Lectures_1-7 (1040445), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

п .ВТОРОЙ ЭТАП -ИНТЕГРАЛЬНЫЕ РОБОТЫНеобходимость исследования систем искусственного интеллекта при их функционированиив реальном мире привела к постановке задачи создания иитегральных роботов. При разработкепроектов таких роботов использование термина "искусственный интеллект" стало звучать бо­лее обоснованно, так как в них решались не отдельные задачи ИИ, а исследовался и реализо­вывался необходимый спектр "интеллектуальных" функций , таких, как организация целенаправ­ленного поведения, восприятие информации о внешне й среде, формирование действий , обу­чение, общение с человеком и другимироботами .Для формирования целенаправленного поведения , т . е .

программы решениянекоторойвнешней по отношению к роботу задачи, он должен обладать необходимым комплексом знанийоб окружающем мире и среде функционирования. Эти знания должны быть заложены в роботав виде модели проблемной среды, т.е. той части внешнего мира , которая существенна для ре­шения задач , ставящихся перед роботом.Проведение работ, связанных с созданием интегральных роботов, можно считать вторымэтапом исследований по искусственному интеллекту.В нескольких научно-исследовательских институтах были разработаны экспериментальныероботы , функционирующие в лабораторных условиях .

Проведение экспериментов в реальныхусловиях показало необходимость кардинального пересмотра вопросов, связанных с пробле­мой представления знаний о среде функционирования ; и недостаточную исследованность та­ких проблем , как зрительное восприятие, построение сложных планов поведения в динамиче­ских средах, общение с роботами на естественном языке и т.д .ТРЕТИЙ ЭТАП -ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫПроблемы интеллектуальных роботов были более или менее ясно сформулированы и по­ставлены перед исследователями в середине 70-х годов и связанны с началом третьего этапаисследований систем ИИ . Его характерной чертой явилось смещение центра внимания иссле­дователей от создания автономно функционирующих систем , к созданию человеко-машинныхсистем, интегрирующих в единое целое интеллект человека и способности вычислительных ма­шин .Такое смещение обусловливалось двумя причинами :во~первых , к этому времени выяснилось, что даже простые на первый взгляд задачи , возни­кающие перед интегральным роботом при его функционировании в реальном мире (например,движение по пересеченной местности, распознавание объектов на сложном фоне с естествен­ным освещением, организация сложного поведения и т .

п.), не могут быть решены методами ,разработанными для экспериментальных задач в специально сформированных проблемныхсредах;во-вторых, стало ясно , что оочетание дополняющих друг друга возможностей человека иЭВМ позволяет •обойти острые углы" путем перекладывания на человека тех функций , которыепока еще недоступны для ЭВМ . Вычислительная машина , со своей стороны , способна обраба­ть1вать большие объемы информации с использованием регулярных методов , многократно про­сматривать различные пути решения , предлагаемые челове ком , предоставлять ему всевозмож­ную справочную иtiформацию .На nервый ман выдвигалась не разработка отдельных методов машинного решения задач ,а разработка методов и средств, обесnечивающих тесное взаимодействие человека и вычис­лительной системы в течение всеrо nроцесса решения задачи с возможностью оnеративноговнесения человеком изменений в ходе этого nроцесса.Развитие исследован:ий ИИ в данном направлении обусловливалось также резким ростомпроизводства средств вычислительной техники и таким же резким их удешевлением , делаю­щим их потенциально досrуnными для более широких круго в nользователей.

Однако эта до­стуnность для большинства реальных пользователей так и осталась •nотенциальной•, nо­сколь ку требовала для реализации овладения большими объемами сnециальных знанийno ис­nользованию ЭВМ.Создание человеко-машинных систем ИИ нашло свое наиболее яркое выражение в эксnерт­ных системах (ЭС). Для их реализации разрабатывались многочисленные модели и языки пред­ставления знаний, сnециальные языки программирования и символьные ЭВМ .После появления первых ЭС и интенсивного их развития в литературе появились утвержде­ния о том . что ЭС не нашли своего nрименения и не оправдали надежд.

