Понятие об искусственном интеллекте.

Исследования в области искусственного интеллекта (ИИ) развернулись одновременно с началом промышленного использования ЭВМ. Сам термин "искусственный интеллект" впервые появился в конце 60-х гг. Искусственный интеллект (англ. - artificial intelligence) – это искусственные программные системы, созданные человеком на базе ЭВМ и имитирующие решение человеком сложных творческих задач в процессе его жизнедеятельности. По другому аналогичному определению, "искусственный интеллект – это программы для ЭВМ, с помощью которых машина приобретает способность решать нетривиальные задачи и задавать нетривиальные вопросы".

Различают два направления работ, составляющих искусственный интеллект (ИИ). Первое из этих направлений, которое можно условно назвать бионическим, имеет своей целью смоделировать деятельность мозга, его психофизиологические свойства, чтобы попытаться воспроизвести на ЭВМ или с помощью специальных технических устройств искусственный разум (интеллект).

Второе (основное) направление работ в области ИИ, называемое иногда прагматическим, связано с созданием систем автоматического решения сложных (творческих) задач на ЭВМ без учета природы тех процессов, которые происходят в человеческом сознании при решении этих задач. Сравнение при этом осуществляется по эффективности результата, качеству полученных решений.

P.S.Созданные в рамках этого направления системы ИИ позволяют доказывать математические теоремы, переводить тексты с одного языка на другой, диагностировать болезни, умело играть в шахматы и другие интеллектуальные игры. Новое поколение роботов, наделенных ИИ, обладает такими "интеллектуальными" способностями, как способность обучаться, приспосабливаться к изменениям внешней среды, "осмысленно" имитируя поведение человека.

Несмотря на различия предметной области (т.е. сферы применения) систем ИИ, можно выделить некоторые общие принципы их построения и функционирования. Прежде всего, отметим, что процесс мышления человека обладает рядом характерных особенностей:

1. Существует цель, т.е. тот конечный результат, на который направлены мыслительные процессы человека ("цель заставляет человека думать").

2. Человеческий мозг хранит огромное число фактов и правил их использования. Для достижения определенной цели надо только обратиться к нужным фактам и правилам.

3. Принятие решений всегда осуществляется на основе специального механизма упрощения, позволяющего отбрасывать ненужные (малосущественные) факты и правила, не имеющие отношения к решаемой в данный момент задаче, и, наоборот, выделять главные, наиболее значимые факты и правила, нужные для достижения цели.

4. Достигая цели, человек не только приходит к решению поставленной перед ним задачи, но и одновременно приобретает новые знания. Та часть интеллекта, которая позволяет ему делать соответствующие заключения (выводы) на основании правил, отобранных механизмом упрощения, и генерировать новые факты из уже существующих, называется механизмом (или машиной) вывода (inference machine).

Поскольку система ИИ принимает решения аналогично тому, как это делает человек, то она должна включать в себя следующие ключевые элементы – цели, факты и данные, правила, механизмы вывода и упрощения.

Все эти компоненты системы ИИ показаны на рис. 1.1. На этом же рисунке выделена база знаний, которая содержит всю располагаемую информацию о внешнем мире (моделях решаемых задач). Условно она может быть разделена на три части (или области), называемые базой целей, базой правил и базой данных.

Рис. 1.1. Компоненты системы ИИ

Первая область содержит информацию о целях, для достижения которых предназначена система ИИ.

Вторая область включает в себя сведения, которые отражают закономерности, характерные для решаемого класса задач. Это правила, механизмы упрощения и вывода, которые позволяют не только выводить новые факты, не зафиксированные ранее в базе данных, но и приобретать новые знания в ходе функционирования системы или на этапе ее обучения.

В третьей области важное практическое реальное применение получила технология искусственного интеллекта, сформировавшаяся в середине семидесятых годов прошлого века и получившая название экспертных систем (expert systems, ЭС). При создании ЭС требуется разработать программы (устройства), которые при решении задач, трудных для эксперта-человека, получают результаты, не уступающие по рискам или эффективности результатам, формируемыми специалистами –экспертами. В силу той особой роли, которую играет база знаний в процессе формирования решений, системы ИИ нередко называют системами, основанными на знаниях (knowledge-based systems).