Цели и задачи исследований по искусственному интеллекту

Помимо классических применений вычислительной техники, связанных с выполнением инженерных и экономических расчетов, разработкой автоматизированных систем управления, созданием информационно-поисковых систем и т.п., сейчас успешно развивается направление, называемое «искусственный интеллект» (ИИ). Всякая задача, для которой неизвестен алгоритм решения, априорно относится к искусственному интеллекту.

В настоящее время выделяют 4 направления, по которым ведутся исследования в области ИИ[1 — 5,10]:

1) моделирование отдельных функций творческих процессов;

2) внешняя интеллектуализация компьютеров;

3) внутренняя интеллектуализация компьютеров;

4) целенаправленное поведение роботов.

Первое направление ранее других стало развиваться в ИИ; именно оно и породило этот термин: моделирование на ЭВМ отдельных функций творческих процессов (шахматы, шашки, домино и др., автоматическое доказательство теорем, автоматический синтез программ, анализ и синтез музыкальных произведений).

Второе направление образуют фундаментальные и прикладные исследования, относящиеся к комплексному диалоговому интерфейсу. Интеллектуальный интерфейс буквально рывком повышает эффективность автоматизированных систем управления (АСУ), систем автоматического проектирования (САПР), систем научных исследований и оперативного управления производством. Не выходя за пределы языка своей предметной области (подъязыка естественного языка), специалисты получают возможность, используя аккумулированные в ЭВМ знания о предметной области, осуществлять распознавание и диагностику процессов в сложных системах, принимать решения, формулировать планы действий, выдвигать гипотезы, выявлять закономерности в результатах наблюдений, осуществлять логический вывод. Эта возможность реализуется экспертными системами, которые стали интенсивно распространяться в трудно формализуемых отраслях знаний.

Третье направление решает проблемы построения ЭВМ новых поколений, поскольку для задач ИИ важны ЭВМ и методы обработки символьной информации. В системах ИИ используется информация в символьной форме: буквы, слова, знаки, рисунки. Это отличает область искусственного интеллекта от областей, в которых традиционно компьютерам доверяется обработка данных в числовой форме. В системах ИИ предполагается наличие выбора между многими вариантами в условиях неопределенности, что требует принципиально новых архитектурных решений.

Четвертое направление связано с создание интеллектуальных роботов для различных применений. Эта научно-техническая проблема требует разработки, как специализированных ЭВМ, так и целого комплекса механических и энергетических систем: сенсоров, движителей и т.п. Как и все системы ИИ, интеллектуальные роботы ориентированы на знания. Знания о внешней среде поступают в бортовые ЭВМ роботов от многочисленных сенсоров (зрительных, акустических, радиолокационных, тактильных и т.п.).

Искусственный интеллект, как основа новой информационной технологии, умножает интеллектуальные ресурсы общества, поскольку взаимодействие пользователя с ЭВМ на своем профессиональном языке интенсифицирует интеллект пользователя, увеличивает объем его памяти и усиливает способность к логическому выводу. И если ранее говорили об индустрии обработки данных, то сейчас в связи с использованием идей и методов ИИ стало правомерным говорить об индустрии интеллектуальных систем.

Основные области приложения искусственного интеллекта[2,12]:

1) Использование дедуктивных рассуждений (иначе называемых исчис-лениями) при решении с помощью кибернетических систем интеллектуальных задач, т.е. задач, не имеющих априори известных алгоритмов решения;

2) Автоматическое доказательство теорем в аксиоматических теориях;

3) Автоматическое распознавание и понимание речи и текстов;

4) Автоматическое распознавание и понимание зрительных образов;

5) Понимание процесса обучения и автоматизированное формирование сценариев взаимодействия между обучаемым и обучающим;

6) Автоматизированное проектирование интегральных роботов;

7) Автоматизированное проектирование трансляторов с формализованных языков программирования на языки более низких уровней;

8) Автоматизированное решение экстремальных задач при нечетких и неполных целевых функциях;

9) Автоматизированное проектирование систем взаимодействия человека и баз данных и знаний при их создании и эксплуатации;

10) Автоматизированное проектирование экспертных систем для различных предметных областей;

11) Автоматизированное проектирование систем принятия решений для некорректных задач и задач с нечеткой постановкой;

12) Автоматизированное проектирование систем концептуального программирования;

13) Автоматизированное проектирование фактографических информационных систем и синтезаторов речи для них;

14) Автоматизированное проектирование интерактивных графических систем со структурированными графическими операндами высокого уровня.