ВВ..Б. ТарасовБ. ТарасовМосковский государственный технический Московский государственный технический

университет им. Н.Э.Баумана университет им. Н.Э.Баумана

Кафедра «Компьютерные системыКафедра «Компьютерные системы автоматизации производства»автоматизации производства»

e-mail: tarasov@rk9.bmstu.rue-mail: tarasov@rk9.bmstu.ru

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СРЕДЫ: ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СРЕДЫ: НОВЫЙ ВИТОК ИНТЕГРАЦИИ НОВЫЙ ВИТОК ИНТЕГРАЦИИ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Общемосковский научный семинарОбщемосковский научный семинар

«Проблемы искусственного интеллекта» «Проблемы искусственного интеллекта»

11 апреля 2012 г.11 апреля 2012 г.

ПРЕДЫДУЩИЕ ДОКЛАДЫПРЕДЫДУЩИЕ ДОКЛАДЫСеминар «Проблемы искусственного интеллекта»

20 ноября 2008 г. «Модели взаимодействия и диалога в многоагентных системах»

25 марта 2004 г. «Логико-семиотические подходы к моделированию НЕ-факторов в теории агентов»

Поспеловские чтения

29 ноября 2011 г. «Нестандартные множества и гранулярные вычисления»

16 декабря 2009 г. «Псевдофизические логики в искусственном интеллекте»4 декабря 2007 г. «Д.А.Поспелов и модели поведения»

30 ноября 2005 г. «Логико-лингвистические модели: прошлое, настоящее и будущее»

11 февраля 2003 г. «От оппозиционных шкал к семиотическим системам»

ПЛАН ДОКЛАДАПЛАН ДОКЛАДА От эвристического поиска к интеллектуальным средам: этапы От эвристического поиска к интеллектуальным средам: этапы

эволюции интеллектуальных систем.эволюции интеллектуальных систем. Тенденции развития современного ИИ. Плюрализм концепций Тенденции развития современного ИИ. Плюрализм концепций

ИИ как предпосылка появления интеллектуальных сред. ИИ как предпосылка появления интеллектуальных сред. Онтологии, неклассические логики, диалогика, агенты, Онтологии, неклассические логики, диалогика, агенты,

многоагентные системы, гранулярные вычисления, многоагентные системы, гранулярные вычисления, антропоцентрические интерфейсы – вклад ИИ в создание антропоцентрические интерфейсы – вклад ИИ в создание интеллектуальных сред.интеллектуальных сред.

Интегрированные, гибридные, синергетические Интегрированные, гибридные, синергетические интеллектуальные системы.интеллектуальные системы.

Что такое интеллектуальная среда? Экологический Что такое интеллектуальная среда? Экологический императив ИИимператив ИИ

Главные компоненты и архитектура интеллектуальной средыГлавные компоненты и архитектура интеллектуальной среды Многоагентный подход к формированию интеллектуальной Многоагентный подход к формированию интеллектуальной

среды. Концепция интеллектуальной среды как когнитивно-среды. Концепция интеллектуальной среды как когнитивно-регулятивного мета-агента.регулятивного мета-агента.

Беспроводные сенсорные сети и Беспроводные сенсорные сети и sensor miningsensor mining Поведенческая информатикаПоведенческая информатика Области применения интеллектуальных средОбласти применения интеллектуальных сред Интеллектуальные среды как ядро интеллектуальных Интеллектуальные среды как ядро интеллектуальных

предприятий и производствпредприятий и производств

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Эвристический поискЭвристический поиск

Экспертные системыЭкспертные системы

Гибридные интеллектуальные системы, включая Гибридные интеллектуальные системы, включая системы мягких и интеллектуальных вычисленийсистемы мягких и интеллектуальных вычислений

Искусственные агенты и многоагентные системы. Искусственные агенты и многоагентные системы.

Онтологии.Онтологии.

Интеллектуальные средыИнтеллектуальные среды

О НОВЫХ ТЕРМИНАХ, СВЯЗАННЫХ С О НОВЫХ ТЕРМИНАХ, СВЯЗАННЫХ С СОВРЕМЕННЫМ ИСКУССТВЕННЫМ СОВРЕМЕННЫМ ИСКУССТВЕННЫМ

ИНТЕЛЛЕКТОМИНТЕЛЛЕКТОМИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ

СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ЗНАНИЙ И РАССУЖДЕНИЙ

МНОГОАГЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ

COMPUTATIONALINTELLIGENCE

(ИнтеллектуальныеВычисления)

ГРУППОВОЙ ИИ ИСКУССТВЕННАЯ ЖИЗНЬ (КОЛЛЕКТИВНЫЙ ИИ)

РАСПРЕДЕЛЕННЫЙИИ

ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ

ИИGranularComputing

NaturalComputing

CognitiveComputing

SWARMINTELLIGENCE

(Роевой интеллект)

EMERGENTINTELLIGENCE

ГИБРИДНЫЙ(ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ)

