§ 6. Искусственный интеллект

Стремление проникнуть в тайны творческой деятельности людей.

Искусственный интеллект⁹.

1. Научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными.

2. Свойство интеллектуальных систем выполнять функции (творческие), которые традиционно считаются прерогативой человека.

Интеллектуальная система.

Техническая или программная система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти интеллектуальной системы.

Структура исследований в области искусственного интеллекта.

Научное направление «Искусственный интеллект» зародилось в общем комплексе кибернетических исследований. Всегда существовало 2 направления исследований в области искусственного интеллекта.

Первое – программно-прагматическое. Занималось созданием программ, с помощью которых можно было решать те задачи, решение которых до этого считалось исключительно прерогативой человека (распознающие программы, простейшие игровые программы для решения логических задач, программы поиска, программы классификации и тому подобное)

Второе – бионическое. Интересовалось проблемами искусственного воспроизведения тех структур и процессов, которые характерны для живого человеческого мозга и которые лежат в основе процесса решения задач человеком. Это направление имеет четко выраженный фундаментальный характер, и его интенсивное развитие невозможно без одновременно глубокого изучения мозга нейрофизиологическими, морфологическими и психологическими методами.

Структура исследований в искусственном интеллекте.

Долгое время доминирующим было программно-прагматическое направление. При этом подходе не ставится вопрос об адекватности используемых структур и методов тем, которыми пользуется в аналогичных ситуациях человек, а рассматривается лишь конечный результат решения конкретных задач.

Подходы ППН.

1. Локальный («задачный»).

Основан на точке зрения, что для каждой задачи, присущей творческой деятельности человека, можно найти способ ее решения на ЭВМ, который будучи реализован в виде программы даст результат либо подобный результату человека, либо лучше человека. Например, игра в шахматы.

2. Системный.

Связан с представлениями о том, что решение отдельных творческих задач не исчерпывает всей проблематики искусственного интеллекта. Естественный интеллект в случае необходимости может и обучиться тому или иному виду творческой деятельности. Поэтому программы искусственного интеллекта ориентированы не только и не столько на решение конкретных интеллектуальных задач, сколько на создание средств, позволяющих автоматически строить программы решения интеллектуальных задач, когда в них есть необходимость. Этот подход сейчас является центральным в ППН.

3. Подход, использующий метапроцедуры программирования.

Рассматривает проблемы создания интеллектуальных систем как часть общей теории программирования (некоторый виток в этой теории). При этом подходе для составления интеллектуальных программ используются обычные программные средства, позволяющие писать нужные программы по описаниям задач на профессиональном естественном языке. Создание интеллектуального программного обеспечения, то есть комплекса средств, автоматизирующих деятельность самого программиста.

С точки зрения конечного результата в программно-прагматическом направлении выделяют 4 раздела.

1. Интеллектуальные программы (программы решения интеллектуальных программ).

1) Игровые программы: человеческие игры (переборные, топологические, стохастические) и компьютерные игры (игры с жесткой схемой, игры со сценарием).

Топология – раздел математики, изучающий топологические свойства фигур, то есть свойства, не изменяющиеся при любых деформациях, производимых без разрывов и склеиваний.

Стохастический – случайный, вероятностный.

2) Естественно-языковые: машинный перевод (методы искусственного интеллекта, методы общей лингвистики, структурные и математические методы), автоматическое реферирование, генерация (синтез) текстов (прозаические тексты, поэтические тексты).

Реферировать – сделать (делать) доклад о чем-либо.

3) Музыкальные программы: сочинение музыкальных произведений, анализ музыкальных произведений, имитация исполнительского стиля.

4) Распознающие и узнающие программы.

5) Программы создания произведений графики и живописи.

6) Прочие программы: модели поведения, программы доказательств теорем, эвристические программы.

2. Работа со знаниями (теория и программы).

Лежит в основе современного периода развития искусственного интеллекта.

Рассмотрим ее структуру.

1. Извлечение знаний из различных источников.

2. Приобретение знаний

3. Представление знаний.

4. Манипулирование знаниями (пополнение знаний, классификация знаний, обобщение знаний, вывод на знаниях, рассуждения с помощью знаний).

5. Объяснение на знаниях.

3. Интеллектуальное программирование (теория и сервисные интеллектуальные программы).

В основе интеллектуального программирования лежит создание инструментария, ориентированного на поддержку разработки интеллектуальных программ и систем.

1. Языки для искусственного интеллекта.

2. Автоматический синтез программ.

3. Инструментальные системы.

4. Системы когнитивной графики (пытаются реализовать основную идею современного представления о мышлении как синтезе визуальных и символьных представлений о внешнем мире).

Лиси – перебор и поиск.

Пролог – логический вывод.

Смолтолк, С++ – объект с его свойствами (новая конструкция).

4. Интеллектуальные программные системы.

1. ЭС

2. ИИС

3. Гибридные системы.

4. Интеллектуальные системы проектирования и научных исследований.

5. Интеллектуальные роботы.

6. Обучающие системы.