Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Наиболее широко известным примером создания полной архитектуры агента является работа Аллена Ньюэлла, Джона Лэрда и Пола Розенблума )880], )1125] над проектом Боаг. Для того чтобы проще было разобраться в работе агентов, внедренных в реальную среду с непрерывным потоком сенсорных входных данных, были применены так называемые ситуационные двихсеаия.
Одним из наиболее важных примеров среды для интеллектуальных агентов может служить )п1егпек Системы искусственного интеллекта стали настолько распространенными в приложениях для ЪЧеЬ, что суффикс "-бог" (сокращение от робот) вошел в повседневный язык. Более того, технологии искусственного интеллекта легли в основу многих инструментальных средств 1пгегпец таких как машины поиска, системы, предназначенные для выработки рекомендаций, и системы создания Ъеб-узлов. Пересмотру с учетом нового представления о роли агентов было подвергнуто не только первое издание данной книги )1328), но и другие новейшие труды по этой теме ) 1146), )1227).
Одним из следствий попыток создания полных агентов стало понимание того, что ранее изолированные подобласти искусственного интеллекта могут потребовать определенной реорганизации, когда возникнет необходимость Глава 1. Введение снова связать воедино накопленные в них результаты. В частности, теперь широко признано, что сенсорные системы (системы машинного зрения, эхолокации, распознавания речи и т.д.) не способны предоставить абсолютно надежную информацию о среде. Поэтому системы проведения рассуждений и планирования должны быть приспособленными к работе в условиях неопределенности. Вторым важным следствием изменения взглядов на роль агентов является то, что исследования в области искусственного интеллекта теперь необходимо проводить в более тесном контакте с другими областями, такими как теория управления и экономика, которые также имеют дело с агентами. 1.4.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТОК Какие возможности предоставляет искусственный интеллект в наши дни? Краткий ответ на этот вопрос сформулировать сложно, поскольку в этом научном направлении существует слишком много подобластей, в которых выполняется очень много исследований. Ниже в качестве примеров перечислено лишь несколько приложений; другие будут указаны в следующих главах. ° Автономное планирование и составление расписаний. Работающая на удалении в сотни миллионов километров от Земли программа Кешоге Айепг агентства ЫАВА стала первой бортовой автономной программой планирования, предназначенной для управления процессами составления расписания операций для космического аппарата [7441. Программа Вегпоге Айепг вырабатывала планы на основе целей высокого уровня, задаваемых с Земли, а также контролировала работу космического аппарата в ходе выполнения планов: обнаруживала, диагностировала и устраняла неполадки по мере их возникновения.
° Ведение игр. Программа Веер В1це компании 1ВМ стала первой компьютерной программой, которой удалось победить чемпиона мира в шахматном матче, после того как она обыграла Гарри Каспарова со счетом 3,5:2,5 в показательном матче 15771. Каспаров заявил, что ощущал напротив себя за шахматной доской присутствие "интеллекта нового типа". Журнал Юевзвее)1 описал этот матч под заголовком "Последний оборонительный рубеж мозга". Стоимость акций 1ВМ выросла на 18 миллиардов долларов. ° Автономное управление.
Система компьютерного зрения А)х!пп была обучена вождению автомобиля, придерживаясь определенной полосы движения. В университете СМ13 эта система была размещена в микроавтобусе, управляемом компьютером Хач).аЬ, и использовалосьдля проезда по Соединенным Штатам; на протяжении 2850 миль (458б,б км) система обеспечивала рулевое управление автомобилем в течение 98% времени. Человек брал на себя управление лишь в течение остальных 2%, главным образом на выездных пандусах. Компьютер Ь)ач)яЬ был оборудован видеокамерами, которые передавали изображения дороги в систему А)аппп, а затем эта система вычисляла наилучшее направление движения, основываясь на опыте, полученном в предыдуших учебных пробегах.
° Диагностика. Медицинские диагностические программы, основанные на вероятностном анализе, сумели достичь уровня опытного врача в нескольких 70 Часть!. Искусственный интеллект областях медицины. Хекерман [б40] описал случай, когда ведущий специалист в области патологии лимфатических узлов не согласился с диагнозом программы в особо сложном случае. Создатели программы предложили, чтобы этот врач запросил у компьютера пояснения по поводу данного диагноза.