ИНТЕЛЛЕКТ

ДРУЖЕСТВЕННЫЙ ИНТЕРФЕЙС

ПЕРСОНИФИЦИРО-ВАННЫЙ ИНТЕРФЕЙС

АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ (ДИАЛОГОВЫЙ) ИИ

AMBIENT INTELLIGENCE & SMART ENVIRONMENTS

Д.А.ПОСПЕЛОВ ОБ ИСКУССТВЕННОМ Д.А.ПОСПЕЛОВ ОБ ИСКУССТВЕННОМ ИНТЕЛЛЕКТЕИНТЕЛЛЕКТЕ

Исследования в ИИИсследования в ИИ должны быть нацелены на должны быть нацелены на ««изучение изучение психикипсихики человека человека с целью ее имитациис целью ее имитациив технических системах, решающих определенныйв технических системах, решающих определенныйнабор практических задач, традиционно считающихся набор практических задач, традиционно считающихся интеллектуальными» интеллектуальными» [Поспелов Д.А. Фантазия или наука: на пути [Поспелов Д.А. Фантазия или наука: на пути к ИИ. – М.: Наука, 1982]. к ИИ. – М.: Наука, 1982].

C C одной стороны, здесь речь идет о одной стороны, здесь речь идет о недизъюнктивности недизъюнктивности психики психики человека человека (термин А.В.Брушлинского) – ее неразложимости на четко (термин А.В.Брушлинского) – ее неразложимости на четко различимые элементы. различимые элементы. С другой стороны, изучение психики человека предполагает С другой стороны, изучение психики человека предполагает рассмотрение и имитацию известной психологической триадырассмотрение и имитацию известной психологической триады«разум – чувства – воля». «разум – чувства – воля». Таким образом, в обобщенной архитектуре интеллектуальной системы Таким образом, в обобщенной архитектуре интеллектуальной системы помимо базы знаний должны присутствовать сенсорная подсистема и помимо базы знаний должны присутствовать сенсорная подсистема и интенциональная подсистема (т.е. наряду с инженерией знаний следуетинтенциональная подсистема (т.е. наряду с инженерией знаний следуетосуществлять осуществлять комплексирование и интеллектуальный анализ сенсорнойкомплексирование и интеллектуальный анализ сенсорнойинформации (инженерию образов) информации (инженерию образов) ии проектирование деятельности проектирование деятельности (в плане «мотивы-цели-задачи»).(в плане «мотивы-цели-задачи»).Эти аспекты и рассматриваются при создании интеллектуальной Эти аспекты и рассматриваются при создании интеллектуальной среды.среды.

В.К. ФИНН: ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИИ В.К. ФИНН: ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИИ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Искусственный интеллект – направление информатики Искусственный интеллект – направление информатики (компьютерной науки), в котором разрабатываются (компьютерной науки), в котором разрабатываются средства имитации и усиления умственной активности средства имитации и усиления умственной активности человека.человека.

Компьютерные системы, реализующие Компьютерные системы, реализующие способности способности естественного интеллектаестественного интеллекта, называют интеллектуальными , называют интеллектуальными системами.системами.

Интеллектуальная система = Интеллектуальная система = Информационная среда + Информационная среда + Решатель задач +Решатель задач + Комфортный интерфейс,Комфортный интерфейс,

где Решатель задач = Рассуждатель + Вычислитель + где Решатель задач = Рассуждатель + Вычислитель + Синтезатор Синтезатор (средство синтеза рассуждений и вычислений)(средство синтеза рассуждений и вычислений)..

Информационная среда состоит из базы фактов и базы знаний.Информационная среда состоит из базы фактов и базы знаний.

[[Финн В.К. Искусственный интеллект: методология, примененияФинн В.К. Искусственный интеллект: методология, применения, , философия. – М.: КРАСАНД, 2011. – 448 с. (С.7).философия. – М.: КРАСАНД, 2011. – 448 с. (С.7).]]

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ АГЕНТИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ АГЕНТПо В.К.Финну [Финн, 2009], интеллектуального По В.К.Финну [Финн, 2009], интеллектуального робота (физического агента) можно рассматривать робота (физического агента) можно рассматривать как когнитивную систему, имеющую возможность как когнитивную систему, имеющую возможность действия после принятия решения. Тогда общая действия после принятия решения. Тогда общая структура интеллектуального робота структура интеллектуального робота соответствует следующей схеме: соответствует следующей схеме:

интеллектуальный робот = подсистема восприятия интеллектуальный робот = подсистема восприятия +интеллектуальная система + подсистема +интеллектуальная система + подсистема действия. действия.