Некоторые также утвер­ждали, что ЭС систем не существует вообще , что это обычные расчетно-логические программы.Причины первого заблуждения состоят в том, что ЭС рассматривается как альтернатива тра­диционному программированию, т. е . ЭС должна в изоляции от других nрограммных средств ре­шать задачи , стоящие nеред заказчиком. Надо отметить, что на заре nоявления ЭС сnецификаисnользуемых в них языков, технологии разработки приложений и иа10льзуемоrо оборудования(например. Lisр-машины ) давала основания предnолагать, что интеграция ЭС с традицион­ными, nрограммными системами является сложной и , возможно, невыnолнимой задаче й приограничениях, накnадываемых реальными приложениями. Однако в настоящее время коммер­ческие инструментальные средства для создания ЭС разрабатываются в полном соответствиис современными технологическими тенденциями традиционного nрограммирования, что сни­мает проблемы, возн икающи е nри создании интегрированных приложений .Причина второго заблуждения вытекает из того , что любой nрограммный продукт являетсяэргодический (человеко-машинной) системой, и создают его,no большеймере, эксnерты и сnе­циалисты.

Все nрограммы (кроме некоторых комnьютерных игр) можно отнести к системам под­держхи деятельности человека . Каждый программный продукт реализует вычисление формули алгоритмов и , следовательно, обладает, как минимум, базой знаний и машиной вывода . Из­вестно, что гипертекстовые системы. САSЕ-системы и многие другие классы программ впервыесформировались именно в ЭС .

Поэтому можно сnраведливо утверждать, что большинство со­временных программ включают в себя элементы (компоненты) ЭС. Однако, обратное утвержде-ние, что любая nрограмма является ЭС. неверно. Можно предположить, что в ближайшем бу­дущем многие компьютерные nрограммы будут содержать интеллектуальные комnо ненты,близкие по своей структуре и техtЮлогиям к эксnертным системам.Появление ЭС сыграло важную роль в развитии ИИ, т.к.

позволило перевести разработки вобласти ИИ из исследовательской nлоскости в область реализации nрактических nрограммныхкомплексов. Первые усnехи систем ИИ для решения коммерческих задач можно отнести к1985году, однако массовое распространение они получили только в середине 90-х годов.

Так, наnри­мер, коммерческий рынок продуктов искусственного интеллекта в мире вnримерно в0.91993 году оценивалсямлрд. долларов и разделялся на следующие основные налравления [Поnов.1995]:- эксnертные системы- нейронные сети(системы , основанные на знаниях) ;и нечеткая логика:- естественно-языковыеВ США встемы1993- 62%.системы .году рынок между этими направлениями расnределился так: эксnертные си­нейронные сети и нечеткая логика- 26%,естественно-языковые системы- 12%.Рынок этот можно разделить и иначе : на системы искусственного интеллекта (nриrюжения ) иинструментальные средства , nредназначенные для автоматизации всех этапов существованияnриrюжения .

Наnример, на рынке США доля приложений составила nримерно две трети, а доляинструментария- одну треть .Эксnертные системы , nоказав практическую ценность, оказали большую услугу всей областиискусственного интеллекта . Увеличение фмнансирования позволило nородить новые и оживитьстарые наnравления ИИ .Большие усnехи в области ЭС (инженерии знаний) привели к идеи постеnенной интеллекту­ализации машинных функций , наnравленной в конечн ом итоге на создание автономных системИИ-интеллектуальных агентов.

Одними из основных проблем , nреnятствующих созданию ав­тономных ИС, являются ограниченность базы знаний , модели nредставления знаний и неоовер­шенство интерфейса взаимодействия с окружающей средой и пользователями .ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТ АЛ -НЕЙРОННЫЕ СЕТИОтравной точкой четвертого этапа развития в области ИИ можно назвать резкое увеличе­ние интереса к бионическому наnравлению и. в nервую очередь , к нейронным сетям в середине­конце 80-х годов.

Это было обусловлено несколькими nричинами . Во-nервых, сложности пред­ставления знания и обучения в ЭС заставили обратиться к более пристальному и подробномуизучению того, как это делает человек.Во-вторых, нейробиологи и нейроанатомы к этому времени достигли значительного про­гресса. Усердно изучая структуру и функции нервной системы человека, они значительно рас­ширили свои знания об организации восприЯП1я, мышления , памяти и моторике.В-третьих, к этому времени был решен ряд теоретических проблем в области обучения мно­гослойных нейронных сетей , сформулированных в конце 60-х годов, и преодолен ряд техноло­mческих вопросов. Немаловажную роль сыграл и коммерческий интерес к ИС, который былнаправлен на поиск инновационных подходов и подогрет возможностью патентования аппарат­ной реализации нейросетевых парадигм .Одной из проблем ЭС в частности , и ИС в целом является сложность в приобретении новыхзнаний, обучение.

Характеристики

Список файлов лекций