Направления исследований в области ИИ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
Кафедра информационных систем и технологий
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
____________ О.Г. Локтионова
«____» _____________ 2014 г.
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ
(наименование дисциплины)
для студентов направления подготовки 23040000.62 «Информационные системы и технологии»
Курск 2014
ЛЕКЦИЯ 1.
ВВЕДЕНИЕ
Искусственный интеллект – это междисциплинарное направление науки, возникшее на стыке теории информации, теории алгоритмов, теории программирования, общей теории систем, психологии, лингвистики и других наук.
Как всякая дисциплина ИИ характеризуется своим объектом исследования, своими методами и целями. Объектом исследования ИИ являются метапроцедуры, используемые при решении творческих задач, их программы и технические реализации.
Цель исследования: создание разнообразных способов представления знаний (СПЗ) и методов обработки.
Методы ИИ: определяются целью исследования. Можно только говорить о поиске форм представления знаний и о некоторых удачных программных или технических решениях (процессоры логического вывода, ассоциативная память, нейронные сети, элементная база ИИ в виде активных датчиков.)
Направления исследований в области ИИ
Все работы в области ИИ делятся на 2 направления:
1. Машинный интеллект – моделирование результатов интеллектуальной деятельности. Это направление рассматривает результат интеллектуальной деятельности и стремится воспроизвести этот результат средствами вычислительной техники, в первую очередь программированием. Поэтому успехи в данном направления связаны с развитием ЭВМ и искусством программирования.
2. Машинный интеллект – моделирование биологических систем (искусственный разум). Данное направление рассматривает данные о нейрофизиологических и психологических механизмах интеллектуальной деятельности. Разработчики стремятся воспроизвести эти механизмы с помощью технических устройств с целью совпадения с поведением человека.
Оба направления связаны с моделированием. В первом случае, речь идет об имитационном моделировании, во втором, о структурном моделировании.
Все работы по ИИ опираются на 2 гипотезы, выдвинутые А. Ньюэллом и М.Саймоном: необходимые и достаточные условия для интеллектуальной деятельности является гипотеза о символьных системах и гипотеза поиска.
1. гипотеза №1: интеллектуальные вычисления – это вычисления над символьными структурами.
2. гипотеза №2: интеллектуальные вычисления – это поисково-переборное действие, на каждом шаге которого текущее вычисление постепенно улучшается.
Интеллектуальная задача обладает следующими свойствами:
1. условие задачи не может быть задано в числовой форме;
2. задача обладает не факторами (постановка задачи – неопределенная, входные данные – неполные, способ решения – недетерминированный, результат решения - неоднозначный);
3. задача имеет не процедурный (алгоритмический), а декларативный (описательный) способ решения;
Процесс решения нельзя представить в виде детерминированной последовательности правил.
Для интеллектуальных задач в каждый момент времени обрабатываемых данных применимо несколько правил, причем достоверной информации принципиально не существует. Поэтому для решения задач применяется декларативный (описательный) способ.
Модели мышления. В психологии мышления сложились 3 модели творческой деятельности:
1. лабиринтная модель;
2. ассоциативная модель;
3. ситуационная модель;
В лабиринтной модели основной метапроцедурой является целенаправленный поиск в лабиринте альтернативных путей с оценкой результата после каждого шага.
В ассоциативной модели, неизвестная задача разбивается на такие подзадачи, решение которых заранее неизвестно.
Ситуационная модель, была предложена советским ученым В.Н. Пушкиным. Основной упор делается на возможность учета внешней среды на поведение интеллектуальной системы.