Системы искусственного интеллекта

По искусственным интеллектом понимаются системы, решающих логические или даже любые вычислительные задачи. С другой стороны к интеллектуальным относят лишь те системы, которые решают весь комплекс задач, осуществляемых человеком, или еще более широкую их совокупность. В исследованиях по искусственному интеллекту ученые абстрагируются от сходства процессов, происходящих в технической системе или в реализуемых ею программах, с мышлением человека. Если система решает задачи, которые человек обычно решает посредством своего интеллекта, то это система искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект – это система, решающая мыслительные задачи. Однако перед нею также ставятся задачи, которые обычно не считаются интеллектуальными, поскольку при их решении сознательно не требуется перестройка проблемных ситуаций. К их числу относится, задача распознания зрительных образов. Человек узнает объект, который видел один-два раза, непосредственно в процессе чувственного восприятия. Исходя из этого, кажется, что эта задача не является интеллектуальной. Но в процессе узнавания не решаются мыслительные задачи лишь постольку, поскольку программа распознания не находится в сфере осознанного. Но так как в решении таких задач на неосознанном уровне участвует модель среды, хранящаяся в памяти, то эти задачи, в сущности, являются интеллектуальными. Соответственно и система, которая ее решает, может считаться интеллектуальной. Тем более это относится к «пониманию» машиной фраз на естественном языке, хотя человек в этом не усматривает обычно проблемной ситуации.

Теория искусственного интеллекта при решении многих задач сталкивается с гносеологическими проблемами.

Одна из таких проблем заключается в выяснении вопроса, доказуема ли теоретически (математически) возможность или невозможность искусственного интеллекта. На этот счет существуют две точки зрения. Одни считают математически доказанным, что ЭВМ в принципе может выполнить любую функцию, осуществляемую естественным интеллектом. Другие полагают в такой же мере доказанным математически, что есть проблемы, решаемые человеческим интеллектом, которые принципиально недоступны ЭВМ. Эти взгляды высказываются как кибернетиками, так и философами.

Современные системы искусственного интеллекта способны осуществлять перевод с одномерных языков на многомерные. В частности, они могут строить диаграммы, схемы, чертежи, графы, высвечивать на экранах кривые и т. д. ЭВМ производят и обратный перевод (описывают графики и тому подобное с помощью символов). Такого рода перевод является существенным элементом интеллектуальной деятельности. Но современные системы искусственного интеллекта пока не способны к непосредственному (без перевода на символический язык) использованию изображений или воспринимаемых сцен для «интеллектуальных» действий. Поиск путей глобального (а не локального) оперирования информацией составляет одну из важнейших перспективных задач теории искусственного интеллекта.

Совершенствование систем искусственного интеллекта на базе цифровых машин может иметь границы, из-за которых переход к решению интеллектуальных задач более высокого порядка, требующих учета глобального характера переработки информации и ряда других гносеологических характеристик мышления, невозможен на дискретных машинах при сколь угодно совершенной программе. Это значит, что техническая (а не только биологическая) эволюция отражающих систем оказывается связанной с изменением материального субстрата и конструкции этих систем. Такая эволюция, т. е. аппаратурное усовершенствование систем искусственного интеллекта, например, через более интенсивное использование аналоговых компонентов, гибридных систем, голографии и ряда других идей, будет иметь место. При этом не исключается использование физических процессов, протекающих в мозгу, и таких, которые психика в качестве своих механизмов не использует. Наряду с этим еще далеко не исчерпаны возможности совершенствования систем искусственного интеллекта путем использования в функционировании цифровых машин гносеологических характеристик мышления, о которых речь шла выше.

Экспертные системы

Постоянно возрастающие требования к средствам обработки информации в экономике и социальной сфере стимулировали компьютеризацию процессов решения эвристических (неформализованных) задач типа «что будет, если», основанных на логике и опыте специалистов. Основная идея при этом заключается в переходе от строго формализованных алгоритмов, предписывающих, как решать задачу, к логическому программированию с указанием, что нужно решать на базе знаний, накопленных специалистами предметных областей.

В основе экспертных систем лежит база знаний, в которую закладывается информация о данной предметной области. Имеются две основные формы представления знаний в экспертных системах: факты и правила. Факты фиксируют количественные и качественные показатели явлений и процессов. Правила описывают соотношения между фактами обычно в виде логических условий, связывающих причины и следствия. Для решения задач подобного класса используются так называемые экспертные системы. Экспертные системы – это системы обработки знаний в узкоспециализированной области подготовки решений пользователей на уровне профессиональных экспертов. Экспертные системы используются для целей: интерпретации состояния систем; прогноза ситуаций в системах; диагностики состояния систем; целевого планирования; устранения нарушений функционирования системы; управления процессом функционирования и т. д.

