Введение в теорию искусственного интеллекта
Современные разработки в области искусственного интеллекта: составление расписаний, принципы автономного планирования и управления, диагностика, понимание естественного языка, ведение игр, автономное управление, робототехника. Направления исследований.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.03.2014 |
Размер файла | 24,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
РЕФЕРАТ
Введение в теорию искусственного интеллекта
Введение
Искусственный интеллект (ИИ) - технология и наука создания интеллектуальных машин (в большинстве случаев компьютерных программ). Искусственный интеллект связан с задачей понимания человеческого интеллекта с помощью ЭВМ.
ИИ имеет богатую и разнообразную историю развития. Идеи об искусственном интеллекте появились еще в древние века. Но основным периодом появления ИИ являются 40-е годы, именно в это время началось развитие ЭВМ и других автоматизированных технологий. В 60-80-е годы люди с развитием технологий все больше проникались мыслью о замене человека компьютером. С каждым годом эта идея все больше завлекала ученых, а, следовательно, все больше появлялось разработок в этой области знаний.
Раньше можно было выделить несколько направлений исследований в области ИИ:
Ш Создание систем, превосходящих человека
Ш Создание систем, способных советовать человеку или управлять работой механизмов
Ш Роботы
Сейчас сформировалось лишь два направления:
Прагматическое (основано на том, что результаты деятельности ИИ признаются интеллектуальной ценностью, независимо от способов достижения результатов)
Имеет три целевые области:
Ш Создание инструментария
Ш Разработка методов обработки и представления знаний
Ш Интеллектуальное программирование
Бионическое направление (основано на том, что если в искусственной системе воспроизвести процессы человеческого мозга, то результат будет один).
Имеет три целевые области:
Ш Гомеостатический подход
Ш Нейробионический подход
Ш Структурно-эвристический подход
В наше время многие компании исследуют и развивают это направление. И пока что оно является одним из самых актуальных.
1. История развития теории искусственного интеллекта
искусственный интеллект робототехника автономный
Еще в древние времена у людей появлялись идеи об искусственном интеллекте, который будет разумен и способен заменить человека. В Египте создали механическую статую бога Амона. У Гомера в «Илиаде» бог Гефест ковал человекоподобные существа-автоматы. Множество примеров подобия искусственного интеллекта можно найти и в литературе, взять того же Буратино.
Но именно Раймонд Луллий является основоположником искусственного интеллекта. Именно он в XIII веке попытался создать механическую машину для решения различных задач, на основе всеобщей классификации понятий, которую он разработал самостоятельно.
Продолжили эту идею Лейбниц и Декарт, которые в XVIII предлагали универсальные языки классификации всех наук. Их работы считаются первыми теоретическими работами в теории искусственного интеллекта.
Следующим периодом развития теории искусственного интеллекта можно считать 40-е годы XX века. Именно в это время появились первые ЭВМ, и ученые всерьез начали задумываться над вопросом: «Можно ли создать машину, которая будет равна с человеком по интеллектуальному критерию, а возможно и будет превосходить его».
50-е годы тоже сыграли большую роль в развитии. Совершались попытки создать машины, имитирующие человеческий мозг. Эти попытки не принесли особых результатов из-за недостаточного развития программных и аппаратных средств. В 1956 году появился термин «искусственный интеллект», он был предложен на семинаре в Дартмутском колледже (США). Семинар был посвящен разработке методов решения не вычислительных, а логических задач.
Следующий этап - это 60-е годы. Они ознаменовались попытками найти общие методы решения с помощью моделирования процесса мышления. Но как оказалось, чем больший круг задач хотели охватить ученые, тем меньше были возможности разработанной программы. Эвристическое программирование обрело свое развитие именно в этот период.
В 70-е годы основным прорывом стала идея моделирования конкретных знаний ученых-специалистов, вместо поиска алгоритма мышления. Созданы 2 экспертные системы «MYCIN» и «DENDRAL» для химии и медицины. Эти системы являются диагностическими (определяют по ряду свойств диагноз либо химическое соединение).
Второе рождение ИИ пережил в 80-х годах. Это обусловлено первым появлением коммерческих продуктов, развитие области машинного обучения. Во многих странах были начаты исследовательские проекты, которые были нацелены на «интеллектуальные вычислительные системы 5 го поколения». ИИ становится одной из самых развивающихся и престижных областей информатики.
2. Современные разработки
В наши дни присутствует много разработок связанных с технологией искусственного интеллекта. И год от года их становится все больше. Нужно рассмотреть несколько основных направлений исследований и кратко пояснить их сущность.
2.1 Составление расписаний и автономное планирование
Программа агентства NASA - Remote Agent стала первой автономной программой планирования, которая предназначена для управления процессами составления расписаний для космического аппарата. Она проводила диагностику и устраняла неполадки по мере их появления.
2.2 Диагностика
В нескольких областях медицины диагностические программы смогли достигнуть уровня опытного врача. Хекерман 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. [3]
2.3 Понимание естественного языка и решение задач
Proverb - это компьютерная программа, которая решает кроссворды намного лучше некоторых людей. Она имеет большую базу данных о встречавшихся ей ранее кроссвордах. А также базу кинофильмов и актеров, снимавшихся в них.
2.4 Планирование снабжения
Система DART представляет собой обеспечение автоматизированного планирования перевозки грузов и расписания этих перевозок. ИИ присутствующий в программе позволяет в течение нескольких часов составлять планы, на создание которых другими методами потребовались недели упорной работы.
2.5 Ведение игр
Deep Blue программа разработанная IBM стала первой разработкой, способной победить в шахматном турнире чемпиона мира. Каспаров признал, что при игре, он ощутил соперничество «интеллекта нового типа».
2.6 Автономное управление
Alvinn - система компьютерного зрения, которая была обучена вождению авто. Она использовалась в микроавтобусе для поездки по Штатам. Лишь 2% времени человек брал управление автомобилем на себя, все остальное время система управляла сама, при помощи установленных видеокамер.
2.7 Робототехника
HipNav - система, использующая компьютерное зрение для создания 3D-модели органов пациента, а потом используется робототехническое управление, для установки протеза. Многие врачи в настоящее время используют роботов в качестве ассистентов для операций в области микрохирургии.
3. Направления исследований
На сегодняшний день существует 2 направления в области искусственного интеллекта.
3.1 Прагматическое направление
Предполагает, что если результат деятельности ИИ совпадает с результатом деятельности эксперта, то такая система признается интеллектуальной, несмотря на способы получения этого результата. В этом направлении не учитываются методы и способы получения результата, т.к. важен только итог.
В прагматическом направлении выделяют 3 области:
Ш Создание инструментария
Инструментарий - это базы знаний, различные оболочки, системы синтеза и анализа речи, индуктивные и дедуктивные методы синтеза программ и т.д. [7]
Ш Разработка методов представления и обработки знаний
Одна из основ развития современного ИИ.
Ш Интеллектуальное программирование
Можно разбить на несколько групп:
Ш Игровые программы
Ш Естественно-языковые программы
Ш Программы для создания графики и живописи (Corel Painter)
Ш Программы для распознавания
Общим признаком для всего этого является использование процедур поиска и методы решения задач, связанных с просмотром огромного числа вариантов и поиском среди них. Применение этих методов свойственно для машинного решения игровых задач, при планировании деятельности и в задачах с выбором решений.
3.2 Бионическое направление
Основывается на том, что если воспроизвести в ИИ процессы головного мозга человека, то и результат будет схожим.
В этом направлении можно выделить:
Ш Нейробионический подход
Основой являются системы элементов, способные воспроизводить некоторые процессы головного мозга. На основе этого подхода были разработаны прикладные программы, которые называются нейронными сетями.
Ш Структурно-эвристический подход
Основа - это знания об объекте или группе объектов и предположения о тех структурах, которые могут обеспечить данные формы поведения. Мультиагентные системы стали одним из примеров данного подхода.
Ш Гомеостатический подход
Решаемая задача состоит из совокупности сотрудничающих и противоборствующих систем элементов, при взаимодействии которых наблюдается нужное равновесие всей системы, при постоянно изменяющихся состояния окружающей среды. Прикладные программе на основе этого подхода содержат в себе генетические алгоритмы.
Заключение
В заключение хотелось бы сказать, что тема популярности ИИ в наше время будет только набирать обороты. Ведь с помощью этой технологии, можно автоматизировать практически все производство, а это значительно облегчит жизнь людям. Возможно исследования именно в этой области технологий, позволят добиться огромных прорывов в различных областях знаний и сферах жизни. При помощи ИИ, который в некоторой степени превосходит интеллектуальные способности человека, есть большая вероятность на новые и новые научные открытия, как и возможно открытие жизни на другой планете.
ИИ одно из приоритетных направлений развития в современном мире и люди проводили много исследований и опытов, чтобы развитие данной технологии дошло до такого уровня, на каком оно находится сейчас. И все же я думаю это не предел, и последующие поколения продолжат развитие искусственного интеллекта и после чего каждый человек сможет ощутить всю мощь и пользу данной технологии и искусственный интеллект станет неотъемлемой частью жизни человека.
Список использованной литературы
1. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. - СПб; Питер, 2000.
2. Смолин Д.В., Введение в искусственный интеллект - конспект лекций, 2004.
3. Рассел С. Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход. 2 ое изд., 2006.
4. http://ru.wikipedia.org/wiki/ Искусственный_интеллект
5. www.aiportal.ru
6. Фогель Л., Искусственный интеллект и эволюционное моделирование, 1969 г.
7. http://www.aiportal.ru/articles/other/direction-researches.html
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Сущность искусственного интеллекта, сферы человеческой деятельности, в которых он распространен. История и этапы развития данного явления. Первые идеи и их воплощение. Законы робототехники. Использование искусственного интеллекта в коммерческих целях.
реферат [40,8 K], добавлен 17.08.2015Понятие искусственного интеллекта как свойства автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта человека. Экспертные системы в области медицины. Различные подходы к построению систем искусственного интеллекта. Создание нейронных сетей.
презентация [3,0 M], добавлен 28.05.2015Сущность и проблемы определения искусственного интеллекта, его основных задач и функций. Философские проблемы создания искусственного интеллекта и обеспечения безопасности человека при работе с роботом. Выбор пути создания искусственного интеллекта.
контрольная работа [27,9 K], добавлен 07.12.2009Искусственный интеллект – научное направление, связанное с машинным моделированием человеческих интеллектуальных функций. Черты искусственного интеллекта Развитие искусственного интеллекта, перспективные направления в его исследовании и моделировании.
реферат [70,7 K], добавлен 18.11.2010Понятие искусственного интеллекта в робототехнике и мехатронике. Структура и функции интеллектуальной системы управления. Классификация и типы знаний, представление их с помощью логики предикатов. Суть семантических сетей, фреймовое представление знаний.
курс лекций [1,1 M], добавлен 14.01.2011История создания и основные направления в моделировании искусственного интеллекта. Проблемы обучения зрительному восприятию и распознаванию. Разработка элементов интеллекта роботов. Исследования в области нейронных сетей. Принцип обратной связи Винера.
реферат [45,1 K], добавлен 20.11.2009Эволюция систем искусственного интеллекта. Направления развития систем искусственного интеллекта. Представление знаний - основная проблема систем искусственного интеллекта. Что такое функция принадлежности и где она используется?
реферат [49,0 K], добавлен 19.05.2006Обзор образовательных стандартов педагогического образования в области искусственного интеллекта. Построение модели предметной области в виде семантических сетей. Характеристика проблемного обучения. Основные средства языка программирования Пролог.
дипломная работа [387,8 K], добавлен 01.10.2013Области человеческой деятельности, в которых может применяться искусственный интеллект. Решение проблем искусственного интеллекта в компьютерных науках с применением проектирования баз знаний и экспертных систем. Автоматическое доказательство теорем.
курсовая работа [41,3 K], добавлен 29.08.2013Характеристика сущности искусственного интеллекта. Проблема создания искусственного интеллекта. Базовые положения, методики и подходы построения систем ИИ (логический, структурный, эволюционный, имитационный). Проблемы создания и реализация систем ИИ.
реферат [43,1 K], добавлен 19.07.2010