Основи проектування штучного інтелекту

1.Надайте визначення ЕС, визначить задачі її розробки і основне коло розробників і користувачів. Чи можна використовувати ЕС для автоматичного прийняття рішень. Поясніть ваш погляд на це питання.

ЕС – це комп’ютерна програма , яка дозволяє моделювати процес мислення засобами БД. Основними характеристиками ЕС є :

ЕС-це інтелектуальна комп’ютерна програма

ЕС- програма побудована на знаннях.

ЕС працюють за формулою БЗ+механізм висновку.

У сучасному світі прогрес продуктивності програміста практично досягається тільки в тих випадках, коли частину інтелектуального навантаження беруть на себе комп'ютери. Одним із способів досягти максимального прогресу в цій області, є "штучний інтелект", коли комп'ютер бере на себе не тільки однотипні операції, що багато разів повторюються, але і сам зможе навчатися. Крім того, створення повноцінного "штучного інтелекту" відкриває перед людством нові горизонти розвитку. Метою вивчення дисципліни є підготовка фахівців в області автоматизації задач, що важко формалізуються, які дотепер вважаються прерогативою людини. Задачею вивчення дисципліни є придбання знань про способи мислення людини, а так само про методи їх реалізації на комп'ютері. Основним предметом вивчення дисципліни є розумові здібності людини і способи їх реалізації технічними засобами. Термін інтелектинтеллектинтеллект (intelligenceintelligence) походить від латинського intellectus — що означає розум; розумові здібності людини. Відповідно штучний інтелектинтеллект искусственныйинтеллект искусственный (artificial intelligenceintelligence artificial) — ШІ (AI) звичайно тлумачиться як властивість автоматичних систем брати на себе окремі функції інтелекту людини, наприклад, вибирати і ухвалювати оптимальні рішення на основі раніше одержаного досвіду і раціонального аналізу зовнішніх дій. Принципова можливість автоматизації рішення інтелектуальних задач за допомогою ЕОМ означає, що на них можна програмно реалізовувати будь-які алгоритми перетворення інформації –будь то обчислювальні алгоритми, алгоритми управління, пошуку доказу теорем або композицій мелодій. Практична здійсненність алгоритмів залежить від тих засобів, що є в нашому розпорядженні, які можуть мінятися з розвитком техніки. Так, у зв’язку появою швидкодійних ЕОМ стали практично здійсненними і такі алгоритми , які раніше були тільки потенційно здійсненними.

2.Розкажіть про історію розвитку систем ШІ

Історично склалися три основні напрями в моделюванні ШІ. У рамках першого підходу об'єктом досліджень є структура і механізми роботи мозку людини, а кінцева мета полягає в розкритті таємниць мислення. Другий підхід як об'єкт дослідження розглядає ШІ. Тут йдеться про моделювання інтелектуальної діяльності за допомогою обчислювальних машин. Метою робіт в цьому напрямі є створення алгоритмічного і програмного забезпечення обчислювальних машин, що дозволяє вирішувати інтелектуальні задачі не гірше за людину. Нарешті, третій підхід орієнтований на створення змішаних людино-машинних. Найпершими інтелектуальними задачами, які стали розв'язуватися за допомогою ЕОМ були логічні ігри (шашки, шахи), доказ теорем. У 1957 р. американський фізіолог Ф. Розенблатт запропонував модель зорового сприйняття і розпізнавання — перцептрон. Перцептрон або будь-яка програма, що імітує процес розпізнавання, працюють в двох режимах: в режимі навчання і в режимі розпізнавання. В режимі навчання хтось, що грає роль вчителя, пред'являє машині об'єкти і про кожен з них повідомляє, до якого поняття він належить. За цими даними будується вирішальне правило, що є, по суті, формальним описом понять. В режимі розпізнавання машині пред'являються нові об'єкти, і вона повинна їх класифікувати, по можливості, правильно. Дуже великим напрямом систем ШІ є роботехніка. Перших роботів важко назвати інтелектуальними. Тільки в 60-х роках з'явилися роботи, які управлялися універсальними комп'ютерами. Наприклад в 1969 р. в Електротехнічній лабораторії (Японія) почалася розробка проекту "промисловий інтелектуальний робот". Мета цієї розробки — створення маніпуляційного робота з елементами штучного інтелекту для виконання складально-монтажних робіт з візуальним контролем. Ще можна виділити роботи київського Інституту кібернетики, де під керівництвом Н. М. Амосова і В. М. Глушкова ведеться комплекс досліджень, направлених на розробку елементів інтелекту роботів. Особливу увагу в цих дослідженнях надається проблемам розпізнавання зображень і мови, логічного виводу і управління за допомогою нейроподібних мереж. Розглянемо приклади великомасштабних експертних систем.

MICIN — експертна система для медичної діагностики. Розроблена групою по інфекційним захворюванням Стенфордського університету. Ставить відповідний діагноз, виходячи з представлених нею симптомів, і рекомендує курс медикаментозного лікування будь-якої з діагностованих інфекцій. База даних складається з 450 правил.

PUFF — аналіз порушення дихання. Дана система є MICIN, з якої видалили дані по інфекціях і вставили дані про легеневі захворювання.

DENDRAL — розпізнавання хімічних структур. Дана система найстаріша, з тих, що мають звання експертних. Перші версії даної системи з'явилися ще в 1965 році у все тому ж Стенфордськом університеті. Користувач дає системі DENDRAL деяку інформацію про речовину, а також дані спектрометрії (інфрачервоної, ядерного магнітного резонансу і мас-спектрометрії), і та у свою чергу видає діагноз у вигляді відповідної хімічної структури.

PROSPECTOR — експертна система, створена для сприяння пошуку комерційно виправданих родовищ корисних копалин.

3. Поняття знань. Відмінність знань від даних.

Класифікація знань за видом носія. Приклади

Складність поняття знання полягає в множинності його матеріальних носіїв. За цією ознакою можна виділити п’ять основних форм знань:

z1 - знання в пам’яті людини;

z2 - матеріальні знання (підручники, довідники, статті і т. і.);

z3 - поле знань

z4 - знання на мові представлення знань (формалізація z3);

z5 - база знань в комп’ютері (на машинних носіях інформації).

При створенні ЕС принциповим є етап розробки поля знань Z3, яке представляє собою деякий полуформалізований опис понять предметної області і зв’язків, що існують між ними. Наприклад у вигляді малюнка, таблиці, схеми, діаграми, сітки... В подальшому