Основні поняття та історія розвитку штучного інтелекту

Технические (паспортные) данные электрической печи, аппаратуры управления, контроля и электроизмерительных приборов записываются по табличным данным оборудования. В дальнейшем эти сведения должны быть отражены в отчете по работе. Технические данные оборудования являются их номинальными параметрами, поэтому во время работы необходимо придерживаться указанных в паспортах значений тока, напряжений, мощностей и других величин.

При ознакомлении с электрической печью сопротивления следует обратить внимание на ее конструкцию и устройство нагревательных элементов и их расположение в печи. Рекомендуется измерить сопротивление нагревательных элементов с помощью тестера. Снять эскиз загрузочного устройства, обратить внимание на его привод. Выяснить, какие температурные режимы должны соблюдаться при термической обработке исходного материала (деталей) во время проведения опыта. Уточнить, какими приборами будет измеряться температура нагрева, где будут устанавливаться термопары. Электрическая схема соединений электропечи и измерительных приборов для проведения опыта приведена на рис. 5.

Учащиеся должны подобрать электроизмерительные приборы, аппаратуру управления, выполнить необходимые соединения и, перед тем как включить схему в работу, дать руководителю занятия для проверки.

Рисунок 5 - Принципиальная электрическая схема печи типа ОКБ-194: а – электрическая схема; б – диаграмма работы универсального переключателя УП

После проверки электрической схемы соединений и получения разрешения и задания от руководителя занятия на термическую обработку исходного материала учащиеся закладывают в загрузочное устройство исходный материал (детали) и включают печь работу. Во время проведения опыта надо внимательно наблюдать за показаниями электроизмерительных и теплоизмерительных приборов (амперметром, вольтметром, ваттметром, вторичным прибором термопары) и фиксировать их показания через равные промежутки времени. Данные наблюдений и последующих расчетов занести в таблицу 1. При достижении предельной температуры (согласно заданию) и наличии регулятора будет осуществлено регулирование температуры. Необходимо проследить, как работает регулятор, и заметить время перерыва подачи электроэнергии. По окончании опыта определить расход электроэнергии и коэффициент мощности установки.

Потребление А электрической энергии определяется по показанию счетчика, а в том случае, когда он в схеме отсутствует, можно воспользоваться величинами мощности Р (по показанию ваттметра) и продолжительности t работы:

А = Pt. (1)

Коэффициент мощности установки:

cosφ = Р/( UI). (2)

Таблица 1 – Данные опытов

Отчет по работе составляется по форме, указанной в приложении 1. В отчете необходимо привести паспортные данные машины аппаратов и измерительных приборов, кратко описать конструкцию электрической печи сопротивления, режим термообработки исходного материала, привести эскиз загрузочного устройства, расположения электронагревательных элементов, электрическую схему соединений приборов и аппаратов, которая использовалась при проведении опыта. Записать результаты наблюдений и расчетов. Описать способы регулирования температурных режимов в процессе термообработки. Ответить на контрольные вопросы.

Пример. Рассчитать нагревательный элемент, изготовленный из ленточного нихрома для шахтной печи, предназначенной для отжига стальных изделий Печь работает при температуре 800°С. Мощность Р печи 66 квт печь трехфазаная. Напряжение сети 380 в, размеры шахты: диаметр 800 мм, высота 1200 мм. Удельное сопротивление нихрома составляет ρ=1,2 ом·мм²/м. Отношение ширины ленты к ее толщине принимается т=10. Удельный вес нихрома γ= 82 н/дм³. Удельная поверхностная мощность Р_уд = 1,6 вт/см². Фазовая мощность Р_ф = Р : 3 = 66 : 3 = 22 квт.

Решение. Определяется толщина ленты:

= мм

Выбирается нихромовая лента размером 1,5 15 мм.

Сопротивление фазы

ом.

Длина (на фазу)

м.

Вес (на фазу)

н.

Исследование работы электросварочной установки переменного тока на аппарате СТАН-0

2.1 Записать технические (паспортные) данные машин, аппаратов и измерительных приборов.

2.2 Ознакомиться с устройством сварочного аппарата СТАН-0 и назначением отдельных его частей.

2.3 Для проведения опыта по получению данных внешней характеристики сварочного аппарата собрать электрическую схему, согласно рис. 1.

Рисунок 1 - Схема трансформатора СТАН-0.

2.4 Провести опыт для получения данных для построения внешней характеристики сварочного аппарата СТАН-0.

2.5 Составить отчет по выполненной работе.

Лабораторная установка состоит из сварочного аппарата СТАН-0, контрольно-измерительных приборов (амперметра, вольтметра, ваттметра), сварочной плиты, электрододержателя и свариваемой детали, а также нагрузочного сопротивления. В сварочный аппарат СТАН-0 входят сварочный трансформатор и регулятор (реактивная катушка, индуктивность которой можно изменять в некоторых пределах).

При питании дуги переменным током катодные и анодные области в процессе работы периодически меняются местами. Процесс дуговой сварки практически состоит из трех основных операций: зажигания дуги, подачи электрода в зону дуги по мере плавления электрода и перемещение электрода вдоль свариваемого шва. Зажигание дуги производится путем прикосновения электрода к поверхности изделия (короткое замыкание) и отводом электрода на расстояние, при котором появляется дуга.

Дугу можно рассматривать как ионизированный столбик газа, по которому движутся электроны с одного электрода на другой. Дуга переменного тока по сравнению с дугой постоянного тока неустойчива, так как переменный ток в течение одной секунды (при частоте 50 гц) прерывается сто раз. Для поддержания устойчивости горения в зону дуги вводят вещества, дополнительно ионизирующие дуговой промежуток; для этого служит обмазка электродов. Для горения дуги необходимо на ее электродах поддерживать напряжение определенной величины. Это напряжение меняется в зависимости от материала электродов, силы тока в дуге и длины дуги.

Зависимость изменения напряжения от изменения тока на дуге называется вольтамперной внешней характеристикой. При ручной варке изменяются длина дуги и падение напряжения на дуге. Для получения качественного шва колебание тока в дуге должно быть минимальным, что обеспечивается мягко падающей внешней вольтамперной характеристикой сварочного агрегата. Примерный вид вольтамперной внешней характеристики приведен на рис. 2.

Рисунок 2 - Внешняя характеристика сварочного трансформатора.

Необходимо записать технические данные машин, аппаратов и контрольно-измерительных приборов. При ознакомлении с устройством сварочного аппарата СТАН-0 следует обратить внимание на его конструкцию и расположение обмоток. Снять эскиз клеммных щитков и обозначения выводов.

На рис. 1 приведена электрическая схема трансформатора СТАН-0. Трансформатор имеет магнитопровод 5, имеющий три стержня и два ярма. На первом стержне находится первичная обмотка, состоящая из двух катушек 2 и 4, соединенных последовательно и имеющих выводы на клеммном щитке с пометками А и В. Одна из катушек имеет отпайку с выводом на клеммный щиток 1. Клемма обозначена индексом В' и имеет пометку – 10%. На стержне с первичной обмоткой находится катушка 3 основной рабочей вторичной обмотки с выводами а и в на клеммном щитке 8. На другом крайнем стержне дополнительной отпайкой с выводами б, б', г на щитке 8.

Реактивная катушка 7 включается последовательно в цепь рабочей катушки 3 и позволяет создавать три ступени значений вторичного тока. Переключение производится перемычкой на щитке 8, к которому подводят провода электродержателя 9 и от сварочной плиты 10. На этой плите укладывается свариваемая деталь 11.

Регулирование сварочного тока внутри каждой из ступеней осуществляется третьим стержнем 6 трансформатора, располагающегося между верхним и нижним ярмом магнитопровода. Стержень 6 выполняет роль магнитного шунта и имеет поперечное перемещение винтом с гайкой и приводной рукояткой. Трансформатор заключен в металлический кожух 12, имеющий винт для заземления.

Далее необходимо подобрать аппаратуру и контрольно-измерительные приборы, собрать электрическую схему и дать проверить ее руководителю занятия. После проверки и получения разрешения на включение включить сварочный аппарат на холостом ходу.

Опыт по снятию внешних характеристик сварочного аппарата СТАН-0 производится при трех ступенях переключения и четырех-пяти различных положениях шунта. Вначале сварочный аппарат подключается к клеммам А и В (см. рис.1), когда напряжение сети равно 220 в. Первая ступень переключения соответствует моменту, когда перемычка на клеммном щитке 8 будет установлена к зажимам а и б, при этом сварочный ток от 20 до 60 а.

Внутри ступени сварочный ток регулируется изменением индуктивности реактивной катушки (изменением положения магнитного шунта). Первое положение шунта должно быть симметрично сердечнику сварочного трансформатора. Ток нагрузки меняется от нуля до тока короткого замыкания I_к.з. за счет изменения нагрузочного сопротивления. Для первой точки ток нагрузки надо установить равным току короткого замыкания: I_н=I_к.з.; для второй - 0,8 от тока короткого замыкания , для третьей , четвертой и пятой точек соответственно 0,6; 0,4; 0,2 от тока короткого замыкания. Вторую ступень регулирования сварочного тока получают, поставив перемычку на клеммном щитке 8 между клеммами б и в, при этом сварочный ток можно получить от 40 до 105 а. Третью ступень регулирования сварочного тока получают, если перемычку на том же щитке поставить между клеммами в и г, при этом можно получить сварочный ток от 70 до 150 а. Для получения различных значений сварочного тока внутри

каждой ступени необходимо изменять положение магнитного шунта, перемещая рукоятку на одинаковое расстояние.

Показания приборов необходимо занести в таблицу 1. Используя данные таблицы, построить в осях напряжение и ток внешние характеристики сварочного аппарата.

Таблица 1 – Данные опытов

Исследование работы электросварочной установки типа ПСО-300

2.1 Записать технические данные машин, аппаратов и измерительных приборов.

2.2 Ознакомиться с устройством и принципом работы сварочного преобразователя ПСО-300.

2.3 Собрать электрическую схему согласно рис. 1 для снятия внешней характеристики генератора.

Рисунок 1 - Электрическая схема сварочной установки для проведения опыта: Д – двигатель привода генератора; Г – сварочный генератор; ВС – селеновый выпрямитель.

2.4 Провести опыт (снять внешнюю характеристику).

2.5 Составить отчет по выполненной работе.

Лабораторная установка состоит из сварочного преобразователя ПСО-300, вольтметра с пределами измерения 100 и 250 в, двух амперметров – одного с пределами измерения 50 а (переменного тока) и одного с пределами измерений до 150 а (постоянного тока), нагрузочного сопротивления и ваттметра.

Сварочный генератор (рис. 2) выполненный на базе обычного генератора с параллельным возбуждением имеет дополнительную последовательную обмотку, включенную в цепь якоря так, чтобы магнитный поток, образованный этой обмоткой, был направлен встречно основному магнитному потоку и изменялся в зависимости от тока нагрузки.

Рисунок 2 - Принципиальная схема сварочного генератора.

Чем больше сварочный ток, тем сильнее должно быть размагничивающее действие последовательной обмотки, тем меньше результирующий магнитный поток и напряжение генератора. Таким образом, у генератора получается падающая внешняя характеристика.

Сварочный генератор ПСО-300 приводится в движение асинхронным электродвигателем переменного тока.

При сварке на постоянном токе отрицательный полюс источника тока присоединяется к электроду, а положительный – к свариваемому металлу; такое соединение называется прямой полярностью. Если переменить знаки у электродов и у свариваемого изделия, то такое соединение будет называться обратной полярностью. Как правило, при сварке используется соединение прямой полярности и лишь когда свариваемый металл оказывается тоньше электрода (сварка листовой стали), то применяется соединение обратной полярности. Объясняется это тем, что на положительном электроде выделяется значительно большее количество тепла, чем на отрицательном.

Сварочный генератор должен иметь падающую внешнюю характеристику, чтобы обеспечить падение напряжения на его зажимах при возрастании сварочного тока; такой генератор выдерживает короткое замыкание. Процесс зажигания дуги начинается с того, что электродом касаются свариваемого предмета, т.е. производят короткое замыкание сварочной цепи, а в процессе сварки при плавлении электрода периодически расплавленные капли металла замыкают накоротко промежуток между электродом и свариваемой поверхностью. Сварочный ток регулируется изменением основного магнитного потока, что достигается с помощью реостата в цепи обмотки возбуждения. Пределы регулирования ток возможны от 100 до 300 а.

Генератор преобразователя имеет два диапазона регулирования тока: один диапазон, при котором полностью включена последовательная размагничивающая обмотка (так называемые «малые токи») и другой диапазон, когда включена лишь часть последовательной обмотки («большие токи»).

Необходимо записать технические (паспортные) данные машин, аппаратов и электроизмерительных приборов. Необходимо ознакомиться с устройством сварочного преобразователя, измерить сопротивление его обмоток и таким образом определить их принадлежность. Следует снять эскиз клеммного щитка и определить, к каким клеммам необходимо присоединить электрод и свариваемое изделие. Рекомендуется ознакомиться с проспектом завода-изготовителя, инструкциями по монтажу и эксплуатации преобразователя ПСО-300.

Сборка схемы для проведения опыта проводится согласно рис. 1. Далее надо подготовить к пуску электродвигатель привода генератора, не забыть вывести регулировочный реостат в цепи возбуждения сварочного генератора. Собранную схему до включения необходимо дать проверить руководителю занятия. После проверки и получения разрешения на включение, пустить в ход сварочный преобразователь на холостом ходу; при этом не забыть проверить, соответствует ли направление вращения генератора направлению, указанному стрелкой.

До включения преобразователя в работу необходимо также проверить заземление корпуса генератора; произвести внешний осмотр генератора и электродвигателя привода генератора.

Опыт проводится в следующей последовательности. Пускается в ход электродвигатель привода генератора, полностью вводится сопротивление в цепь обмотки возбуждения генератора, фиксируются показания электроизмерительных приборов и их значения заносятся в таблицу 1. Затем полностью выводится сопротивление в цепи обмотки возбуждения генератора; снова фиксируются показания электроизмерительных приборов и заносятся в ту же таблицу. При промежуточных положениях рукоятки регулировочного реостата показания приборов также снимаются. В процессе проведения опыта нагрузочный ток изменяется при помощи нагрузочного

реостата. При каждом значении тока возбуждения генератора рекомендуется фиксировать показания при следующих значениях нагрузочных токов: короткое замыкание, а затем 0,8; 0,6; 0,4 и 0,2 от тока короткого замыкания. Показания электроизмерительных приборов заносятся в таблицу 1.

Таблица 1 – Данные опытов

В осях «напряжение» и «ток» строится внешняя характеристика генератора.

Исследование работы установки для контактной сварки

2.1 Ознакомиться с устройством аппарата для стыковой сварки и назначением его частей; записать технические (паспортные) данные аппарата контактной сварки, измерительных и контрольных приборов.

2.2 Собрать электрическую схему аппарата контактной сварки согласно рис. 1.

Рисунок 1 - Схема для проведения опыта контактной сварки.

2.3. Провести опыт для получения данных определения энергетических показателей работы аппарата контактной сварки.

2.4 Составить отчет о проделанной работе.

Лабораторная установка для ознакомления и проведения опыта получения данных определения энергетических показателей работы аппарата контактной сварки может быть оборудована аппаратом контактной сварки любого типа (стыковым, точечным и др.). Ознакомление с устройством и принципом действия аппаратов рекомендуется проводить с использованием наглядных пособий в виде плакатов, электрических схем управления, каталогов, справочников и других материалов необходимо иметь набор свариваемых деталей разных размеров и различных материалов. Лабораторный стол должен быть оборудован электроизмерительными приборами (амперметром, вольтметром, ваттметром).

Контактная сварка может быть выполнена по различным схемам. При стыковой сварке (рис.2) (детали соединяются между собой встык) свариваемые детали зажимаются в тиски машины с определенным вылетом L.

Рисунок 2 - Схема контактной стыковой сварки: 1 – свариваемые детали

Электрические сопротивления R₀ обеих деталей равны между собой, так как только при этом условии их нагрев будет одинаковым. Необходимо, чтобы электрическое сопротивление контакта R_к было больше 2R₀.

При стыковой сварке через свариваемые детали пропускается электрический ток, и за счет контактного сопротивления в месте стыка достигает сварочного жара, детали сжимаются, и осуществляется сварка. По окончании процесса сварки электрический ток выключается и давление (сжатие) снимается. Такой тип сварки называется стыковой сваркой сопротивлением. Сварка производится при плотности тока 50-100 а/мм², удельной мощности 10-15 ква/см² и температуре 1000-1200 °С. Схема сварки осуществляется по этапам: контакт – ток – давление без тока.

Стыковая сварка может производиться оплавлением. При этом способе нагрев деталей осуществляется в несколько приемов. Вначале производится предварительный подогрев – детали сжимаются, и через них пропускается электрический ток; в результате место стыка разогревается до температуры 600-800°С. После предварительного нагрева наступает этап оплавления. При этом давление деталей снижается, вследствие чего увеличивается сопротивление контакта. Уменьшение давления приводит к уменьшению площади соприкосновения свариваемых торцов деталей. Электрический ток нагревает детали до температуры, при которой наступает плавление металла. Наконец, последний этап, когда небольшим усилием осадки детали окончательно свариваются. Технологическая схема стыковой сварки оплавлением производится по этапам: прерывистый контакт–давление (осадка).

Машины стыковой сварки могут использоваться как для сварки сопротивлением, так и для сварки оплавлением. На рис. 3 приводится схема машины стыковой сварки.

Рисунок 3 - Схема машины стыковой сварки: 1 – станина; 2 – направляющие; 3 – неподвижная плита; 4 – упоры; 5 – зажимное устройство; 6 – подвижная плита; 7 – подающее устройство; 8 – трансформатор; 9 – гибкий токопровод.

При точечной сварке детали соединяются между собой внахлестку (рис.4).

Рисунок 4 - Схема точечной сварки: 1 – трансформатор; 2 и 6 – контакты; 3 – верхнее плечо; 4 и 5 – свариваемые листы; 8 – точка сварки.

Ток от сварочного трансформатора поступает к свариваемым деталям (чаще всего листам), встречая на своем пути так называемое переходное сопротивление, разогревает в месте контакта деталь и, нажимая на контакт, производит сварку. Давление в месте сварки осуществляется специальным устройством от педали или с помощью приводного механизма. Точечная сварка производится по схеме: контакт – ток – давление. На рис. 5 приводится схема машины точечной сварки.

Рисунок 5 - Схема машины точечной сварки: 1 – верхнее плечо; 2, 3, 4 и 6 – рычажный механизм; 5 – сварочный трансформатор; 7 – нижнее плечо; 8 – электрододержатель.

На качество точечной сварки влияет чистота поверхности свариваемых деталей (листов). Диаметр электрода зависит от толщины свариваемых листов и качества материала. При сварке листов различной толщины устанавливают электроды различных размеров: для большей толщины листа – меньший диаметр электрода, а для более тонкого листа – больший. Плотность тока под электродами для различных материалов разная, но в среднем для стали может быть принята равной 80-90 а/мм². Напряжение на электродах зависит от толщины свариваемого металла и принимается от 1 до 4 в.

Роликовая сварка (рис.6) представляет собой процесс соединения металлических деталей непрерывным или прерывистым швом за счет пропускания через свариваемые детали электрического тока, подводимого посредством вращающихся роликов.

Рисунок 6 - Схема роликовой сварки: 1 – ролики; 2 – свариваемые листы;

3 – трансформатор.

Один из роликов (нижний) вращается за счет трения, а другой является приводным. Роликовая сварка аналогична точечной и применяется в тех случаях, когда необходимо обеспечить герметичность шва.

Технологическая схема роликовой сварки представляется в виде: давление – ток – нет тока – ток. Эта схема осуществляется с участием прерывателя электрического тока при непрерывном давлении и прокатывании роликов. Возможна и другая схема роликовой сварки, при которой ролики периодически останавливаются, и в этот момент включается ток. Для длинных швов применяется схема роликовой сварки, когда ролики непрерывно вращаются при постоянном действии тока.

На качество сварки оказывает влияние чистота поверхности свариваемых деталей, величина перекрытия точек, удельная мощность и давление.

При ознакомлении с устройством сварочного аппарата контактной сварки необходимо выяснить назначение отдельных его частей, снять кинематическую и электрическую схемы аппарата, записать технические (паспортные) денные. Провести измерения сопротивлений первичной и вторичной обмоток трансформатора. Ознакомиться с каталожными данными и данными завода-изготовителя сварочного аппарата.

Электрическая схема сварочной установки контактной сварки для проведения опыта представлена на рис. 1. Необходимо подобрать электроизмерительные приборы, соединить их по указанной схеме и дать проверить схему руководителю занятия. После получения разрешения включить сварочный аппарат в работу на холостом ходу. Произвести замеры показаний амперметра, вольтметра, ваттметра и записать показания в таблицу 1.

Таблица 1 - Данные опытов

Опыт по исследованию работы сварочной установки контактной сварки для получения данных энергетических показателей проводится:

1) при сварке проволок одного диаметра на различных ступенях регулировки вторичного напряжения;

2) тот же опыт, но с проволокой большего размера, также при различных значениях вторичного напряжения;

3) при сварке листов стали при различных значениях вторичного напряжения.

Данные наблюдения заносятся в таблицу 1.

Необходимо привести краткое описание конструкции сварочного аппарата и его кинематической схемы. Указать назначение отдельных его частей. Привести электрическую схему. Заполнить таблицу и сделать выводы по работе.

Основні поняття та історія розвитку штучного інтелекту

Штучний інтелект (ШІ) – галузь комп’ютерної науки. Вона займається дослідженням і автоматизацією розумової поведінки. Це частина інформатики, яка базується на її теоретичних прикладних принципах, які зводяться до структур даних, що використовуються для зображення знань та розробки алгоритмів, їх застосування, а також до мов і методик програмування.

Проблема визначення штучного інтелекту зводиться до проблеми визначення інтелекту взагалі, зокрема до з’ясування, є він чимось єдиним, чи об’єднує набір розрізнених здібностей? Якою мірою інтелект можна створити , а якою він існує апріорі? Іншими проблемними питаннями є такі: що відбувається під час його створення; що являє собою інтуїція; що таке творчість;чи можна судити про наявність інтелекту тільки за спостережуваною поведінкою; як зображуються знання у нервових тканинах живих істот і як можна їх застосувати до проектування інтелектуальних пристроїв; що таке самоаналіз і як він пов’язаний з розумом; чи є необхідним створення інтелектуальної комп’ютерної програми на зразок людського розуму, чи достатнім є строго „інженерний” підхід; чи можна досягнути розумності застосуванням комп’ютерної техніки, чи сутність інтелекту потребує розмаїття почуттів і досвіду, притаманних лише біологічним істотам та ін.? Досі відповідей на ці питання не знайдено, але всі вони дають змогу поставити задачі і розробити методологію їх розв’язку, що становить основу сучасного ШІ як спектра проблем і методологій, що вивчаються розробниками його систем.

Ідея створення штучної подоби людського розуму для розв’язання складних задач та моделювання розумової здатності з точки зору філософського розуміння штучного інтелекту виникла кілька тисячоліть тому. Логічним початком її можна вважати вчення Аристотеля, який об’єднав інтуїтивне розуміння таїнства та розуміння ранньої грецької традиції з ґрунтовним аналізом і строгим мисленням, якому довелося стати стандартом для сучасної науки. Основні його ідеї з цієї галузі сформульовано в роботах „Фізика”, „Метафізика” та „Логіка”. Так, у „Логіці” розглядаються питання істинності міркувань на основі їх взаємозв’язку з іншими істинними твердженнями. Наприклад з висловів „Всі люди є смертними” та „Сократ – людина” можна зробити висновок, що „Сократ – смертний”. Цей силогізм, застосовується як дедуктивне правило modus ponens.

Формальна аксіоматизація логічних міркувань у повному обсязі міститься у працях Готлоба Фреге, Бертрана Рассела, Курта Геделя, Алана Тьюрінга, Альфреда Тарського та інших мислителів.

За часів Ренесансу на зміну містицизму як засобу пояснення всесвіту прийшов емпіризм. Головною подією у розвитку сучасних уявлень була революція, започаткована Коперніком, – заміна стародавньої геоцентричної моделі всесвіту, за якою уявлення про світ розглядалися як такі, що фундаментально відрізнялися від їх видимості. Відмінність між людським розумом і реальністю, що його оточує, між поняттями про речі і події та самими речами і подіями є принциповою для сучасної теорії інтелекту та його організації. У працях Галілея посилився розрив між світом та нашими ідеями про нього. Саме з них розвинулось сучасне уявлення про формування розуму. Самоаналіз став важливою мотивацією в різних галузях науки, людської діяльності, та систематизованим застосуванням наукового методу. XVII та XVIII століття відзначаються чималими здобутками в епістемології та суміжних галузях науки. Рене Декарт, який є центральною постаттю у розвитку сучасних концепцій мислення та розуму, зробив спробу знайти основу реальності виключно методами когнітивної інтроспекції. Відкидаючи інформацію, що надходить від органів відчуттів, як неблагонадійну, він піддав сумніву навіть існування фізичного світу, лишившись наодинці з реальністю думки. Для ШІ особливого значення набувають такі два висновки: розділенням розуму і фізичного світу встановлено, що побудова ідей про світ необов’язково відповідає предмету, що вивчається; оскільки розум і тіло, як з’ясувалося розділені, філософи оголосили за потрібне знайти спосіб поєднати їх, оскільки взаємодія між розумовим, res cognitas, та фізичним, res extensa, є неодмінною для людського існування.

У XVIII ст. Готфрід Вільгельм фон Лейбніц у роботі “Calculus Philosophicus” розробив першу систему формальної логіки і спорудив машину для автоматизації її обчислень. Л.Ейлер, аналізуючи задачі про кенігсберзькі мости, створив вчення про абстрактні відображення структури взаємозв’язків реального світу.

