96

Системы искусственного интеллекта. Курс лекций для студентов специальности 220200.

Основные направления ии.

Термин искусственный интеллект (ИИ) появился в 80-е годы ХХ века. Не существует единого и общепринятого определения ИИ. Это не удивительно, так как нет универсального определения человеческого интеллекта. К ИИ принято относить ряд алгоритмов и программных систем, которые могут решать некоторые задачи так как это делает человек. В 90-е годы в исследованиях по ИИ выделились шесть основных направлений [1].

1. Представление знаний. В рамках этого направления решаются задачи, связанные с формализацией и представлением знаний в памяти интеллектуальной системы (ИС). Для этого разрабатываются специальные модели представления знаний и языки для описания знаний, создаются процедуры и методы, с помощью которых ИС может приобретать знания. ИС – это система, функционирование которой опирается на знания о проблемной области, которые хранятся в ее памяти.

2. Манипулирование знаниями. В рамках данного направления строятся способы пополнения знаний на основе их неполных описаний, разрабатываются процедуры обобщения знаний и формирования на их основе абстрактных понятий, создаются методы достоверного и правдоподобного вывода на основе имеющихся знаний, предлагаются модели рассуждений, опирающихся на знания и имитирующих особенности человеческих рассуждений. Манипулирование знаниями тесно связано с представлением знаний. Теория баз знаний включает в себя проблемы, относящиеся к обоим направлениям.

3. Общение. В круг задач данного направления входят: проблема понимания связных текстов на ограниченном и неограниченном естественном языке, синтез связных текстов, понимание речи и синтез речи, теория моделей коммуникации между человеком и ИС. К этому направлению относится проблема формирования объяснения действий ИС, которые она должна уметь порождать по просьбе человека, а также комплекс задач, связанных с интеграцией в единый внутренний образ сообщений различной модальности ( речевых, текстовых, зрительных и т.п.), полученных в процессе коммуникации. На основе исследований в этом направлении формируются методы построения лингвистических процессоров, вопросно-ответных систем, диалоговых систем и других ИС, целью которых является обеспечение комфортных условий для общения человека с ИС.

4. Восприятие. Это направление традиционно включает: проблемы анализа трехмерных сцен, разработку методов представления информации о зрительных образах в базе знаний, создание методов перехода от зрительных сцен к их текстовому описанию и методов обратного перехода, создание средств порождения зрительных сцен на основе внутренних представлений в ИС.

5. Обучение. Предполагается, что ИС будут способны к обучению – решению задач, с которыми они ранее не встречались. Для этого необходимо создать методы формирования условий задачи по описанию проблемной ситуации или по наблюдению за этой ситуацией, научиться переходу от известных решений частных задач к решению общей задачи, создать методы декомпозиции исходной задачи на более мелкие, известные ИС, разработать модели самого процесса обучения, создать теорию подражательного поведения.

6. Поведение. Так как ИС должны действовать в некоторой окружающей среде, то необходимо разработать специальные поведенческие процедуры, которые позволили бы им адекватно взаимодействовать с окружающей средой, другими ИС и людьми. Для этого следует создать: модели целесообразного поведения, нормативного поведения, ситуативного поведения, специальные методы многоуровневого планирования и коррекции планов в динамических ситуациях.