Машина указала основные факторы, повлиявшие на ее решение, и объяснила нюансы взаимодействия нескольких симптомов, наблюдавшихся в данном случае. В конечном итоге эксперт согласился с решением программы. ° Планирование снабжения. Во время кризиса в Персидском заливе в 1991 году в армии США была развернута система [3АКТ (Оупаш[с Апа1уз[з апг) Кер1апп[п8) [311] для обеспечения автоматизированного планирования поставок и состав- ления графиков перевозок. Работа этой системы охватывала одновременно до 50000 автомобилей, единиц груза и людей; в ней приходилось учитывать пункты отправления и назначения, маршруты, а также устранять конфликты между всеми параметрами. Методы планирования на основе искусственного интеллекта позволяли вырабатывать в течение считанных часов такие планы, для составления которых старыми методами потребовались бы недели.
Представители агентства (3АКРА (Оегепзе Адчапсег) Кезеагсй Рго]есГ Айепсу— Управление перспективных исследовательских программ) заявили, что одно лишь это приложение сторицей окупило тридцатилетние инвестиции в искусственный интеллект, сделанные этим агентством. Робототехиика. Многие хирурги теперь используют роботов-ассистентов в микрохирургии. Например, Н[рЬ[ач [398] — это система, в которой используются методы компьютерного зрения для создания трехмерной модели анатомии внутренних органов пациента, а затем применяется робототехническое управление для руководства процессом вставки протеза, заменяющего тазобедренный сустав.
Понимание естественного языка и решение задач. Программа РгочегЬ [938]— это компьютерная программа, которая решает кроссворды намного лучше, чем большинство люден; в ней используются ограничения, определяющие состав возможных заполнителей слов, большая база с данными о встречавшихся ранее кроссвордах, а также множество различных источников информации, включая словари и оперативные базы данных, таких как списки кинофильмов и актеров, которые играли в этих фильмах. Например, эта программа способна определить, что одним из решений, подходящих для ключа "Ы)се Бгогу", является слово "ЕТАПЕ", поскольку ее база данных содержит пару ключ — решение "Вгогу )п Ргапсе/ЕТАОЕ", а сама программа распознает, что шаблоны "Ь(1се х" и "х [п Ггапсе" часто имеют одно и то же решение.
Программа не знает, что Ы[се (Ницца) — город во Франции, но способна разгадать эту головоломку. Выше приведено лишь несколько примеров систем искусственного интеллекта, которые существуют в настоящее время. Искусственный интеллект — это не магия и не научная фантастика, а сплав методов науки, техники и математики, вводное описание которых приведено в данной книге.
71 Глава 1. Введение 1.5. РЕЗЮМЕ В настоящей главе дано определение искусственного интеллекта и описан исторический контекст, в котором развивалась эта область науки. Ниже приведены некоторые важные темы, которые рассматривались в этой главе. Взгляды ученых на искусственный интеллект не совпадают. Для того чтобы определить наиболее приемлемый для себя подход, необходимо ответить на два важных вопроса: "Интересует ли вас в основном мышление или поведение?" и "Стремитесь ли вы моделировать способности людей или строить свою работу исходя из идеального стандарта?" В данной книге принят подход, согласно которому интеллектуальность в основном связана с рациональной деятельностью. В идеальном случае интеллектуальный агент в любой ситуации предпринимает наилучшее возможное действие.
В дальнейшем изложении рассматривается проблема создания агентов, которые являются интеллектуальными именно в этом смысле. Философы (начиная с 400 года до н.э.) заложили основы искусственного интеллекта, сформулировав идеи, что мозг в определенных отношениях напоминает машину, что он оперирует знаниями, закодированными на каком-то внутреннем языке, и что мышление может использоваться для выбора наилучших предпринимаемых действий. Математики предоставили инструментальные средства для манипулирования высказываниями, обладаюшими логической достоверностью, а также недостоверными вероятностными высказываниями. Кроме того, они заложили основу не только понимания того, что представляют собой вычисления, но и формирования рассуждений об алгоритмах.
Экономисты формализовали проблему принятия решений, максимизирующих ожидаемый выигрыш для лица, принимающего решение. Психологи подтвердили идею, что люди и животные могут рассматриваться как машины обработки информации. Лингвисты показали, что процессы использования естественного языка укладываются в эту модель. Компьютерные инженеры предоставили артефакты, благодаря которым стало возможным создание приложений искусственного интеллекта. Обычно программы искусственного интеллекта имеют большие размеры, и не могли бы работать без тех значительных достижений в повышении быстродействия и объема памяти, которые были достигнуты в компьютерной индустрии. Теория управления посвяшена проектированию устройств, которые действуют оптимально на основе обратной связи со средой.