Формалізація теорії графів зробила можливим пошук у просторі станів (state space graph) основного концептуального інструменту ШІ. Графи можна застосувати для моделювання прихованої структури задачі. Вузли графа станів (state space graph) являють собою можливі стадії розв’язання задачі; ребра графа відображують розумовий висновок, ходи під час гри та інші кроки під час розв’язання.

Розв’язання задачі – це процес пошуку шляху до розв’язку на графі станів. Описуючи весь простір розв’язків задачі, графи станів надають потужний інструмент для виміру структурованості та складності проблем, аналізу ефективності, коректності та загальності стратегій розв’язку.

У XIX ст. у галузі ШІ з’явилися праці Чарльза Беббіджа, Ади Левлейс, Дж. Буля, Готлоба Фреге та ін. Чарльза Беббіджа можна вважати одним із перших практиків ШІ. Його „Різницева машина” була спеціалізованим пристроєм для обчислення значень деяких поліноміальних функцій і попередницею „аналітичної машини” – універсального обчислювального пристрою, попередника багатьох архітектурних положень сучасних комп’ютерів, передусім розділення пам’яті та процесора. Відмінною рисою опису Ади Левлейс є розуміння особливостей взаємозв’язків як сутностей, які можна вивчити, охарактеризувати, реалізувати і піддати механічним маніпуляціям, не вдаючись до конкретних значень, які проходять через обчислювальну машину, як об’єкт-принцип „абстрагування і маніпулювання формою” Аристотеля. Дж. Буль створив формальну мову для опису мислення. Його роботи знаходяться у витоків ШІ. Здійснена ним формалізація законів логіки є звершенням, що сформувало серцевину сучасних комп’ютерних наук. Булева система показала, що проста формальна система двійкової арифметики може передати повну міць логіки, вона постала однією з основ робіт Тюрінга і Геделя про сучасні системи автоматичних міркувань. Готлоб Фреге у праці „Основи арифметики” розробив точну і зрозумілу мову специфікації для описування основ арифметики (числення предикатів першого порядку) – інструмент для запису теорем і задання значень істинності, які утворюють елементи математичних розумових висновків і описують аксіоматичний базис змісту цих виразів.

У ХХ ст. зроблено важливі кроки, необхідні для розуміння фундаментальних принципів ШІ. У працях Рассела та Уайтхеда заявлено мету виведення з набору аксіом шляхом формальних операцій всю математику. Це означає, що всі аксіоми і теореми треба розглядати виключно як набори символів, докази повинні виводитися лише шляхом застосування строгих правил для маніпулювання такими стрічками. Альфред Тарський створив теорію посилань, згідно з якою правильно побудовані формули (well-formed formulae) Фреге чи Рассела Уайтхеда певним чином посилаються на об’єкти реального світу. Відповідна концепція становить основу більшості теорій формальної семантики. Сучасні дослідники в сфері комп’ютерних наук пов’язали теорію Тарського з мовами програмування та іншими комп’ютерними реаліями.

ШІ став життєздатною науковою дисципліною з появою цифрових обчислювальних машин. Ера розумних машин настала відразу з появою перших комп’ютерів, більшість яких була створена для того, щоб зломати німецькі шифри під час Другої Світової війни. Перший робочий комп’ютер на електромагнітному реле Робінзон (Robinson), побудований у 1940 р., призначався для розшифрування німецьких військових переговорів, зашифрованих за допомогою машини Енігма (Enigma). За три роки потому вакуумні трубки замінили електромагнітне реле, що дало змогу побудувати більш швидкодіючий комп’ютер Колосс (Сolossus)для зламу нових вдосконалених кодів. У 1945 р. в Університеті Пенсільванії Д.В.Мохлі та Д.П.Екертом було створено комп’ютер ENIAC, задача якого полягала в розрахунку балістичних таблиць часів Другої Світової війни. Нейронні мережі із нейронним зв’язком були побудовані В.Піттсом та У.МакКулоччем у 1945 р. для демонстрації їх застосування. Тоді ж Н.Вінер створив галузь кібернетики, яка охоплювала математичну теорію зворотного зв’язку для біологічних та інженерних систем. З цим відкриттям пов’язана концепція про те, що розум – це процес отримання і обробки інформації для досягнення певної цілі. У 1949 р. Д.Хеббс відкрив спосіб створення штучних нейронних мереж, що самонавчаються. Цей процес дає змогу так змінювати вагові коефіцієнти у нейронній мережі, що дані на виході відображають зв’язок з інформацією на вході.

1950-ті роки відзначені в історії як роки формального народження ШІ. Алан Тюрінг (Alan Turing) запропонував спеціальний тест („Тест Тюрінга”) як засіб упізнання розумності машини. За цим тестом одна чи кілька людей повинні задавати питання двом таємним співбесідникам і на підставі відповідей визначити, хто з них є машиною, а хто людиною. Якщо не вдавалось викрити машину, яка маскувалась під людину, то вважали, що машина є розумною. Існує доповнення до тесту Тюрінга, так званий „Приз Лейбнера”, яке становить собою змагання з виявлення кращого імітатора людської розмови.

У ці самі роки було відкрито, що комп’ютери можуть управляти символами таким же чином, як і числовими даними. Це сприяло розробці програм, призначених для доведення теорем, які застосовувалися для аналізування нерозв’язаних проблем. Важливою подією у програмній галузі у 1950-ті роки було створення А.Самюелем програми для гри в шашки, яка з часом почала перегравати свого творця. Були також розроблені дві мови ШІ: перша – IPL, створена Ньюелом, Сімоном та Шоу (мова обробки списків даних), друга – відома мова LISP – основна мова додатків ШІ.

У 1960-ті роки відбувся стрибок у розвитку ШІ, викликаний прогресом у комп’ютерних технологіях та збільшенням кількості розробок у цій галузі. Найбільш важливий успіх – зображення знань, побудов іграшкових світів, за допомогою яких створювалося навколишнє середовище, в якому тестувалися ідеї з комп’ютерного зору, робототехніки та здійснювалась обробка людської мови. Тривали розробки з нейронних мереж.

У 1970-ті роки відбувся спад інтересу до ШІ через те, що дослідникам не вдалося виконати завищені і нереальні обіцянки щодо його успіху, а практичне застосування було, як і раніше, мінімальним. Проте дослідження тривали, до того ж не безуспішно. Д.Ленет із Стенфордського університету створив програми, які дали змогу відкрити нові теорії у галузі математики, зокрема у теорії чисел. Вперше було винайдено та застосовано нечітку логіку, якою послуговувалися в розробках, що стосувалися парового двигуна. Було розроблено мову ПРОЛОГ (Prolog – програмування логіки), призначену для розробки програм, які управляли символами. Ця мова працювала з правилами та фактами.

У 1980-ті роки обсяг продажу апаратних засобів та програмного забезпечення, пов’язаного з ШІ, перевищив 400 млн доларів (1986 р.). більша частина цього обсягу була пов’язана з продажем експертних систем на LISP та LISP-машин. Експертні системи застосовувалися для розробки копалин, прогнозування інвестицій, діагностування електровозів та ін. Нейронні мережі у цей час почали відроджуватися, вони дістали застосування в процесі вирішення різноманітних проблем, зокрема в розпізнаванні мови та в з’ясуванні можливость самонавчання машин. Тоді ж мав місце спад інтересу до ШІ, причиною чого були збої експертних систем. Проте інші додатки ШІ було серйозно поліпшено саме в 1980-ті роки. Це – системи розпізнавання мови, причому в режимі реального часу.

1990-ті роки стали новою епохою в розвитку слабкого ШІ (це – широкий діапазон технологій ШІ; сильний ШІ – програмне забезпечення, завдяки якому комп’ютери матимуть змогу думати так само як і люди). Елементи ШІ були інтерпретовані в низку додатків: системи розпізнавання фальшивих кредитних карток; системи розпізнавання обличчя; системи автоматичного планування; системи передбачення прибутку та потреби в персоналі; конфігуровані системи „видобутку даних” з баз даних; системи персоналізації. Важливою подією в розвитку комп’ютерних ігор з використанням ШІ було створення в 1997 р. суперкомп’ютера для гри в шахи Deep Blue. Інша подія в розвитку ШІ відбулася за 60 млн. миль від Землі: було створено систему Deep Space 1 (DS1), яка могла тестувати технології 12-го ступеня ризику, включно з польотом комети і тестування для майбутніх космічних польотів. Система DS1 містила систему штучного інтелекту Remote Agent, якій на нетривалий час надавалось управління космічним кораблем (роботу виконувала команда вчених з використанням терміналів). Ця система продемонструвала здатність управляти складним космічним кораблем, давала змогу вченим та екіпажам кораблів зосередитися на розв’язанні інших задач.