Вопросы, подлежащие изучению. Основные направления исследований в области ИИ

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ, КАК ОСНОВНОЙ КЛАСС ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Основные направления исследований в области ИИ

1. Методы представления и решения интеллектуальных задач.

2.Формальные логические системы, теория логического вывода,

автоматическое доказательство теорем.

3. Представление и обработка знаний.

4. Обучение и самообучение.

5. Понимание естественного языка, машинный перевод, разработка

естественно-языковых интерфейсов.

6. Зрительное восприятие информации и распознавание зрительных образов.

7. Распознавание звуковых образов, анализ и синтез речи.

8. Робототехника.

9. Игры и машинное творчество.

10.Проблемы создания интеллектуальных систем (ИС), одним из основных классов которых являются экспертные системы (ЭС).

11. Программное обеспечение интеллектуальных систем (языки для

решения интеллектуальных задач и среды разработки ИС).

К более новым интенсивно развивающимся направлениям относятся:

- эволюционное моделирование и генетические алгоритмы;

- интеллектуальный анализ данных (data mining);

- мягкие вычисления (soft computing);

- многоагентные системы и некоторые другие.

Сейчас искусственный интеллект - это единое научное направление со своим предметом исследований, специфическими методами и мировоззрением, хотя процесс его формирования и продолжается.

2.1. Общее понятие интеллектуальной системы (ИС). Признаки интеллектуальности системы и классификация интеллектуальных систем по этим признакам

2.2. Понятие экспертной системы (ЭС). Общий класс задач, решаемых экспертными системами, критерии отнесения задач к этому классу, особенности этих задач

2.3. Базовая структура и принципы функционирования ЭС. Функции компонентов ЭС. Статические и динамические ЭС. Понятие оболочки ЭС

2.4. Основные виды задач, решаемых ЭС. Принципы классификации ЭС и основные классы ЭС.

2.5. Принципы получения решения в ЭС - поиск и логический вывод (общие понятия).

2.6. Основные свойства ЭС. Принципиальные отличия ЭС от обычных прикладных программ, выполняемых вычислительными системами, и от других видов интеллектуальных систем (от других видов программ из области ИИ). Области применения ЭС.].

2.1. Под интеллектуальной системой (ИС)

понимают систему, предназначенную для решения задач, традиционно считающихся творческими или интеллектуальными (см. п. 1.1). Признаки интеллектуальности системы: развитые коммуникативные способности,способность решать сложные плохо формализуемые задачи, способность к самообучению, адаптивность. Эти признаки в различных ИС развиты в неодинаковой степени и редко все они реализуются одновременно в одной системе. В соответствии с признаком, являющимся основным для данной системы, выделяют четыре класса ИС: системы с интеллектуальным интерфейсом, экспертные системы, самообучающиеся системы, адаптивные системы [9].

2.2. Экспертные системы –

одно из наиболее значительных практических достижений в области ИИ. Первые ЭС (DENDRAL, MYCIN, PROSPECTOR) разработаны в 1970-х гг. для решения задач в области органической химии, медицины и геологии. Основные принципы, реализованные в этих ЭС, остаются справедливыми и сейчас. Основная цель разработки ЭС - создать систему, способную решать интеллектуальные задачи, трудные для человека, в определенной области его деятельности (предметной области) и получающую результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям, получаемым высококвалифицированным специалистом в данной области, т.е. экспертом.

Эти задачи составляют особый класс трудно формализуемых (неформализованных) задач. (ill-structured tasks). К этому классу, согласно Ньюэллу и Саймону [7,8], относят задачи, обладающие одной или несколькими из следующих характеристик: (1) задача не может быть задана в числовой форме; (2) цель решения задачи не может быть выражена в терминах точно определенной целевой функции; (3) не существует алгоритмического решения задачи; (4) алгоритмическое решение существует, но его нельзя найти за приемлемое время из-за ограниченности ресурсов современных вычислительных средств (время, память). Кроме того, особенностями задач этого классы являются: (а) неоднозначность, неполнота, противоречивость и, возможно, ошибочность исходных данных и знаний о предметной области и решаемой задаче; (б) большая размерность пространства решения, что приводит к большому перебору при поиске решения; (в) динамически изменяющиеся данные и знания.

Существует множество определений ЭС. Одно из них, достаточно всесторонне характеризующее ЭС, следующее.

Экспертная система - это компьютерная система, осуществляющая решение трудно формализуемых задач в некоторой специализированной предметной области с помощью использования знаний об этой предметной области, логических методов вывода и эвристических методов поиска решения и получающая результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям, получаемым экспертом.