Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 20
Текст из файла (страница 20)
1.10. Являются ли рефлекторные действия (такие как отдергивание руки от горячей печи) рациональными? Являются ли они интеллектуальными? 1.11. "Безусловно, компьютеры не могут быть интеллектуальными, ведь они спо- собны выполнять только то, что диктуют им программисты". Является ли по- следнее утверждение истинным и следует ли из него первое? 1.12. "Безусловно, животные не могут быть интеллектуальными, ведь они способ- ны выполнять только то, что диктуют им гены". Является ли последнее утвер- ждение истинным и следует ли из него первое? ными, ведь они способны выполнять только то, что диктуют атомам, из кото- рых они состоят, законы физики".
Является ли последнее утверждение ис- тинным и следует ли из него первое? 1.13. "Безусловно, животные, люди и компьютеры не могут быть интеллектуаль- В этой главе рассматриваются характеристики агентов, идеальных или неидеальных, разнообразие вариантов среды и вытекающая из этого классификация типов агентов. Как было указано в главе 1, понятие рационального агента является центральным в применяемом авторами данной книги подходе к искусственному интеллекту. В этой главе указанное понятие раскрывается более подробно.
В ней показано, что концепция рациональности может применяться к самым различным агентам, действующим в любой среде, которую только можно себе представить. План авторов состоит в том, чтобы использовать эту концепцию в данной книге для разработки небольшого набора принципов проектирования для создания успешно действующих агентов — систем, которые вполне можно было бы назвать интеллектуальными.
Начнем с изучения агентов, вариантов среды и связей между ними. Наблюдая за тем, что некоторые агенты действуют лучше, чем другие, можно вполне обоснованно выдвинуть идею рационального агента; таковым является агент, который действует настолько успешно, насколько это возможно. Успехи, которых может добиться агент, зависят от характера среды; некоторые варианты среды являются более сложными, чем другие. В этой главе дана грубая классификация вариантов среды и показано, как свойства среды влияют на проектирование агентов, наиболее подходящих для данной среды.
Здесь описан ряд основных, "скелетных" проектов агентов, которые будут облечены в плоть в остальной части книги. 2.1. АГЕНТЪ| И ВАРИАНТЫ СРЕДЫ Агентом является все, что может рассматриваться как воспринимающее свою св среду с помощью св датчиков и воздействующее на эту среду с помощью Ж исполнительных механизмов. Эта простая идея иллюстрируется на рис. 2.1. Человек, рассматриваемый в роли агента, имеет глаза, уши и другие органы чувств, а исполнительными механизмами для него служат руки, ноги, рот и другие части тела. Робот, выполняющий функции агента, в качестве датчиков может иметь видеокамеры и инфракрасные дальномеры, а его исполнительными механизмами могут являться различные двигатели. Программное обеспечение, выступающее в роли аген- 78 Часть Ь Искусственный интеллект становится хорошим или плохим, интеллектуальным или не соответствующим критериям интеллектуальности? Ответ на этот вопрос приведен в следующем разделе. Прежде чем завершить этот раздел, необходимо отметить, что понятие агента рассматривается как инструмент для анализа систем, а не как абсолютная классификация, согласно которой мир делится на агентов и неагентов.
Например, в качестве агента можно было бы рассматривать карманный калькулятор, который выбирает действие по отображению "4" после получения последовательности актов восприятия "2+2=", но подобный анализ вряд ли поможет понять работу калькулятора. 2.2. КАЧЕСТВЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ: КОНЦЕПЦИЯ РАЦИОНАЛЬНОСТИ Ъ. Рациональным агентом является такой агент, который выполняет правильные действия; выражаясь более формально, таковым является агент, в котором каждая запись в таблице для функции агента заполнена правильно. Очевидно, что выполнение правильных действий лучше, чем осуществление неправильных действий, но что подразумевается под выражением "выполнение правильных действии"? В первом приближении можно сказать, что правильным действием является такое действие, которое обеспечивает наиболее успешное функционирование агента.
Поэтому требуется определенный способ измерения успеха. Критерии успеха, наряду с описанием среды, а также датчиков и исполнительных механизмов агента, предоставляют полную спецификацию задачи, с которой сталкивается агент. Имея эти компоненты, мы можем определить более точно, что подразумевается под словом "рациональный". Показатели производительности Ъ. Показатели производительности воплощают в себе критерии оценки успешного поведения агента. После погружения в среду агент вырабатывает последовательность действий, соответствующих полученным им восприятиям. Эта последовательность действий вынуждает среду пройти через последовательность состояний.
