KB
  Ленина 1870 1924 гг. Ленин продолжает марксистскую традицию в философии развивает учение Маркса применительно к новому этапу научного и социальнополитического развития. Основной философский труд Ленина Материализм и эмпириокритицизм. Ленин дал глубокий анализ новых достижений естествознания с позиций диалектического материализма и изложил основные принципы диалектикоматериалистической теории познания.
32818. Философское значение творчества российских ученых-естествоиспытателей 13.47 KB
  Это позволяет ученому сделать заключение о том что под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера неизбежно должна перейти в новое состояние в ноосферу высший завершающий и закономерный этап в эволюции биосферы. Вернадский рассматривал переход биосферы в ноосферу как явление планетарного масштаба подчеркивая что на новом этапе эволюции человечество своей жизнью стало единым целым. В статье Несколько слов о ноосфере опубликованной в 1944 году во время разрушительной мировой войны ученый тем не менее утверждает:...
32819. Особенности формирования и характерные черты западноевропейской фил. 20 в 14.25 KB
  ХХ век в мировой истории характеризуется рядом особенностей: небывалый научнотехнический прогресс результаты которого значительно изменили облик мира и человека. В то же время развитие науки и техники породило множество проблем; стремительность масштабность и радикальность изменений происходящих в мире и в жизни общества; глобализация происходящих процессов: научнотехнические достижения становятся достоянием всего мира возникающие проблемы также носят глобальный характер; демократизация политической сферы; глубокий кризис в...
32820. Философия экзистенциализма 14.78 KB
  Философия экзистенциализма. Идеи экзистенциализма оказали большое влияние на литературу театр кино многие его представители люди искусства. Философия экзистенциализма носит индивидуалистический характер. Важнейшая категория экзистенциализма смерть.
32821. «Философия жизни», как одно из основных направлений западноевропейской философии 20 в 14.13 KB
  Одним из вариантов стала философия жизни. Все существующее представители этого направления рассматривали как проявление некой первоначальной реальности жизни недоступной ни чувственному ни рациональному познанию и постигаемой только интуитивно в результате непосредственных переживаний. Противопоставляя науке и разуму интуицию и инстинкт философия жизни представляет собой антисциентистское иррационалистическое направление.