В качестве средств реализации экспертных систем на ЭВМ используют так называемые оболочки экспертных систем. Примерами оболочек экспертных систем, применяемых в экономике, являются Шэдл (Диалог), Expert-Ease и др.

Экспертные системы – один из типов систем искусственного интеллекта, имеющих по существующим меркам довольно длительную историю развития. Причиной повышенного интереса, который экспертные системы вызывают к себе на протяжении всего своего существования, является возможность их применения к решению задач из самых различных областей человеческой деятельности. Уровень пользователей экспертных систем может варьироваться в очень широком диапазоне – от бухгалтера до президента компании или консультанта правительства. От вида деятельности пользователей зависят и функции, которыми наделяются создаваемые для них экспертные системы.

Например, если деятельность пользователя связана с анализом сложных ситуаций и принятием ответственных решений, то на экспертные системы возлагаются функции выполнения рутинных однотипных операций по обработке больших массивов данных. Такие операции могут быть связаны с поиском "необычных" сведений, свидетельствующих о нарушении привычного положения дел и требующих принятия соответствующего решения. При этом экспертные системы могут рекомендовать некоторый набор вариантов решений, разумеется, если этот набор был заблаговременно помещен в базу знаний. С другой стороны, если специалист не обладает высокой квалификацией и нуждается в привлечении знаний экспертов для правильного решения своих повседневных задач, то основной функцией экспертной системы могут быть, например, обнаружение неисправностей в механизмах, постановка диагноза больному, юридически обоснованное разрешение спора и т. п.

В настоящее время интерес к экспертным системам не угасает, поскольку они способны дать средства, стимулирующие повышение производительности труда и увеличение прибыльности предприятия.

К числу областей, в которых применялись и применяются экспертные системы, относятся следующие:

• оценка займов, рисков страхования и капитальных вложений для финансовых организаций;

• помощь химикам в нахождении верной последовательности реакций для создания новых молекул;

• отладка программного и аппаратного обеспечения ЭВМ в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика;

• диагностика и обнаружение неполадок в телефонной сети на основании тестов и сообщений о неисправностях;

• идентификация и ликвидация неполадок в локомотивах;

• помощь геологам в расшифровке данных, полученных с помощью контрольного оборудования во время бурения нефтяных скважин;

• помощь медикам в постановке диагноза и лечении некоторых заболеваний, таких, как заражение крови и различные виды рака;

• помощь навигаторам в расшифровке данных от подводных звукоулавливателей, установленных на дне океана;

• получение молекулярной структуры химического вещества на основании опытов;

• изучение и суммирование больших объемов быстро изменяющихся данных, которые не в состоянии (из-за скорости их изменения) прочитать человек, например телеметрических данных с искусственных спутников.

В большинстве областей, в которых применялись экспертные системы, их применение оказалось весьма плодотворным и эффективным. В одних случаях применение технологии экспертных систем сделало программы более ориентированными на человека, в других – позволило осуществить оптимальный механизм рассуждения, в третьих – облегчило тестирование, отладку и сопровождение традиционных программных комплексов. В целом, наибольший эффект от применения экспертных систем может достигаться при решении задач, обладающими следующими особенностями:

• неполнотой, нечеткостью, вероятностным характером исходных знаний о предметной области;

• большой размерностью пространства возможных решений, что делает практически невозможным поиск решения посредством полного перебора всех имеющихся вариантов;

• динамическим изменением исходных данных в процессе решения задачи.

ИС на основе систем искусственного интеллекта или ….позволяет наиболее эффективно использовать доступно использовать информационные ресурсы предприятий индустрии красоты, а также приводит к более полному задействованию производственных ресурсов, уменьшению простоя оборудования, что, в свою очередь способствует увеличению объема оказываемых услуг и приносит конкурентные преимущества предприятия.

Контрольные вопросы

1. Что такое ИНС?

2. Приведите пример использования ИНС для распознавания образов?

3. Сформулируйте несколько принципиальных отличий в обработке информации в мозге человека и в обычной вычислительной машине.

5. Какой смысл вкладывается в настоящее время в понятие "искусственный интеллект"?

6. Какие задачи, решаемые техническими системами, можно рассматривать как проявление искусственного интеллекта?

С какими проблемами сталкивается теория искусственного интеллекта?

Какие информационные системы относятся к классу "экспертных"?

Для каких специалистов предназначены экспертные системы?

В каких областях могут применяться экспертные системы?

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: