Искусственный интеллект Искусственный интеллект наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами. Другие определения искусственного интеллекта: O Научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными. O Свойство интеллектуальных систем выполнять функции, которые традиционно считаются прерогативой человека. При этом интеллектуальная система это техническая или программная система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы. O Наука под названием « Искусственный интеллект » входит в комплекс компьютерных наук, а создаваемые на её основе технологии к информационным технологиям. Задачей этой науки является воссоздание с помощью вычислительных систем и иных искусственных устройств разумных рассуждений и действий.
Происхождение и понимание термина «Искусственный интеллект» Различные виды и степени интеллекта существуют у многих людей, животных и некоторых машин, интеллектуальных информационных систем и различных моделей экспертных систем с различными базами знаний. При этом, как видим, такое определение интеллекта не связано с пониманием интеллекта у человека это разные вещи. Более того, эта наука моделирует человеческий интеллект, так как с одной стороны, можно изучить кое — что о том, как заставить машины решить проблемы, наблюдая других людей, а с другой стороны, большинство работ в ИИ касаются изучения проблем, которые требуется решать человечеству в промышленном и технологическом смысле. Поэтому ИИ — исследователи вольны использовать методы, которые не наблюдаются у людей, если это необходимо для решения конкретных проблем. Именно в таком смысле термин ввел Джон Маккарти в 1956 году на конференции в Дартмутском университете. Одно из частных определений интеллекта, общее для человека и « машины », можно сформулировать так: « Интеллект способность системы создавать в ходе самообучения программы для решения задач определённого класса сложности и решать эти задачи ».
Искусственный интеллект в России Пионером искусственного интеллекта по праву можно считать коллежского советника С. Н. Корсакова, ставившего задачу усиления возможностей разума посредством разработки научных методов и устройств, перекликающуюся с современной концепцией искусственного интеллекта, как усилителя естественного. Работы в области искусственного интеллекта в России начались в х годах, возглавленных Вениамином Пушкиным и Д. А. Поспеловым. До х годов в СССР все исследования ИИ велись в рамках кибернетики. Только в конце х в СССР начинают говорить о научном направлении « искусственный интеллект » как разделе информатики. В конце х создается толковый словарь по искусственному интеллекту, трехтомный справочник по искусственному интеллекту и энциклопедический словарь по информатике, в котором разделы « Кибернетика » и « Искусственный интеллект » входят наряду с другими разделами в состав информатики.
Предпосылки развития науки искусственного интеллекта История искусственного интеллекта как нового научного направления начинается в середине XX века. К этому времени уже было сформировано множество предпосылок его зарождения: среди философов давно шли споры о природе человека и процессе познания мира, нейрофизиологи и психологи разработали ряд теорий относительно работы человеческого мозга и мышления, экономисты и математики задавались вопросами оптимальных расчётов и представления знаний о мире в формализованном виде; наконец, зародился фундамент математической теории вычислений теории алгоритмов и были созданы первые компьютеры. Возможности новых машин в плане скорости вычислений оказались больше человеческих, поэтому в учёном сообществе закрался вопрос: каковы границы возможностей компьютеров и достигнут ли машины уровня развития человека? В 1950 году один из пионеров в области вычислительной техники, английский учёный Алан Тьюринг, пишет статью под названием « Может ли машина мыслить?», в которой описывает процедуру, с помощью которой можно будет определить момент, когда машина сравняется в плане разумности с человеком, получившей название теста Тьюринга.
Подходы и направления Подходы к пониманию проблемы Единого ответа на вопрос чем занимается искусственный интеллект, не существует. Почти каждый автор, пишущий книгу об ИИ, отталкивается в ней от какого — либо определения, рассматривая в его свете достижения этой науки. Несмотря на наличие множества подходов как к пониманию задач ИИ, так и созданию интеллектуальных информационных систем можно выделить два основных подхода к разработке ИИ: O нисходящий, семиотический создание экспертных систем, баз знаний и систем логического вывода, имитирующих высокоуровневые психические процессы: мышление, рассуждение, речь, эмоции, творчество и т. д.; O восходящий, биологический изучение нейронных сетей и эволюционных вычислений, моделирующих интеллектуальное поведение на основе биологических элементов, а также создание соответствующих вычислительных систем, таких как нейрокомпьютер или биокомпьютер. Последний подход, строго говоря, не относится к науке о ИИ в смысле, данном Джоном Маккарти их объединяет только общая конечная цель.
Тест Тьюринга и интуитивный подход Эмпирический тест, идея которого была предложена Аланом Тьюрингом в статье « Вычислительные машины и разум », опубликованной в 1950 году в философском журнале. Целью данного теста является определение возможности искусственного мышления, близкого к человеческому. Стандартная интерпретация этого теста звучит следующим образом: « Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или компьютерной программой. Задача компьютерной программы ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор ». Все участники теста не видят друг друга. Неразумное поведение человека Разумное поведение, но человек так не поступает Тест Тьюринга Человеческое поведение Разумное поведение
Символьный подход Исторически символьный подход был первым в эпоху цифровых машин, так как именно после создания Лисп, первого языка символьных вычислений, у его автора возникла уверенность в возможности практически приступить к реализации этими средствами интеллекта. Символьный подход позволяет оперировать слабоформализованными представлениями и их смыслами. От умения выделить только существенную информацию зависит эффективность и результативность решения задачи. Основное применение символьной логики это решение задач по выработке правил. Большинство исследований останавливается как раз на невозможности хотя бы обозначить новые возникшие трудности средствами выбранных на предыдущих этапах символьных системах. Тем более решить их и тем более обучить компьютер решать их или хотя бы идентифицировать и выходить из таких ситуаций.
Логический подход Логический подход к созданию систем искусственного интеллекта направлен на создание экспертных систем с логическими моделями баз знаний с использованием языка предикатов. Учебной моделью систем искусственного интеллекта в х годах был принят язык и система логического программирования Пролог. Базы знаний, записанные на языке Пролог, представляют наборы фактов и правил логического вывода, записанных на языке логических предикатов. Логическая модель баз знаний позволяет записывать не только конкретные сведения и данные в форме фактов на языке Пролог, но и обобщенные сведения с помощью правил и процедур логического вывода и в том числе логических правил определения понятий, выражающих определённые знания как конкретные и обобщенные сведения. В целом исследования проблем искусственного интеллекта в рамках логического подхода к проектированию баз знаний и экспертных систем направлено на создание, развитие и эксплуатацию интеллектуальных информационных систем, включая вопросы обучения студентов и школьников, а также подготовки пользователей и разработчиков таких интеллектуальных информационных систем.
Агентно- ориентированный подход Последний подход, развиваемый с начала х годов называется агентно — ориентированным подходом, или подходом, основанным на использовании интеллектуальных агентов. Согласно этому подходу, интеллект это вычислительная часть способности достигать поставленных перед интеллектуальной машиной целей. Сама такая машина будет интеллектуальным агентом, воспринимающим окружающий его мир с помощью датчиков, и способной воздействовать на объекты в окружающей среде с помощью исполнительных механизмов. Этот подход акцентирует внимание на тех методах и алгоритмах, которые помогут интеллектуальному агенту выживать в окружающей среде при выполнении его задачи. Так, здесь значительно сильнее изучаются алгоритмы поиска пути и принятия решений. Иллюстрация принципа поиска пути в двухмерном пространстве
Применение искусственного интеллекта Некоторые из самых известных ИИ — систем: O Deep Blue победил чемпиона мира по шахматам. Матч Каспаров против суперэвм не принёс удовлетворения ни компьютерщикам, ни шахматистам, и система не была признана Каспаровым. Затем линия суперкомпьютеров IBM проявилась в проектах молекулярное моделирование и моделирование системы пирамидальных клеток в швейцарском центре Blue Brain. O MYCIN одна из ранних экспертных систем, которая могла диагностировать небольшой набор заболеваний, причем часто так же точно, как и доктора. O 20Q проект, основанный на идеях ИИ, по мотивам классической игры «20 вопросов ». Стал очень популярен после появления в Интернете на сайте 20q.net O Распознавание речи. Системы такие как ViaVoice способны обслуживать потребителей. O Роботы в ежегодном турнире RoboCup соревнуются в упрощённой форме футбола.
Перспективы искусственного интеллекта Можно выделить два направления развития ИИ: O решение проблем, связанных с приближением специализированных систем ИИ к возможностям человека, и их интеграции, которая реализована природой человека O создание искусственного разума, представляющего интеграцию уже созданных систем ИИ в единую систему, способную решать проблемы человечества
Заключение Многие споры вокруг проблемы создания искусственного интеллекта имеют эмоциональную подоплеку. Признание возможности искусственного разума представляется чем — то унижающим человеческое достоинство. Однако нельзя смешивать вопросы возможностей искусственного разума с вопросом о развитии и совершенствовании человеческого разума. Повсеместное использование ИИ создаёт предпосылки для перехода на качественно новую ступень прогресса, даёт толчок новому витку автоматизации производства, а значит и повышению производительности труда. Разумеется, искусственный разум может быть использован в негодных целях, однако это проблема не научная, а скорее морально — этическая.
Искусственный интеллект. В 60-х годах XX века появился новый раздел информатики, который получил название «Искусственный интеллект». В энциклопедическом словаре написано: «Интеллект (от лат. intellectus — познание, понимание, рассудок) — способность мышления, рационального познания». В полной мере эта способность свойственна лишь людям. Предметом изучения науки «Искусственный интеллект» является человеческое мышление. Ученые ищут ответ на вопрос: как человек мыслит? Цель этих исследований состоит в том, чтобы создать модель человеческого интеллекта и реализовать ее на компьютере. Несколько упрощенно, вышеназванная цель звучит так: — Научить машину мыслить. Приступая к решению какой-то проблемы, человек часто не имеет четкой программы действий. Эту программу он строит сам в ходе работы. Например, при игре в шахматы шахматист знает правила игры, имеет цель — выиграть партию. Его действия не запрограммированы заранее. Они зависят от действий соперника, от складывающейся позиции на доске, от сообразительности и личного опыта шахматиста. Существует много других видов человеческой деятельности, которые нельзя запрограммировать заранее. Например, сочинение музыки и стихов, доказательство теоремы, литературный перевод с иностранного языка, диагностика и лечение болезней и многое другое. Вам хорошо известно, что любую работу компьютер выполняет по программе. Программы пишут люди, а компьютер формально их выполняет. Разработчики систем искусственного интеллекта как раз и пытаются научить машину, подобно человеку, самостоятельно строить программу своих действий, исходя из условия задачи. Можно еще сказать так: ставится цель превращения компьютера из формального исполнителя в интеллектуального исполнителя.
Слайд 3 из презентации «Искусственный интеллект и базы знаний»
Размеры: 720 х 540 пикселей, формат: .jpg.
Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке,
щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как…».
Скачать всю презентацию «Искусственный интеллект и базы знаний.ppt» можно
в zip-архиве размером 180 КБ.
Скачать презентацию
Информационные системы
«Информационное обеспечение ИС» — Базовые понятия ERD. Генерация кода. Связь изображается линией. Ключи. Индексы. Экземпляр. Масштабирование. Отображение модели данных. Уникальные имя и номер. Домены. Метод IDEFI. Типы сущностей и иерархия наследования. Список выбора. Сущности и атрибуты. Связи. Прямое и обратное проектирование. Моделирование данных.
«Понятие информационной системы» — Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель). Антарктида покрыта вечным льдом. Прилагательное выражает свойство. Понятие системы. Разноименные полюса магнита притягиваются, а одноименные – отталкиваются. Бермудские острова омываются Атлантическим океаном. Задание 2 Составить личный гороскоп.
«Информация, информационная система» — Классификация информационных систем. Классификация. Прикладная программная подсистема. Файл-сервер. Эффективность. Новшества. Управление маркетингом. Информационные системы. Примеры реализации информационных систем. Факторы. Требования, предъявляемые к информационным системам.
«Обслуживание информационных систем» — Характеристики. Испытания проводятся в различных целях и разных режимах. Период функционирования ИС. Эксплуатация ИС. Структура фонда «машинного времени». Модели ЖЦ ИС. Особенности использования ресурсов ИС. Процесс изменения. Совокупность технологических элементов. Особенность ИС. Обслуживание ИС. Физический износ.
«Администрирование информационных систем» — Анализ и настройка безопасности. Команды управления пользователями. Администраторы. Безопасность в Active Directory. Код безопасности. Схема Kerberos. Графический интерфейс управления пользователями. Защита Active Directory. Командный интерфейс. Стандартные шаблоны безопасности. Защита. Безопасность по умолчанию.
«Информационные системы» — Однако почти сразу на появление компьютеров обратили внимание бизнесмены. Откуда берутся данные во внешнем хранилище? Введение в информационные системы. Задачи, решаемые информационными системами. Другие выполняют операции, связанные с выборкой из базы данных. Дистанционное образование. Третьи делают и то и другое.
Впервые идею создания искусственного подобия человеческого разума выразил Раймунд Луллий
(1235-1315), который еще в XIV веке пытался создать машину для решения различных задач на основе всеобщей классификации понятий.
В XVII в.
Готфрид Лейбниц (1646-1716)
и
Рене Декарт (1596-1650)
независимо друг от друга развили эту идею, предложив универсальные языки классификации всех наук.
Эти идеи легли в основу теоретических разработок в области создания искусственного интеллекта.
Развитие искусственного интеллекта после создания ЭВМ
Развитие ИИ как научного направления стало возможным только после создания ЭВМ
Это произошло в 40-х годах XXв.
В это же время Норберт Винер (1894-1964) создал свои основополагающие работы по новой науке – кибернетике
.
Кибернеетика
(от греч. — «искусство управления») — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.
Термин «искусственный интеллект»
Термин
«искусственный интеллект» (artificial intelligence) предложен в 1956 г. на
семинаре с аналогичным названием в
Станфордском университете США.
Вскоре после признания искусственного интеллекта самостоятельной отраслью науки прошло разделение на два основных направления: нейрокибернетику и кибернетику «черного ящика».
Основная идея нейрокибернетики
Единственный объект, способный мыслить – это человеческий мозг.
Поэтому любое «мыслящее устройство» должно каким-то образом воспроизводить его структуру.
Нейрокибернетика ориентирована на аппаратное моделирование структур, подобных структуре мозга.
Создавались элементы, аналогичные нейронам и их объединениям в функционирующие системы (нейроны
– взаимодействующие между собой клетки мозга). Эти системы принято называть нейронными сетями
.
Нейронные сети
Первые нейросети были созданы в конце 50-х гг. американскими учеными Г.Розенблаттом и П. Мак-Каллоком. Это были попытки создать системы, моделирующие человеческий глаз и его взаимодействие с мозгом. Устройство – перцептрон
.
В 70-80 гг. количество работ по этому направлению стало снижаться.
Нейрокибернетика в Японии
В середине 80-х гг. в Японии в рамках разработки компьютера 5-го поколения, основанного на знаниях, был создан компьютер 6-го поколения, или нейрокомпьютер
.
В это время ограничения по памяти и быстродействию были практически сняты.
Появились транспьютеры
– параллельные компьютеры, осуществляющие взаимодействие неограниченного количества микропроцессоров.
От транспьютеров до нейрокомпьютеров – один шаг.
Три современных подхода к созданию нейросетей
Аппаратный
– создание специальных компьютеров, плат расширения, наборов микросхем, реализующих все алгоритмы.
Программный
– создание программ и инструментариев, рассчитанных на высокопроизводительные компьютеры. Нейросети создаются в памяти компьютера, всю работу выполняют его собственные процессоры.
Гибридный
– комбинация первых двух.
Кибернетика «черного ящика»
Основная идея – не имеет значения, как устроено «мыслящее устройство». Главное, чтобы на заданные входные сигналы оно реагировало также, как человеческий мозг.
Это направление было ориентировано на поиски алгоритмов
решения интеллектуальных задач на существующих моделях компьютеров.
Презентация на тему:
«Искусственный интеллект»
Подготовила:Свиржевская Т
.
Петропавловск
Введение
- Термин интеллект происходит от латинского intellectus — что означает ум, рассудок, разум; мыслительные способности человека.
- Соответственно искусственный интеллект — ИИ обычно толкуется как свойство автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта человека, например, выбирать и принимать оптимальные решения на основе ранее полученного опыта и рационального анализа внешних воздействий.
- Интеллектом называется способность мозга решать (интеллектуальные) задачи путем приобретения, запоминания и целенаправленного преобразования знаний в процессе обучения на опыте и адаптации к разнообразным обстоятельствам.
Искусственный интеллект как наука существует более сорока лет.
- Первой интеллектуальной системой считается программа «Логик-Теоретик», предназначенная для доказательства теорем и исчисления высказываний.
Ее работа впервые была продемонстрирована 9 августа 1956 года, в создании программы участвовали такие известные ученые как А. Ньюэлл, А. Тьюринг, К. Шеннон, Дж. Шоу, Г. Саймон и другие.
- С тех пор в области искусственного интеллекта разработано великое множество компьютерных систем, которые принято называть интеллектуальными.
- Области их практического приложения охватывают практически все сферы человеческой деятельности, связанные с обработкой информации.
Современность
Методы и средства искусственного интеллекта используются в настоящее время для решения широкого спектра прикладных задач и позволяют повысить эффективность труда ученых, врачей, учителей, инженеров, экономистов, военных и многих других специалистов.
- Мы неуклонно движемся к новой информационной революции, сравнимой по масштабам с развитием Интернета, имя которой – искусственный интеллект
- Сейчас в Интернете повсеместно можно встретить признаки зарождения подобных проектов, призывы объединиться всем научным потенциалом способного думать человечества в целях очеловечивания Интернета, преобразования его в разумную систему или среду обитания разумных систем.
Раз существуют подобные предпосылки, значит не что не оставит полет человеческой мысли на пути достижения поставленной цели.
Технологии
Стартап Hanson Robotics собирается создать «самого умного робота в мире». Для этого они собирают деньги. Робот сможет говорить, играть в игрушки, рисовать картинки и отвечать на эмоции — он будет во всём походить на трёхлетнего ребёнка.
Дизайнер и инженер Дэвид Хансон собрал экспертов в области робототехники и искусственного интеллекта. Идея создания робота-ребёнка интересна, прежде всего, тем, что он сможет учиться на собственном опыте.
Цель его создателей заключается в том, чтобы создать искусственный интеллект, работающий на уровне человека и даже на высшем уровне. «Но для этого нам нужно начинать с создания простейших примеров, которые будут минимально приемлемы для человеческого общества», — говорит он.
В этом и заключается цель исследования — дать роботу с искусственным интеллектом тело и попробовать внедрить его в общество. Впрочем, такая машина сможет быть полезной в образовании.
Опенсорсный робот с интеллектом трёхлетнего ребёнка
Заключение
- Итак, искусственный интеллект-это устройство, которое может выполнять такую же умственную деятельность, которую может выполнять человек.
- Искусственный интеллект призван расширить возможности компьютерных наук, а не определить их границы. Одной из важных задач, стоящих перед исследователями, является поддержание этих усилий.
Источник: