45434

Применение метода оценочной функции при реализации интеллектуальных функций. Уровни интеллектуальности поведения

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Черепаха представляет собой трехколесную тележку на которой размещены аккумуляторы система реле и электронная ламповая схема. Схема отрегулирована таким образом что при низком потенциале анода лампы Л1 запирается лампа Л2 и реле Р2 устанавливается так что исключается одновременное нахождение под током реле P1 и Р2. При умеренном освещении фотоэлемента лампа Л2 приоткрывается однако проводимый ею ток недостаточен для срабатывания реле P1 хотя уменьшение напряжения на аноде лампы и приводит к отпусканию реле Р2. Замыкание...

Русский

2013-11-17

61.5 KB

0 чел.

6, Применение метода оценочной функции при реализации интеллектуальных функций. Уровни интеллектуальности поведения

Синтетическая психология

           Иногда синтез осуществить легче, чем анализ. Трудно понять, как  работает на низком уровне мозг, но можно попробовать имитировать поведение  как <вход-выход>. Цель этого направления - создание имитаторов поведения.  Такие имитаторы создавались различными группами исследователей - Амосов,  Брайтенберг, Уолтер и другие. На нижних уровнях машины имитировали простейшие эмоции и поведение (страх), на верхних - более абстрактные и сложные (предчувствие, любовь). На самой простой модели можно увидеть интересные психологические реакции.

           Рассмотрим "Черепаху" Г. Уолтера, названную им "Машина спекулятрикс",  что означает "думающая машина". "Черепаха" представляет собой трехколесную   тележку, на которой размещены аккумуляторы, система реле и электронная (ламповая) схема. Переднее колесо расположено на рулевой колонке и приводится в действие двумя двигателями - рулевым Д1 и приводным Д2. На рулевой колонке закреплен также фотоэлемент и осветительная лампочка, свет от которой не попадает на фотоэлемент. Тележка покрыта кожухом, напоминающим по форме черепаший панцирь и оставляющим открытым лишь фотоэлемент и лампочку. Вокруг кожуха размещения упругий бампер,прикосновение к которому замыкает механический контакт K1. Принципиальная схема "Черепахи" приведена на рисунке 12.1.

      

     рис.12.1

           "Черепаха" с такой схемой способна воспроизводить следующие виды  поведения: движение на свет или от него, поисковые движения, обход препятствии, движение к "кормушке" и заход в нее для подзарядки  аккумуляторов. Схема отрегулирована таким образом, что при низком потенциале анода лампы Л1 запирается лампа Л2 и реле Р2 устанавливается так, что исключается одновременное нахождение под током реле P1 и Р2. Если фотоэлемент ФЭ не освещен, то лампа Л2 открыта, а Л1 заперта. При  умеренном освещении фотоэлемента лампа Л2 "приоткрывается", однако   проводимый ею ток недостаточен для срабатывания реле P1, хотя уменьшение напряжения на аноде лампы и приводит к отпусканию реле Р2. Дальнейшее  увеличение освещенности фотоэлемента ("ослепление") ведет к срабатыванию P1 при отпущенном Р2. Замыкание механического контакта K1 превращает схему в мультивибратор, попеременно включающий и выключающий реле Р1 и Р2.  Поведение "Черепахи" зависит от внешних воздействий, т.е. от  состояний реле и характеризуется следующей таблицей.

Раздражение

       Состояние реле

     Скорость,развиваемая                          

             двигагелями

Р1

Р2

 Д1 (руль)

Д2 (привод)

Темнота

Выключено

Включено

Нормальная

Малая

Свет

Выключено

Выключено

   О(руль неподвижен)

Нормальная

"Ослепление"

Включено

Выключено

Малая

Нормальная

Прикосновение

Выключено

Включено

Нормальная

Малая

Прикосновение

Включено

Выключено

Малая

Нормальная

              Несмотря на относительную простоту устройства, "Черепаха"  демонстрирует достаточно разнообразные виды поведения. В нормальных условиях она осуществляет "поиск", двигаясь по формируемым ею и средой траекториям, и в течении часа способна исследовать довольно большую   комнату. При попадании на фотоэлемент света она либо приближается к источнику света (при слабом свете или разрядившихся батареях), либо отходит от него (при сильном "ослепляющем" свете). При наезде на  препятствие - независимо от того, какой другой раздражитель действовал -  автомат реагирует только на прикосновение, являющееся более сильным  раздражителем, и отходит от препятствия. После совершения отходного  маневра он продолжает двигаться под влиянием оставшегося раздражителя.  "Черепаха" способна отыскивать оптимальное для себя состояние, которым является поиск в слабо освещенных местах. Лампа Л3, расположенная в  передней части устройства, позволяет ей в отсутствие других источников света "узнавать" себя в зеркале, приближаясь к своему изображению. Таким же образом два автомата могут "увидеть" друг друга и двигаться навстречу. При частичной разрядке аккумуляторов способность избегать "ослепления" ослабевает и "Черепаха" приближается к "кормушке", в которой установлен  источник света, и, соприкасаясь с контактами зарядного устройства в ней, "насыщается", а затем (возникало "ослепление") отходит от нее и продолжает нормальную деятельность. Ниже приведены примеры различного поведения "Черепахи": поиск в отсутствие яркого света, стремление к не очень сильному источнику света, поведение при наличии двух сильных источников  света, обход препятствия при стремлении к свету, стремление к одному источнику света двух одинаковых автоматов, посещение "кормушки", поведение перед зеркалом и "знакомство" двух "Черепах". Легко видеть, что поведение  автомата во многом аналогично комплексу фиксированных действий,  наблюдаемых в поведении живых организмов. Заметим, что, точные траектории движений заранее установить невозможно. В каждом отдельном случае они определяются рядом случайных факторов, таких, как шероховатость и наклоны поверхности, по которой движется автомат, трение в подвижных его частях, разброс моментов срабатывания реле и т. п.

          Всего было построено 14 уровней подобных животных. На третьем уровне  удалось реализовать схему "хищник-жертва". На четвертом - машины отличали живое от неживого, огибали препятствия. На пятом реализовывали простейшее  обучение. На 6-8 уровнях научились обобщать. На 14 - вырабатывали шкалу ценностей, находили линию наискорейшего достижения цели, создавали внутреннюю модель мира.

          Существенный недостаток - нет самопроизводства и эволюции.

Распознавание и классификация

           Одно из важнейших интеллектуальных свойств. Все устройства,  реализующие это свойство должны иметь три блока.

         Задача состоит в отделении образца типа А от образца типа Б, для этого требуется ввести физическую величину, которая бы отличала образцы  различных типов. Очевидно, что эта величина будет иметь целый диапазон значений и выбирая некоторый индетифицирующий признак мы можем столкнутся с проблемой перекрытия (верхний график), то есть с ситуацией наличия этого признака у обоих образцов. Поэтому требуется развернуть базовые оси, чтобы проекции различных классов пересекались минимально (нижний график).

      

          Задача интеллекта - найти линии разделения классов. Для лучшего

     результата требуется вводить дополнительные признаки. Каждый полезен хотя

     бы для одного разделения и влияет на уменьшение вероятности ошибки.

     Наилучшими признаками являются те, у которых разность средних выше

     стандартных отклонений. Признак будет бесполезным, если средние совпадают

     со средними другого признака. Очень много признаков увеличивает

     вероятность ошибки.

      

     рис.12.4

     Признаки (x1..xn) анализируются разделяющими функциями (q1..qm). Решение

     поступает с устройства сравнения.

Меры сходства

     xij - значение i-ой переменной для j-го объекта.

     1.Коэффициент корреляции

      

     2.Меры расстояния

         а)Евклидово

      

         б)Манхеттенское

      

         в)Минковского

      

     3.Коэффициент ассоциативности

         а)

     S = ( a + d )/( a+ b + c + d );

         б)

     J = a/( a + b + c );

         в)

     Kас = ( ad - bc )/( ad + bc );

           


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15601. ИННОВАЦИОННА ЛИ ЭТИКА ПО СВОЕЙ ПРИРОДЕ 65.5 KB
  ИННОВАЦИОННА ЛИ ЭТИКА ПО СВОЕЙ ПРИРОДЕ Всегда ли нужен инновационный подход в окружающей нас жизни Вопрос вовсе не кажется нам столь однозначным. Есть например сфера экономики хозяйственной жизни техника и технологии где динамика и темп изменений настолько высок...
15602. ФИЛОСОФИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ЭВОЛЮЦИОНИЗМА В КОНТЕКСТЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И СИСТЕМНОГО ПОДХОДОВ 41 KB
  ФИЛОСОФИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ЭВОЛЮЦИОНИЗМА В КОНТЕКСТЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И СИСТЕМНОГО ПОДХОДОВ Идея эволюции не нова. Ее истоки можно обнаружить уже в натурфилософских школах Античности. Особенно показательна в этом отношении всемирно известная поэма древнеримского поэта и ...
15603. ФЕНОМЕН ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО БЫТИЯ ЧЕРЕЗ ПРИЗМУ ФИЛОСОФИИ КУЛЬТУРЫ 50.5 KB
  ФЕНОМЕН ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО БЫТИЯ ЧЕРЕЗ ПРИЗМУ ФИЛОСОФИИ КУЛЬТУРЫ Феномен времени интересовал людей на протяжении всей мировой истории во все эпохи но сегодня на рубеже XXXXI вв. сложилась совершенно особая не имеющая прецедентов ситуация постоянного тотальног...
15604. ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ ФУНКИЯ СОЦИАЛЬНОЙ ФИЛОСОФИИ В ФОРМИРОВАНИИ НОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В СТРУКТУРЕ ОБЩЕСТВЕННОГО СОЗНАНИЯ 35.5 KB
  ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ ФУНКИЯ СОЦИАЛЬНОЙ ФИЛОСОФИИ В ФОРМИРОВАНИИ НОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В СТРУКТУРЕ ОБЩЕСТВЕННОГО СОЗНАНИЯ Для более четкого и конкретного определения функций философии следует учесть дифференциацию форм социальнофилософской рефлексии. В наиболее общей фор...
15605. СОВРЕМЕННАЯ ПЕДАГОГИКА И ЭКЗИСТЕНЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 32 KB
  СОВРЕМЕННАЯ ПЕДАГОГИКА И ЭКЗИСТЕНЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ Безразличие ученика к учителю и вообще к педагогическому процессу является сегодня одной из самых острых проблем образования которая в свою очередь перерастает в еще более сложную проблему тотального без
15608. ДИХОТОМИЯ «ФИЛОСОФИЯ – МАТЕМАТИКА» 69.11 KB
  ДИХОТОМИЯ ФИЛОСОФИЯ МАТЕМАТИКА Рассматривая соотношение философии и математики в философии математики выделяют ряд общих моментов. Философия и математика самые древние формы научного познания. Описывают предельное и универсальное абстрагируясь от р...