Системи штучного інтелекту

       Термін інтелект (intelligence) походить від латинського intellectus - що означає розум, розум, розум; розумові здібності людини.

       Відповідно штучний інтелект (artificial intelligence) - ІІ (AI) звичайно тлумачиться як властивість автоматичних систем брати на себе окремі функції інтелекту людини, наприклад, вибирати і приймати оптимальні рішення на основі раніше отриманого досвіду і раціонального аналізу зовнішніх впливів.

       У словниках даються такі визначення штучного інтелекту.

• Штучний інтелект - здатність прикладного процесу виявляти властивості, асоційовані з розумною поведінкою людини.

• Штучний інтелект - розділ інформатики, що займається питаннями імітації мислення людини за допомогою комп'ютера.

       Цей клас пакетів включає: інформаційні системи, що підтримують діалог на природній мові (природно-мовний інтерфейс); експертні системи, що дозволяють давати рекомендації користувачеві в різних ситуаціях; інтелектуальні пакети прикладних програм, що дозволяють вирішувати прикладні завдання без програмування.

       Природно-мовний інтерфейс був найбільш привабливий для спілкування з ЕОМ з моменту її появи. Це дозволило б виключити необхідність навчання кінцевого користувача мови команд або інших прийомів формулювання своїх завдань для вирішення на комп'ютері, оскільки природна мова є найбільш прийнятним засобом спілкування для людини. Тому роботи по створенню такого роду інтерфейсу почалися з середини 20-го століття. Однак, незважаючи на весь ентузіазм дослідників і проектувальників, це завдання не вирішена і до цього дня через величезні труднощі, пов'язані з розумінням пропозицій природної мови і зв'язного тексту в цілому. Деякі програмні продукти, які з'являлися на ринку, носили скоріше експериментальний характер, мали безліч обмежень і не вирішували завдання кардинально. Проте, не дивлячись на удаваний застій в цій сфері, дана проблема залишається актуальною і до цього дня і увійшла до складу проблематики, пов'язаної з проектом ЕОМ п'ятого покоління.

       Експертні системи вперше з'явилися в області медицини. Виникла ідея інтеграції знань експертів в галузі медицини або її окремих розділів в деяку електронну форму, яка дозволила б починаючому лікаря мати своєрідного електронного радника при прийнятті рішень з того чи іншого лікарського нагоди. Вибір області медицини пояснюється дуже великою ціною помилок, які стосуються життя і здоров'я людей. Поступово від галузі медицини ця технологія поширилася і на інші сфери діяльності людини, наприклад, виробництво. Технологія використання експертних систем передбачає початкове "навчання" системи, тобто заповнення її конкретними знаннями з тієї чи іншої проблемної області, а потім вже експлуатацію наповненою знаннями експертної системи для вирішення прикладних завдань. Ця ідеологія проявила себе в проекті ЕОМ п'ятого покоління в частині залучення кінцевого користувача до вирішення своїх завдань і пов'язана з проблемою автоформалізаціі знань.

       Інтелектуальні пакети прикладних програм дозволяють, аналогічно експертним системам, попередньо створювати базу знань, що включає сукупність знань з тієї чи іншої області діяльності людини, а потім вирішувати практичні завдання з залученням цих знань. Різниця цих видів пакетів полягає в тому, що експертні системи, на відміну від інтелектуальних ППП, дозволяють інтегрувати знання з так званих слабо формалізованих предметних областей, в яких складно визначити вхідні і вихідні параметри завдання, а також неможливо сформувати чіткий алгоритм її вирішення. Крім того, експертні системи не формують алгоритм вирішення задачі як в разі інтелектуальних ППП, а лише видають "поради" користувачеві на підставі його запиту.

       Галузь застосування

• Доведення теорем;
• ігри;
• Розпізнавання образів;
• Прийняття рішень;
• Адаптивне програмування;
• Складання машинної музики;
• Обробка даних природною мовою;
• Ті, що навчаються мережі (нейромережі);
• Вербальні концептуальні навчання.

       Плани на майбутнє в області застосування ІІ: У сільському господарстві комп'ютери повинні оберігати посіви від шкідників, підрізати дерева та забезпечувати виборчий догляд. У гірській промисловості комп'ютери покликані працювати там, де виникають дуже небезпечні умови для людей. У сфері виробництва ВМ повинні виконувати різного виду завдання по складанню і технічному контролі. В установах ВМ зобов'язані займатися складанням розкладів для колективів і окремих людей, робити коротке зведення новин. У навчальних закладах ВМ повинні розглядати завдання, які вирішують студенти, в пошуках помилок, подібно до того як шукаються помилки в програмі, і усувати їх. Вони повинні забезпечувати студентів Суперкниги, що зберігаються в пам'яті обчислювальних систем. У лікарнях ВМ повинні допомагати ставити діагноз, направляти хворих у відповідні відділення, контролювати хід лікування. У домашньому господарстві ВМ повинні допомагати порадами по готуванні їжі, закупівлю продуктів, стежити за станом статі в квартирі і газону в саду. Звичайно, в даний час жодна з цих речей є неможливою, але дослідження в галузі ШІ можуть сприяти їх реалізації.

Історичний огляд розвитку штучного інтелекту

       Історично склалися три основні напрями в моделюванні штучного інтелекту.

       В рамках першого підходу об'єктом досліджень є структура та механізми роботи мозку людини, а кінцева мета полягає в розкритті таємниць мислення. Необхідними етапами досліджень в цьому напрямку є побудова моделей на основі психофізіологічних даних, проведення експериментів з ними, висування нових гіпотез щодо механізмів інтелектуальної діяльності, вдосконалення моделей і т. Д.

       Другий підхід як об'єкт дослідження розглядає штучний інтелект. Тут мова йде про моделювання інтелектуальної діяльності за допомогою обчислювальних машин. Метою робіт в цьому напрямку є створення алгоритмічного і програмного забезпечення обчислювальних машин, що дозволяє вирішувати інтелектуальні завдання не гірше людини.

       Нарешті, третій підхід орієнтований на створення змішаних людино-машинних, або, як ще кажуть, інтерактивних інтелектуальних систем, на симбіоз можливостей природного і штучного інтелекту. Найважливішими проблемами в цих дослідженнях є оптимальний розподіл функцій між природним і штучним інтелектом і організація діалогу між людиною і машиною.

       Найпершими інтелектуальними завданнями, які стали вирішуватися за допомогою ЕОМ були логічні ігри (шашки, шахи), доказ теорем. Хоча, правда тут треба відзначити ще кібернетичні іграшки типу "електронної миші" Клода Шеннона, що керувалася складної релейного схемою. Ця мишка могла "досліджувати" лабіринт, і знаходити вихід з нього. А крім того, вміщена в уже відомий їй лабіринт, вона не шукала вихід, а відразу ж, не заглядаючи в тупикові ходи, виходила з лабіринту.

       Американський кібернетик А. Самуель склав для обчислювальної машини програму, яка дозволяє їй грати в шашки, причому в ході гри машина навчається або, принаймні, створює враження, що навчається, покращуючи свою гру на основі накопиченого досвіду. У 1962 році ця програма воювали з Р. Нілі, найсильнішим шашкістом в США і перемогла.