double arrow

Вопросы, подлежащие изучению. Цель курса - изучение основ теории искусственного интеллекта и принципов построения и функционирования интеллектуальных систем


ВВЕДЕНИЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К МАТЕРИАЛУ КУРСА

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Цель курса - изучение основ теории искусственного интеллекта и принципов построения и функционирования интеллектуальных систем.

Курс базируется на дисциплинах, дающих знания по дискретной математике, основам математической логики, теории алгоритмов и программирования. Курс изучается в течение 8-го семестра, включает 32 часов лекций, 16 часов лабораторных занятий и завершается сдачей экзамена.

Освоение курса СИИ предполагает самостоятельную работу студентов на основе рекомендованной литературы, список которой приведен в конце настоящих указаний.

1.1.Истоки искусственного интеллекта (ИИ). Интеллектуальные виды деятельности человека и интеллектуальные задачи, их особенности.

1.2. Область искусственного интеллекта. Основные понятия и определения. Два принципиально различных подхода к созданию искусственных интеллектуальных систем: нейрокибернетика и кибернетика "черного ящика".

1.3. Основные направления исследований в области ИИ. Основные области применения систем искусственного интеллекта (СИИ).




1.1.Искусственный интеллект (ИИ) (Artificial Intelligence – AI )

- это научное направление, сформировавшееся примерно за последние 50 лет на стыке многих научных дисциплин, таких как математика, логика, психология, лингвистика, философия, социология, биология, физиология, медицина, и, конечно, наук, связанных с вычислительной техникой и информатикой.

Несмотря на молодой возраст ИИ, его истоки можно найти "в глубине веков" - в древнем Египте (оживающая механическая статуя бога Амона), древней Греции (человекоподобные существа-автоматы, создаваемые богом Гефестом, ожившая Галатея и др. ). В средних веках находим Альберта фон Больштедта ("Великого")с его человекоподобной куклой, разбитой столь же великим Фомой Аквинским, принявшим ее за порождение дьявола (13-й век), позже - глиняного человекоподобного великана Голема, созданного раввином бен Безалелом и управляемого шариком с магическими формулами, а также рецепты изготовления в пробирке с помощью химических реакций существа, подобного человеку - Гомункулуса(в трудах выдающегося врача Парацельса). Здесь же - Раймонд Луллий - испанский философ, математик и поэт (13-й век), пытающийся создатьмеханическую машину для решения различных задач на основе разработанной им всеобщей классификации понятий. Андроиды ("механические люди"), созданные искусными часовщиками 18-го века, писали, рисовали, музицировали, играли в шахматы и творили другие чудеса. И, наконец, "наследники" андроидов - роботы начала 20-го века (апофеоз их развития - 30-е годы). Этот термин ввел не в науку (!), а в литературу и в жизнь чешский писатель Карел Чапек, назвав так механических людей, главных героев своей пьесы "R.U.R."[1].



Однако, решающую роль в формировании ИИ, как радикально нового направления в развитии науки и техники, сыграло создание первых ЭВМ в конце 40-х годов 20-го века и появление в это же время работ Норберта Винера и его последователей, положивших начало новой науке – кибернетике, предмет которой он определил как "управление и связь в животном и машине". Умами людей овладел вопрос "Может ли машина мыслить?". Усилия ученых, направленные не только на поиск ответа на этот вопрос, но и на создание такой "машины", и привели к рождению этой новой науки. Ее возраст принято отсчитывать (конечно, условно) с 1956 г., когда в Дартсмутском колледже(СЩА)проводился семинар, посвященный методам решения логических задач, где и прозвучал (наверное, впервые) термин искусственный интеллект (Artificial Intelligence – AI ). В 1969 г.в Вашингтоне состоялась 1-я объединенная конференция по искусственному интеллекту,и с тех пор этот термин окончательно вошел в научный обиход. История развития ИИ освещена в ряде книг, например в [1 - 4 ].

Искусственным интеллектом стали называтьобласть исследований, посвященных решению (с помощью вычислительных средств) задач,относящихся к интеллектуальной деятельности человека и называемых интеллектуальными.

Основные виды интеллектуальной деятельности человека: узнавание, формирование понятий, логические рассуждения, определение целей (целеобразование), принятие решений, прогнозирование, адаптация, творческая деятельность (создание произведений литературы, искусства, музыки и т.д, решение сложных научных и инженерных задач и т.п.). Характерные интеллектуальные задачи, решаемые в процессе этой деятельности: поиск доказательств теорем в математике, принятие решений в сложных ситуациях, разработка планов и составление расписаний (производственных работ, развития предприятия, перевозок и т.д.), постановка медицинского диагноза, распознавание зрительных и звуковых образов и речи, понимание текстов на естественном языке, перевод с одного языка на другой, построение систем обучения, проектирование сложных систем и др.



Основная общая черта всех этих задач - отсутствие алгоритмов их решения (по крайней мере, выполнимых за приемлемое время при современном уровне вычислительных средств), в связи с чем для получения результата применяются подходы и правила,которые трудно или невозможно четко и однозначно сформулировать.

Так, не существует общего алгоритма медицинской диагностики, поиска неисправностей в сложной технической системе, составления резюме текста, перевода текста на иностранный язык, составления плана какой-либо деятельности, принятия решения при управлении сложной системой, коллективом людей, военными операциями и др. Согласно Ж.-Л. Лорьеру [2],"всякая задача, для которой неизвестен алгоритм решения, априорно относится к искусственному интеллекту".

Особенности задач ИИ - недетерминизм (необходимость выбора между различными вариантами) и обработка символьной информации.







Сейчас читают про: