PDF-лекции, страница 22

Применить Оператор к Объекту: Q (A)а)Найти D = (prec (Q) - A)если D = 0, то результат A’’, FIN (успех)б)ПОДЦЕЛЬ: Уменьшить Различие Dесли это не удается, то FIN (неудача), иначе: найдется A’ (нет Различия D с prec(Q))в)ПОДЦЕЛЬ: Применить Оператор Q (A’), результат A’’,если это не удается, то FIN (неудача), иначе FIN (успех)Для использования системы GPS в конкретной предметной области необходимо описать Объекты этойПО и множество учитываемых Различий между Операторами, а также установить связи междуРазличиями и Операторами (для каждого Оператора указать, какие Различия он может устранить).Эти связи можно задать с помощью таблицы (демонстрационный пример):ОператорыOp1Op2Op3Op4...OpNРазличияD1D2D3D4+++++...DM+Символ «+» в позиции <i, j>, что Opj может устранить различие Di.+Предметная область (в которой реально проводились эксперименты с системой GPS) – «Преобразованиелогических выражений»:69Примеры Различий:D1 – в формуле не хватает символов (добавить символ)D2 – в формуле есть лишние символы (вычеркнуть символ)D3 – в формуле другая связка (изменить связку)D4 – в формуле другой знак выражения (изменить знак)Примеры Операторов:Op1 : A & A → A; A V A ↔ AOp2 : A V B ↔ (~A & ~B)Op3 : A & B → A; A & B ↔ B [относится только к основному выражению]Правила предварительной проверки применимости оператора: Одинакова ли главная связка? Не слишком ли «велик» Оператор? { (A V B) & (A V C) → A V (B & C) } Не слишком ли «прост»/неспецифичен Оператор? { A → A & A } Удовлетворены ли побочные условия? { [относится только к основному выражению] }Интеллектуальные роботыИнтеллектуальный робот (его следует отличать от также иногда называемых роботамитехнических систем, типа систем точечной сварки и т.п.) – программно-аппаратный комплекс,оснащенный акцепторами (датчиками о состоянии проблемной среды) и эффекторами(средствами воздействия на эту среду, в частности, средствами передвижения), в составкоторого входит система ИИ, способная к планированию действий робота в среде.В наши дни ведутся работы по «интеллектуализации» технических/промышленных роботов.Часто требуется возможность автономного функционирования робота в проблемной среде(например, в среде агрессивной, в которой человек находиться не может).Иногда предполагается возможность передачи роботу (человеком-оператором) управляющихкоманд.В свое время (70-е гг.

XX века) задача создания интеллектуальных роботов рассматривалась какуниверсальная задача-рамка для исследований в области ИИ. Действительно, помимо такихпроблем как представление знаний, планирование решения при создании роботов приходитсяставить и решать задачи обработки изображений, управления эффекторами, не возникающие вслучае более традиционных систем ИИ (решателей интеллектуальных задач).Пример: ПЛАНИРОВАНИЕ ДЕЙСТВИЙ РОБОТА В «МИРЕ КУБИКОВ»Начальное состояние:ACL (C), CL (B), ON (C, A), ONT (A), ONT (B),HEMP, HOLD (x)CЦелевое состояние:CABON (C, B) & ON (A, C) [ & ONT (B) ]BСложность достижения «целей»:HEMPCL (x)ONT (x)HOLD (x)ON (x, y)12223Операторы:Pickup (x)70prec: ONT (x), CL (x), HEMPres–: ONT (x), CL (x), HEMPres+: HOLD (x)Putdown (x)prec: HOLD (x)res–: HOLD (x)res+: ONT (x), CL (x), HEMPStack (x, y)prec: HOLD (x), CL (y)res–: HOLD (x), CL (y)res+: ON (x, y), CL (x), HEMPUnstack (x, y)prec: ON (x, y), CL (x), HEMPres–: ON (x, y), CL (x), HEMPres+: HOLD (x), CL (y)Планирование способов достижения целевого состояния: ON (C, B) & ON (A, C)Иерархическое планирование:1.Планированине на высшем (3) уровне сложности:{ Stack (C, B), Stack (A, C) } – предусловия пока не рассматриваем2.Учет предусловий (планирование на других уровнях сложности):HOLD (C), CL (A) – res+ оператора Unstack (C, A), CL (B) – выполняется [начальное состояние]Stack (C, B)HOLD (A)– res+ оператора Pickup (A), CL (C) – выполняется [res+ оператора Stack (C, B)]Stack (A, C)3.

Окончательный план: { Unstack (C, A), Stack (C, B), Pickup (A), Stack (A, C) }ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ РОБОТЫ и ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫИстория. «Телетанки» – 30-е гг. ХХ века (предложил маршал Тухачевский);Германия (во второй мировой войне) – около 7000 шт. Управление по радио. Проблемы.Чернобыльская авария. Высокий уровень радиации выдерживали только отечественные роботы.Наше время. Луноход (часто можно управлять с Земли), Марсоход (более актуально).Подводные роботы (Балтийское море: разминирование, поиск химического оружия).Война в Ираке (воздушная разведка – несколько сотен беспилотных ЛА).Основные военные приложения: разминирование, разведка, санитарная служба (поиск раненых,экстренная медицинская помощь, эвакуация с поля боя).Прогноз. Через 20 лет роботы – основной вид вооружений.В последние годы понятие интеллектуальный робот в какой-то степени вытесняется близкимпонятием интеллектуальный агент.Интеллектуальные АгентыТермин Интеллектуальный Агент, ставший популярным около 10 лет назад,трактуется различными исследователями по-разному.Обычно предполагается, что Интеллектуальный Агент:- действует автономно или совместно с другими компьютерными/интеллектуальными системами;- выполняет шаблонные предписанные действия и/или действия, требующие активности и учетасостояния окружающей среды;- в той или иной степени способен к обучению, корпоративным действиям; мобилен.В работах, посвященных Интеллектуальным Агентам, указываются, в частности, следующие сферы ихприменения (и соответствующие технологии):агенты, поддерживающие интеллектуальный пользовательский интерфейс;мульти-агентные системы (и технологии «распределенного искусственного интеллекта»);71мобильные агенты (в том числе реализованные программно), которые могут общаться между собой иперемещаться в своем специфическом окружении (в частности, в компьютерных сетях).Рассуждения в условиях неопределенности«Любая традиционная логика обычно предполагает использование точных символов.

Поэтомуона применима не к земной жизни, а лишь к воображаемому небесному существованию» Б.Рассел.Традиционная логика: из корректных предпосылок с помощью обоснованных правил вывода → новыегарантированно корректные заключения.С помощью правил вывода количество известной информации монотонно увеличивается.Реально: неопределенность, мера/степень доверия, мера доверия и выводы меняются в процессе работы.Немонотонные рассуждения:Заключения/выводы могут пересматриваться.Допускается признание истинности некоторого факта на основе «здравого смысла» (как устроен миробычно).Допускается использование неточных и противоречивых данных.Подходы:1.Расширение логических формализмов.Логическая абдукция.Абдуктивный вывод: P → Q, если имеет место Q, то можно сделать вывод, что имеет место P (Q  P).Пример:если двигатель не вращается и фары не горят (Q), то проблема в аккумуляторе или проводке (P)[это неверно; возможно (но маловероятно), что поврежден стартер и перегорели все электролампы]< P → Q, Q  P >Обратное верно:если проблема в аккумуляторе или проводке (P), то двигатель не вращается и фары не горят (Q)< P → Q, P  Q >2.Неточный вывод на основе фактора уверенности / нечеткие рассуждения / теория ДемпстераШефера3.Стохастические подходы (основанные на теореме Байеса).Расчет вероятности верности гипотезы в условиях неполной и/или непредставительной выборки (наоснове наблюдений известна лишь часть информации о событиях).Экспертные системы (день 12 часть 2)Работы по созданию Экспертных систем (ЭС) - первая попытка практического применения результатовв области Искусственного интеллекта (ИИ).История: «романтический период» ИИ → серьезные научные исследования → практические задачи.Экспертная система (ЭС) – вычислительная система, в которой представлены знания специалистов внекоторой конкретной узко-специализированной предметной области и которая в рамках этой областиспособна принимать решения (решать задачи) на уровне эксперта-профессионала.Основные особенности ЭС: ориентированы на решение практических задач в трудноформализуемых узких предметныхобластях, результаты работы сравнимы с результатами человека-эксперта, «прозрачность» решения, открытая совокупность знаний.72Одна из первых задач - задача Диагностики (выявление причин неправильного функционированиясистемы).Одна из первых ЭС для задачи медицинской диагностики: MYCIN (диагностика бактериальныхинфекций).Одна из первых ЭС в Геологии: PROSPECTOR - оценка потенциальной рудоносности районаЧто может делать СИСТЕМА PROSPECTOR: Беседует с пользователем (экспертом-геологом), употребляя знакомые ему термины. Позволяет пользователю вводить любую информацию о районе в любой момент диалога; учитываетпри этом степень уверенности пользователя в достоверности сообщаемых им фактов. Выбирает гипотезу о рудных залежах в районе и затем задает пользователю вопросы с целью либодоказать, либо опровергнуть ее. Перефразирует вопросы, когда пользователь указывает, что они ему непонятны. Может сообщить пользователю, почему ей нужен ответ на конкретный вопрос. Отбрасывает свои гипотезы и выбирает новые на основании ответов пользователя на свои вопросы. Ищет противоречия в ответах пользователя, указывает их и позволяет пользователю изменять истарые, и новые ответы с целью добиться непротиворечивости. Предлагает свои заключения вместе со сводкой соображений, на основании которых она пришла кэтим заключениям.ФРАГМЕНТ ПРОТОКОЛА ДИАЛОГА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ С СИСТЕМОЙ PROSPECTOR.01.П: присутствуют дайки (запоминает ЭС: дайки, достоверность = 5)02.П: присутствуют меловые диориты (запоминает ЭС: меловые диориты, достоверность = 5)03.П: возможно, есть сиенодиорит (запоминает ЭС: сиенодиорит/монцонит, достоверность = 3)04.П: может быть некоторое количество кварцевого монцонита (запоминает ЭС: кварцевыймонцонит, достоверность = 3)...77:ЭС: на шкале от -5 до +5 уверенность, что имеется месторождение медно-порфировых руд типа А(МПРА), равна 1.683.Основные заключения в пользу гипотезы:- Соответствующее геологическое строение региона (достоверность = 3.576).- Соответствующее петро-тектоническое окружение (достоверность = 3.333).- Соответствующая интрузивная структура для МПРА (достоверность = 1.683).Основные наблюдения, поддерживающие гипотезу:- В исследуемом регионе есть система гранитных интрузий (достоверность = 5.0).- Наблюдаются измененные породы (достоверность = 5.0)...Существует еще много других наблюдений в пользу гипотезы.

Хотите рассмотреть еще какие-нибудь?П: нетТипичные задачи, решаемые с помощью ЭС:Интерпретация - описание ситуации по информации, поступающей от датчиков.SPE - определение концентрации гамма-глобулина в крови.Прогноз - определение вероятных последствий заданных ситуаций.PLANT/cd - определения потерь урожая от черной совки.Планирование - определение последовательности действий.TATR - планирование авиаударов по аэродромам противника.Диагностика - выявление причин неправильного функционирования системы.MYCIN - диагностика бактериальных инфекций.Отладка - составление рецептов исправления неправильного функционирования системы.ONCOCIN - планирования химиотерапевтического лечения.Ремонт - выполнение последовательности предписанных исправлений.73TQMSTUNE - настройка масс-спектрометра.Проектирование - построение конфигурации объектов при заданных ограничениях.XCON (R1) - выбор оптимальной конфигурации аппаратных средств (VAX).Наблюдение - сравнение результатов наблюдения с ожидаемыми результатами.VM - наблюдение за состоянием больного в палате интенсивной терапии.Обучение - диагностика, отладка и ремонт поведения обучаемого.GUIDON - обучение студентов-медиков (антибактериальная терапия).Управление - управление поведением системы как целого.VMСферы применения ЭС:ХИМИЯ:DENDRAL (интерпр.) - определение структурной формулы хим.в-ваМЕДИЦИНА:VM, MYCIN (см.выше)ВОЕННОЕ ДЕЛО: TATR (см.выше), I&W (прогнозир.) - прогнозирование вооруженныхконфликтовЭЛЕКТРОНИКА: EURISKO (проектир.) - проектирование СБИСКОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ: XCON (см.выше), PTRANS (планир.&прогнозир.) маркетинг в DECТЕХНИКА: REACTOR (наблюден.) - в составе системы управления ядерным реакторомГЕОЛОГИЯ: PROSPECTOR (интерпр.) - оценка потенциальной рудоносности районаДень 13.