Если такая последовательность соответствует желаемому, то агент функционирует хорошо. Безусловно, что не может быть одного постоянного показателя, подходящего для всех агентов. Можно было бы узнать у агента его субъективное мнение о том, насколько он удовлетворен своей собственной производительностью, но некоторые агенты не будут способны ответить, а другие склонны заниматься самообманом'. Поэтому необходимо упорно добиваться применения объективных показателей производительности, и, как правило, проектировщик, конструирующий агента, предусматривает такие показатели. Рассмотрим агент-пылесос, описанный в предыдущем разделе.
Можно было бы предложить измерять показатели производительности по объему мусора, убранного за одну восьмичасовую смену. Но, безусловно, имея дело с рациональным агентом, з Особенно известны тем, что недостигнутый успех для них — "зелен виноград", такие агенты, как люди. Не получив кое-что для себя весьма ценное, они искренне считают, что и не стремились к этому; "Подумаешь! Мне и даром не нужна эта дурацкая Нобелевская премия!" Глава 2. Интеллектуальные агенты 79 вы получаете то, что просите.
Рациональный агент может максимизировать такой показатель производительности, убирая мусор, затем вываливая весь его на пол, затем снова убирая, и т.д. Поэтому более приемлемые критерии производительности должны вознаграждать агента за то, что пол остается чистым. Например, одно очко могло бы присуждаться за каждый чистый квадрат в каждом интервале времени (возможно, в сочетании со штрафом за потребляемую электроэнергию и создаваемый щум).
~эг В качестве общего правила следует указать, что лучше всего разрабатывать показатели производительности в соответствии с тем, чего действительно необходимо добиться в данной среде, а не в соответствии с тем, как, по мнению проектировщика, должен вести себя агент. Задача выбора показателей производительности не всегда является простой. Например, понятие "чистого пола", которое рассматривалось выше, основано на определении усредненной чистоты пола во времени.
Но необходимо также учитывать, что одна и та же усредненная чистота может быть достигнута двумя различными агентами, один из которых постоянно, но неторопливо выполняет свою работу, а другой время от времени энергично занимается очисткой, но делает длинные перерывы. Может показаться, что определение того способа действий, который является в данном случае наиболее предпочтительным, относится к тонкостям домоводства, но фактически это — глубокий философский вопрос с далеко идущими последствиями. Что лучше — бесшабашная жизнь со взлетами и падениями или безопасное, но однообразное существование? Что лучше — экономика, в которой казкдый живет в умеренной бедности, или такая экономика, в которой одни ни в чем не нуждаются, а другие еле сводят концы с концами? Оставляем задачу поиска ответов на эти вопросы в качестве упражнения для любознательного читателя.
Рациональность В любой конкретный момент времени оценка рациональности действий агента зависит от четырех перечисленных ниже факторов. ° Показатели производительности, которые определяют критерии успеха. ° Знания агента о среде, приобретенные ранее. ° Действия, которые могут быть выполнены агентом. ° Последовательность актов восприятия агента, которые произошли до настоящего времени.
С учетом этих факторов можно сформулировать следующее ск определение рационального агента. св Яля каждой возмозкной последовательности актов восприятия раииональный агент должен выбрать действие, которое, как ожидается, максимизирует его показатели производительности, с учетом фактов, предоставленных данной последовапзельностью актов восприятия и всех встроенных знаний, которыми обладает агент. Рассмотрим пример простого агента-пылесоса, который очищает квадрат, если в нем имеется мусор, и переходит в другой квадрат, если мусора в нем нет; результаты частичной табуляции такой функции агента приведены в табл. 2Д.
Является ли этот агент рациональным? Ответ на этот вопрос не так уж прост! Вначале необходимо определить, в чем состоят показатели производительности, что известно о среде и ка- 80 Часть !. Искусственный интеллект кие датчики и исполнительные механизмы имеет агент. Примем перечисленные ниже предположения.
° Применяемые показатели производительности предусматривают вознаграждение в одно очко за каждый чистый квадрат в каждом интервале времени в течение "срока существования" агента, состоящего из 1000 интервалов времени. ° "География" среды известна заранее (рис. 2.2), но распределение мусора и первоначальное местонахождение агента не определены. Чистые квадраты остаются чистыми, а всасывание мусора приводит к очистке текущего квадрата. Действия ЬеГс и 77зд)зс приводят к перемещению агента соответственно влево и вправо, за исключением тех случаев, когда они могли бы вывести агента за пределы среды, и в этих случаях агент остается там, где он находится.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
