Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 22
Текст из файла (страница 22)
К желаемым качествам относится успешное достижение нужного места назначения; минимизация потребления топлива, износа и старения; минимизация продолжительности и/или стоимости поездки; минимизация количества нарушений правил дорожного движения и помех другим водителям; максимизация безопасности и комфорта пассажиров; максимизация прибыли. Безусловно, что некоторые из этих целей конфликтуют, поэтому должны рассматриваться возможные компромиссы.
Затем рассмотрим, в чем состоит среда вождения, в которой действует такси. Любому водителю такси приходится иметь дело с самыми различными дорогами, начи- В приведенном выше исследовании рациональности простого агента-пылесоса нам пришлось определить показатели производительности, среду, а также исполнительные механизмы и датчики агента.
Сгруппируем описание всех этих факторов под заголовком проблемная среда. Для тех, кто любит аббревиатуры, авторы сокращенно обозначили соответствующее описание как ~ъ РЕАЛ (РегГоггпапсе, Епу|гопгпепг, Асгцагогз, Бепзогз — производительность, среда, исполнительные механизмы, датчики). Первый этап проектирования любого агента всегда должен состоять в определении проблемной среды с наибольшей возможной полнотой. Пример, в котором рассматривался мир пылесоса, был несложным; теперь рассмотрим более сложную проблему — создание автоматизированного водителя такси. Этот пример будет использоваться во всей оставшейся части данной главы.
Прежде чем читатель почувствует тревогу за безопасность будущих пассажиров, хотим сразу же отметить, что задача создания полностью автоматизированного водителя такси в настояьцее время все еще выходит за пределы возможностей существуюгцей технологии. (См. с. 69, где приведено описание существующего робота-водителя; с состоянием дел в этой области ьюжно также ознакомиться по трудам конференций, посвященных интеллектуальным транспортным системам, в названиях которых есть слова!пгеДГйепг Тгопзроггаггоп 5узгетз.) Полное решение проблемы вождения автомобиля является чрезвычайно трудоемким, поскольку нет предела появлению все новых и новых комбинаций обстоятельств, которые могут возникать в процессе вождения; это еше одна из причин, по которой мы выбрали данную проблему для обсуждения.
В табл. 2.2 приведено итоговое описание РЕАБ для проблемной среды вождения такси. Каждый из элементов этого описания рассматривается более подробно в настоящей главе. Часть !. Искусственный интеллект ная с проселков и узких городских переулков и заканчивая автострадами с двенадцатью полосами движения. На дороге встречаются другие транспортные средства, беспризорные животные, пешеходы, рабочие, производящие дорожные работы, полицейские автомобили, лужи и выбоины.
Водителю такси приходится также иметь дело с потенциальными и действительными пассажирами. Кроме того, имеется еше несколько важных дополнительных факторов. Таксисту может выпасть участь работать в Южной Калифорнии, где редко возникает такая проблема, как снег, или на Аляске, где снега на дорогах не бывает очень редко. Может оказаться, что водителю всю жизнь придется ездить по правой стороне или от него может потребоваться, чтобы он сумел достаточно успешно приспособиться к езде по левой стороне во время пребывания в Британии или в Японии. Безусловно, чем более ограниченной является среда, тем проще задача проектирования. Исполнительные механизмы, имеющиеся в автоматизированном такси, должны быть в большей или меньшей степени такими же, как и те, которые находятся в распоряжении водителя-человека: средства управления двигателем с помощью акселератора и средства управления вождением с помошью руля и тормозов.
Кроме того, для него могут потребоваться средства вывода на экран дисплея или синтеза речи для передачи ответных сообщений пассажирам и, возможно, определенные способы общения с водителями других транспортных средств, иногда вежливого, а иногда и не совсем. Для достижения своих целей в данной среде вождения таксисту необходимо будет знать, где он находится„кто еше едет по этой дороге и с какой скоростью движется он сам. Поэтому в число его основных датчиков должны входить одна или несколько управляемых телевизионных камер, спидометр и одометр.
Для правильного управления автомобилем, особенно на поворотах, в нем должен быть предусмотрен акселерометр; водителю потребуется также знать механическое состояние автомобиля, поэтому для него будет нужен обычный набор датчиков для двигателя и электрической системы. Автоматизированный водитель может также иметь приборы, недоступные для среднего водителя-человека; спутниковую глобальную систему навигации и определения положения (ЯоЬа! Роз!г!оп!пя Бузгегп — ОР$) для получения точной информации о местонахождении по отношению к электронной карте, а также инфракрасные или ультразвуковые датчики для измерения расстояний до других автомобилей и препятствий.
Наконец, ему потребуется клавиатура или микрофон для пассажиров, чтобы они могли указать место своего назначения. В табл. 2.3 кратко перечислены основные элементы РЕАБ для целого ряда других типов агентов. Дополнительные примеры приведены в упр. 2.5. Некоторым читателям может показаться удивительным то, что авторы включили в этот список типов агентов некоторые программы, которые функционируют в полностью искусственной среде, ограничиваемой вводом с клавиатуры и выводом символов на экран. Кое-кто мог бы сказать: "Разумеется, это же не реальная среда, не правда ли?" В действительности суть состоит не в различиях между "реальными" и "искусственными" вариантами среды, а в том, какова сложность связей между поведением агента, последовательностью актов восприятия, вырабатываемой этой средой, и показателями производительности.
Некоторые "реальные" варианты среды фактически являются чрезвычайно простыми. Например, для робота, предназначенного для контроля деталей, проходящих мимо него на ленточном конвейере, может использоваться целый ряд упрощаюших допуШений, например, что освещение всегда включено, что единственными предме- Глава 2. Интеллектуальные агенты Таблица 2.3. Примеры типов агентов и ик описаний РЕАЛ Показатели произ- Среда водвтельв ости Исяелиительиые Датчики мехааизмы Тиа агента Пациент, больни- ца, персонал Вводе клавиатуры симптомов, результатов лабораторных исследований, ответов пациента Вывод вопросов, тестов, диагно- зов, рекоменда- ций, направле- ний Успешное изле- чение пациента, минимизация за- трат, отсутствие поводов для су- дебных тяжб Медицинская диагностическая система Массивы пиксе- лов с данными о цвете Система анализа изображений, по- лученных со спут- ника Канал передачи данных от орби- тального спутника Вывод на дис- плей результатов классификации определенного фрагмента изо- бражения Шарнирный ма- нипулятор и за- хват Правильная классификация изображения Ленточный кон- вейер с движущи- мися на нем дета- лями; лотки Видеокамера, датчики углов поворота шарниров Температура, давление,датчи- ки химического состава Робот-сорти- ровшик деталей Процентные по- казатели безоши- бочной сорти- ровки по лоткам Максимизация степени очистки, продуктивности, безопасности Контроллер очи- стительной уста- новки Клапаны, насосы, нагреватели, дисплеи Очистительная установка, опера- торы Максимизация Множество стуоценок студентов дентов, экзаменана экзамензх ционное агентство Ввод с клавиатуры Вывод надис- плей упражне- ний, рекоменда- ций, исправ- лений Интерактивная программа обученна английскому языку В отличие от этого некоторые 'юпрограммиые агенты (называемые также Ъ.
программными роботами или софтботами) сушествуют в сложных, неограниченных проблемных областях. Представьте себе программный робот, предназначенный для управления тренажером, имитирующим крупный пассажирский самолет. Этот тренажер представляет собой очень детально промоделированную, сложную среду, в которой имитируются движения других самолетов и работа наземных служб, а программный агент должен выбирать в реальном времени наиболее целесообразные действия из широкого диапазона действий.
Еше одним примером может служить программный робот, предназначенный для просмотра источников новостей в 1пгегпег и показа клиентам интересующих их сообшений. Для успешной работы ему требуются определенные способности к обработке текста на естественном языке, он должен в процессе обучения определять, что интересует каждого заказчика, а также должен уметь изменять свои планы динамически, допустим, когда соединение с каким-либо из источников новостей закрывается или в оперативный режим переходит новый источник новостей.
1пгегпег представляет собой среду, которая по своей сложности соперничает с физическим миром, а в число обитателей этой сети входит много искусственных агентов. тами на ленте конвейера являются детали того типа, который ему известен, и что сушествуют только два действия (принять изделие или забраковать его). 86 Часть 1. Искусственный интеллект Свойства проблемной среды Несомненно, что разнообразие вариантов проблемной среды, которые могут возникать в искусственном интеллекте, весьма велико. Тем не менее существует возможность определить относительно небольшое количество измерений, по которым могут быть классифицированы варианты проблемной среды. Эти измерения в значительной степени определяют наиболее приемлемый проект агента и применимость каждого из основных семейств методов для реализации агента.
Вначале в этом разделе будет приведен список измерений, а затем проанализировано несколько вариантов проблемной среды для иллюстрации этих идей. Приведенные здесь определения являются неформальными; более точные утверждения и примеры вариантов среды каждого типа описаны в следуюгдих главах. ° 'в. Полностью наблюдаемая или частично наблюдаемая Если датчики агента предоставляют ему доступ к полной информации о состоянии среды в каждый момент времени, то такая проблемная среда называется полностью наблюдаемой4. По сути, проблемная среда является полностью наблюдаемой, если датчики выявляют все данные, которые являются релевантными для выбора агентом действия; релевантность, в свою очередь, зависит от показателей производительности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
