Введення в проблему штучного інтелекту

1. Поняття систем ШІ, їх класифікація галузі застосування та перспективи розвитку.

ІІ - це науково-дослідний напрямок створюють моделі та відповідні програмні засоби, що дозволяють за допомогою ЕОМ вирішувати завдання творчого, не обчислювального характеру, які в процесі вирішення потребують звернення до семантиці (проблеми сенсу). Дослідження в області ІІ проводяться протягом 30 років.

Початком робіт у області ШІ вважають створення ЕОМ, яка повинна була імітувати процес людського мислення. Розробка Розенблат. Машина-персептрон мала два види нейтронів, які утворювали нейтронну сеь.

Дослідження в області ШІ розділилися на два підходи:

1) Конекціоністскій

2) символьний

Початок робіт в (2) вважають розробки університету Корнегі Меллона, а саме два програмні комплексу:

а) логік-теорік;

б) загальний вирішувач завдань.

Наприкінці 60-х змінилася методологія розв'язання задач ШІ, тобто замість моделювання способів мислення людини почалася розробка програм здатних вирішувати людські завдання, але на базі Ефективних машинно-орієнтованих методів.

Дослідницьким полігоном цього періоду з'явилися головоломки та ігри. Це пояснюється замкнутістю простору пошуку рішень і можливістю моделювання дуже складної стратегії пошуку рішення. У той же час робляться спроби перенести ШІ з штучного середовища в реальну. Виникає проблема моделювання зовнішнього світу. Це призвело до появи інтегральних роботів, які спочатку повинні були виконувати певні операції у технологічних процесах, працювати в небезпечних для людини середовищах. З появою роботів велика увага приділяється реалізації функції формування дій, сприйняття ними інформації про зовнішню середовищі. Поява роботів вважають другим етапом досліджень у ШІ.

На початку 70-х акценти в ІІ змістилися на створення людино-машинних систем, що дозволяють комплексно на основі евристичних методів виробляти рішення в рамках конкретних предметних областей на основі символьного підходу. В цей же час почали розвиватися бурхливими темпами експертні системи (ЕС). ЕС - дозволяє виявляти, накопичувати та коригувати знання з різних галузей і на основі цих знань формувати рішення, які вважаються якщо не оптимальними, то досить ефективними в певних ситуаціях.

ЕС використовують знання групи експертів в рамках певної предметної області. В якості експертів використовуються конкретні фахівці, які можуть бути не достатньо знайомі з ЕОМ. В даний час в загальному обсязі частка ЕС складає до 90%. Якщо проранжувати області застосування по кількості створених зразків:

Медична діагностика, навчання, консультування.

Проектування ЕС.

Надання допомоги користувачам щодо вирішення завдань в різних областях.

Автоматичне програмування. Перевірка та аналіз якості ПЗ.

Проектування надвеликих інтегральних схем.

Технічна діагностика і вироблення рекомендацій з ремонту обладнання.

Планування в різних предметних областях та аналіз даних, у тому числі і на основі статистичних методів. Інтерпретація геологічних даних і вироблення рекомендацій з виявлення корисних копалин.

Перші зразки ЕС займали по трудомісткості розробки 20-30 людино/років. У колектив розробників входили: експерти предметної області, інженери по знаннях або проектувальники ЕС, програмісти. У проектуванні ЕС є істотна відмінність від проектування традиційних інформаційних систем. Це пояснюється тим, що в ЕС використовується поняття "знання", а в традиційній системі - "дані". В ЕС відсутнє поняття жорсткого алгоритму, а всілякі дії задаються у вигляді правил, які є евристики, тобто емпіричними правилами або спрощеннями. В процесі роботи системи здійснюється побудова динамічного плану рішення завдання за допомогою спеціального апарату логічного висновку понять.

З появою ЕС з'явилася нова наукова дисципліна - інженерія знань, яка займається дослідженнями в області подання та формалізації знань, їх обробки і використання в ЕС. В даний час під термін ЕС потрапляє дуже велике коло систем, які можна віднести до ЕС тільки по використовуваних моделей і методів проектування. Тому робиться спроба більш суворої класифікації систем ШІ символьного напрямку.

В даний час при широкому використанні символьного підходу посилилася увага до використанню нейтронних мереж. Це пояснюється тим, що запропоновані дуже потужні моделі нейтронних мереж та алгоритми їх навчання (метод зворотного розповсюдження помилок).

Нейтронні мережі використовуються в медичній діагностиці, керуванні літаком, податкових та поштових службах США.

Однією з складових успіху нейтронних мереж стала спільна розробка компанії Intel і корпорації Nestor мікросхеми з архітектурою нейтронних мереж.

Тенденції розвитку засобів обчислювальної техніки:

Розвиток обчислювальної бази: паралельні, нейтронні й оптичні технології, які будуть здатні до розподіленому поданням інформації, паралельної її обробки, навчання та самоорганізації.

Розвиток теоретичної основи для інформаційної обробки заснований на понятті 'Softlogic', що підтримує як логічний, так і інтуїтивний висновок понять.

Розробка для реальних програм системи когнетівних функцій, таких як мова, звукові ефекти, когнетівная графіка і т.п.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.parny.by.ru/