45338

Основные понятия искусственного интеллекта

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Интеллектом называется способность мозга решать задачи путём приобретения запоминания и целенаправленного преобразования знаний в процессе обучения на опыте и адаптации к разнообразным обстоятельствам. Искусственный интеллект это одно из направлений информатики целью которого является разработка аппаратнопрограммных средств позволяющих пользователюнепрограммисту ставить и решать свои традиционно считающиеся интеллектуальными задачи общаясь с компьютером на ограниченном подмножестве естественного языка. Понятие интеллектуальной задачи...

Русский

2013-11-16

40 KB

27 чел.

01 Основные понятия искусственного интеллекта

Термин интеллект (intelligence) происходит от латинского intellectus – что означает ум, рассудок, разум, мыслительные способности человека. Интеллектом называется способность мозга решать задачи путём приобретения, запоминания и целенаправленного преобразования знаний в процессе обучения на опыте и адаптации к разнообразным обстоятельствам.

Вопрос "Возможно ли создать искусственный разум?" давно интересует людей. Многочисленные попытки ответить на него породили целое направление науки, получившее название искусственный интеллект (artificial intelligence) – ИИ (AI).

Искусственный интеллект как наука существует около полувека, и её структура, круг вопросов и методики не так чётко определены, как в более зрелых науках, например, физике. Первая система, которую можно считать интеллектуальной, является программа "Логик-Теоретик" предназначенная для доказательства теорем и исчисления высказываний. Она была продемонстрирована 9 августа 1956 года. За прошедшее с тех пор время в области искусственного интеллекта разработано большое множество различных систем, которые принято называть интеллектуальными. Области их применения охватывают практически все сферы человеческой деятельности.

Термин искусственный интеллект был предложен в 1956 году на семинаре в Дартмутском колледже (США). На сегодняшний день не существует единого определения, которое однозначно описывает это понятие. Приведем некоторые из определений искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект – это область компьютерных наук, занимающуюся исследованием и автоматизацией разумного поведения.

Искусственный интеллект – это одно из направлений информатики, целью которого является разработка аппаратно-программных средств, позволяющих пользователю-непрограммисту ставить и решать свои, традиционно считающиеся интеллектуальными задачи, общаясь с компьютером на ограниченном подмножестве естественного языка.

Понятие искусственный интеллект можно толковать, как свойство автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта человека, например, выбирать и принимать оптимальные решения на основе ранее полученного опыта и рационального анализа внешних воздействий.

Понятие интеллектуальной задачи

Что понимается под интеллектуальной задачей? Для пояснения отличия интеллектуальной задачи от простой, необходимо ввести термин "алгоритм".

Под алгоритмом понимают точное предписание о выполнении в определённом порядке системы операций для решения любой задачи из некоторого данного класса (множества) задач. В математике класс задач определённого типа считается решённым, когда для её решения установлен алгоритм. Отыскание алгоритма для задач некоторого данного типа связано со сложными рассуждениями, требующими большой изобретательности и высокой квалификации. Принято считать, что подобного рода деятельность требует участия интеллекта человека. Задачи, связанные с отысканием алгоритма решения класса задач определённого типа, принято называть интеллектуальными.

Эффективность алгоритмов заключается в том, что они сводят решение сложной задачи к определенной последовательности достаточно простых операций. Исходная информация поступает на вход алгоритма, на каждом шаге она преобразуется и в таком виде передаётся на следующий шаг, в результате чего на выходе алгоритма получается информация, представляющая собой решение задачи.

После того, как алгоритм для задачи найден, процесс решения соответствующего класса задач становится таким, что его может в точности выполнить человек или компьютер (должным образом запрограммированный), не имеющие ни малейшего представления о сущности самой задачи. Требуется только, чтобы решающий задачу, был способен выполнять те простые операции, из которых складывается процесс, и выполнял их в определенном порядке, предложенным алгоритмом. Таким образом, действуя чисто машинально, возможно успешно решать любые задачи данного класса. Поэтому представляется совершенно естественным исключить их из класса интеллектуальных задач.

Примерами таких задач могут служить чисто вычислительные задачи: решение системы линейных алгебраических уравнений, численное интегрирование дифференциальных уравнений и т. д. Для решения подобного рода задач имеются стандартные алгоритмы, которые могут быть легко реализованы в виде программы. В противоположность этому для широкого класса интеллектуальных задач, таких как распознавание образов, игра в шахматы, доказательство теорем и т. п., напротив это формальное разбиение процесса поиска решения на отдельные элементарные шаги часто оказывается весьма затруднительным, даже если само их решение несложно.

Из этих рассуждений вытекает следующее определение интеллекта: интеллект представляет собой универсальный алгоритм, способный разрабатывать алгоритмы решения конкретных задач.

Характерными чертами интеллекта являются способность к обучению, обобщению, накоплению опыта (знаний и навыков) и адаптации к изменяющимся условиям. Благодаря этим качествам интеллекта мозг может решать разнообразные задачи, а также легко перестраиваться с решения одной задачи на другую.

Понятие интеллектуальной системы

Интеллектуальная система должна уметь в наборе фактов распознать существенные и из имеющихся фактов и знаний сделать выводы не только с использованием дедукции, но и с помощью аналогии, индукции и т. д.

Дедукция (от латинского deductio – выведение), вывод по правилам логики; цепь умозаключений (рассуждение), звенья которой (высказывания) связаны отношением логического следования.

Индукция (от латинского inductio – наведение), умозаключение от фактов к некоторой гипотезе (общему утверждению).

Кроме того, интеллектуальные системы должны быть способны к самооценке – обладать рефлексией, т. е. средствами оценки результатов собственной работы. С помощью подсистем объяснения она может ответить на вопрос, почему получен тот или иной результат. Наконец, интеллектуальная система должна уметь обобщать, улавливая сходство между имеющимися фактами.

В 1950 году британский математик Алан Тьюринг опубликовал в журнале "Mind" свою работу "Вычислительная машина и интеллект", в которой описал тест для проверки программы на интеллектуальность. Он предложил поместить исследователя и программу в разные комнаты и до тех пор, пока исследователь не определит, кто за стеной – человек или программа, считать поведение программы разумным. Это было одно из первых определений интеллектуальности, т. е. А. Тьюринг предложил называть интеллектуальным такое поведение программы, моделирующее разумное поведение человека.

А. Тьюрингом было высказано предложение о возможности обучения интеллектуальных систем, что на сегодняшний день очевидно для всех специалистов в области искусственного интеллекта. Вот его слова: "Пытаясь имитировать интеллект взрослого человека, мы вынуждены много размышлять о том процессе, в результате которого человеческий мозг достиг своего настоящего состояния… Почему бы нам вместо того, чтобы пытаться создать программу, имитирующую интеллект взрослого человека, не попытаться создать программу, которая имитировала бы интеллект ребенка? Ведь если интеллект ребенка получает соответствующее воспитание, он становится интеллектом взрослого человека… Наш расчет состоит в том, что устройство, ему подобное, может быть легко запрограммировано… Таким образом, мы расчленим нашу проблему на две части: на задачу построения "программы-ребенка" и задачу "воспитания" этой программы".

Именно этот путь и используют практически все системы искусственного интеллекта. Кроме того, именно на этом пути появляются и другие признаки интеллектуальной деятельности: накопление опыта, адаптация и т. д.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

48118. Корреляционно–регрессионный анализ связей социально–экономических явлений 405 KB
  В среднем по совокупности 20 9525 ПОЛЕ КОРРЕЛЯЦИИ Рисунок 3 Зависимость производственной себестоимости 1 ц зерна от объема ЭМПИРИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ РЕГРЕССИИ Рисунок 4 Зависимость уровня заработной платы рабочих сельскохозяйственных предприятий региона от производительного стажа их работы ПОКАЗАТЕЛИ ТЕСНОТЫ СВЯЗИ 1 Коэффициент корреляции знаков Фехнера: где nа число совпадений знаков отклонений индивидуальных значений признаков от их среднего значения; nв число несовпадений...
48119. Показатели вариации и анализ вариационных рядов 244.5 KB
  Ширина интервала Число кредитных организаций Плотность распределения до 3 3 150 50 3 10 7 254 363 10 30 20 316 158 30 60 30 256 85 60 150 90 144 16 150300 150 90 06 300 и выше 150 112 07 Итого 1322 ПОКАЗАТЕЛИ ЦЕНТРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Средняя арифметическая для дискретного ряда распределения: где варианты значений признака; частота повторения данного варианта. Средняя арифметическая для интервального ряда распределения: где середина соответствующего интервала; частота или частость ряда. 1 ...
48120. Основы алгоритмизации. Основы программирования 2.4 MB
  Для ввода данных в компьютер используется: клавиатура набор данных вручную; жесткий диск ввод данных из файла. Для вывода данных из компьютера используется: экран монитора для визуализации; принтер для документирования; жесткий диск для сохранения данных в файле. Алгоритм как вычислительный процесс это точное предписание определяющее вычислительный процесс ведущий от варьируемых исходных данных к искомому результату рис. Определенность предписания алгоритма должны быть точными и понятными обеспечивать...
48121. РЯДЫ ДИНАМИКИ 514.5 KB
  Виды рядов динамики Таблица 1 Показатели размера крестьянских фермерских хозяйств в Тамбовской области в 20032007 годы Показатели Вид ряда 2003 г. 1594 104 843 802 691 649 Приемы приведения уровней динамического ряда к сопоставимому виду: смыкание рядов динамики; приведение уровней к одному основанию; приведение сравниваемых показателей к однородной структуре; замена абсолютных показателей относительными; приведение...
48122. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ 319.5 KB
  ПЕРЕЧНЕВАЯ ТАБЛИЦА ПО ВИДОВОМУ ПРИЗНАКУ Таблица 2 Ресурсы ФГУП учхозплемзавода Комсомолец Мичуринского района Тамбовской области. ПЕРЕЧНЕВАЯ ТАБЛИЦА ПО ТЕРРИТОРИАЛЬНОМУ ПРИЗНАКУ Таблица 3 Потребление основных продуктов питания населением областей ЦентральноЧернозёмного района в 2010 году на душу населения; килограммов Область Мясо и мясопродукты Молоко и молокопродукты Хлебные продукты Фрукты и ягоды Белгородская 62 249 140 46...
48123. Статистические показатели 155.5 KB
  Индивидуальные значения признака частота повторения значений признака в совокупности весы Методика расчёта различных видов степенных средних величин Вид степенной средней Показатель степени Формула расчёта простая взвешенная Средняя гармоническая 1 Средняя геометрическая 0 Средняя арифметическая 1 Средняя квадратическая 2 ПРАВИЛО МАЖОРАНТНОСТИ СРЕДНИХ СВОЙСТВА СРЕДНЕЙ АРИФМЕТИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ средняя арифметическая постоянной величины равна этой постоянной: нулевое алгебраическая сумма линейных отклонений...
48124. Организация труда. Учебное пособие 780.5 KB
  Управление трудовыми ресурсами Днепропетровск 2003 Организация труда опорный конспект лекций: Учебное пособие. Опорный конспект лекций подготовлен в соответствии с учебной программой курса Организация труда. Раскрыты сущность и краткое содержание основных понятий организации труда.
48125. ЕКОНОМІЧНЕ МИСЛЕННЯ 3.05 MB
  По суті економічна свідомість це відображення економічного буття суспільства тобто виробництва організації й розподілу економічних благ. Причому у ньому відображені насамперед умови господарського життя людей відносини між класами соціальними групами із приводу власності на засоби виробництва. Саме вони змушують людину постійно вдосконалювати варіанти виробництва шукати нові шляхи створення нових благ. З іншого боку щоб ці потреби задовольнити необхідні ресурси які в кожний даний момент часу обмежені тобто їх завжди менше ніж...
48126. Основи демократії 510 KB
  Тема: Права людини і громадянина Права й обов'язки людини і громадянина 29 ЛекціяПрава людини та їх забезпечення в умовах суспільних змін: Навч. У ранній період свого існування в Древній Греції демократія розумілася як особлива форма або різновид організації держави при якій владою володіє не одна особа як при монархії тиранії і не група осіб як при аристократії олігархії а всі громадяни що користуються рівними правами на керування державою.