В первом приближении это определение годится В первом приближении это определение годится для интеллектуальной среды:для интеллектуальной среды:

Интеллектуальная среда = распределенная Интеллектуальная среда = распределенная система восприятия параметров физической среды система восприятия параметров физической среды + интеллектуальное ядро + распределенная + интеллектуальное ядро + распределенная система воздействия на физическую среду система воздействия на физическую среду

СОВОКУПНОСТЬ СПОСОБНОСТЕЙ СОВОКУПНОСТЬ СПОСОБНОСТЕЙ ЕСТЕСТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ЕСТЕСТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

ЧЕЛОВЕКАЧЕЛОВЕКА познавательная активность познавательная активность способность к созданию целостной картины предметной способность к созданию целостной картины предметной областиобласти выделение существенного в знаниивыделение существенного в знании способность к рассуждениямспособность к рассуждениям синтез познавательных процедур (взаимодействие синтез познавательных процедур (взаимодействие индукции,индукции, аналогии и абдукциианалогии и абдукции способность к рефлексииспособность к рефлексии выдвижение цели и выбор средств ее достижениявыдвижение цели и выбор средств ее достижения (способность к целеполаганию и планированию поведения)(способность к целеполаганию и планированию поведения) адаптация к ситуацииадаптация к ситуации формирование обобщений и обучение на примерахформирование обобщений и обучение на примерах способность к отбору знанийспособность к отбору знаний способность к обучению и использованию памятиспособность к обучению и использованию памяти способность к аргументированному принятию решений, способность к аргументированному принятию решений, использующему представление знаний и результаты использующему представление знаний и результаты рассуждений, соответствующие поставленной целирассуждений, соответствующие поставленной цели

способность к рационализации идей, стремление уточнить способность к рационализации идей, стремление уточнить ихих

как понятиякак понятия [[Финн В.К. 2011, с.37Финн В.К. 2011, с.37]]

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ И ВИДЫ ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ И ВИДЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ АГЕНТОВ КАК ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ АГЕНТОВ КАК

ОТКРЫТЫХ АКТИВНЫХ СИСТЕМОТКРЫТЫХ АКТИВНЫХ СИСТЕМ

КОГНИТИВНАЯ ФУНКЦИЯ

СРЕДААГЕНТ

РЕГУЛЯТИВНАЯ ФУНКЦИЯ (управление поведением)

РЕСУРСНАЯ ФУНКЦИЯ

Когнитивные агенты – познающие (построение

внутренней модели внешней среды)

Коммуникативные агенты – общение с другими агентами

Дел

ибер

атив

ные

аген

ты –

ра

ссуж

дени

я дл

я де

йств

ий

АРХИТЕКТУРА КОГНИТИВНОГО АРХИТЕКТУРА КОГНИТИВНОГО АГЕНТААГЕНТАГлавная особенность

когнитивного агента,отличающая его от других интеллектуальных систем, заключается в том, что он получает информацию из трех источников: 1) от человека (пользователя) на ограниченном ЕЯ в видецелеуказаний и текущих инструкций;2) от датчиков сенсорной системы;3) от собственной базы знаний. Интеграция этих информационныхпроцессов является необходимым условиемдиалогового управления.

ОТ КОГНИТИВНОЙ НАУКИ К МОДЕЛЯМ ОТ КОГНИТИВНОЙ НАУКИ К МОДЕЛЯМ ПОЗНАНИЯ АГЕНТОВ: КОГНИТОНЫПОЗНАНИЯ АГЕНТОВ: КОГНИТОНЫ

Понятие Понятие «КОГНИТОН«КОГНИТОН» » есть общий термин для описанияесть общий термин для описанияразных разных принципов, механизмов и моделей познания у принципов, механизмов и моделей познания у агентовагентов. .

Оно было введено с целью определения Оно было введено с целью определения семейства семейства когнитивных единицкогнитивных единиц, которые лежат в основе , которые лежат в основе динамических ментальных структур, изменяющихся во динамических ментальных структур, изменяющихся во времени (см. [времени (см. [FerberFerber, 1995])., 1995]).

В теории агентов и многоагентных систем возникает В теории агентов и многоагентных систем возникает проблема проблема инженерии когнитоновинженерии когнитонов как основы как основы разработки разработки когнитивных агентовкогнитивных агентов и организации их и организации их взаимодействия (подобно тому, как взаимодействия (подобно тому, как инженерия знанийинженерия знаний лежит в основе разработки обычных интеллектуальных лежит в основе разработки обычных интеллектуальных систем). систем). Инженерия когнитоновИнженерия когнитонов расширяет обычные подходы расширяет обычные подходы инженерии знанийинженерии знаний, видоизменяя и адаптируя их к , видоизменяя и адаптируя их к проблемам формализации проблемам формализации интенциональных свойствинтенциональных свойствагентовагентов (желаний, намерений, обязательств и т.д.).(желаний, намерений, обязательств и т.д.).

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ КОГНИТОНОВОСНОВНЫЕ КЛАССЫ КОГНИТОНОВ

КОГНИТОНЫ

КОГНИТОНЫПРЕДСТАВЛЕНИЯ

КОГНИТОНЫВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕКОГНИТОНЫ

КОНАТИВНЫЕКОГНИТОНЫ

знания,мнения,

суждения, оценки,

аргументы

перцепты, запросы, ответы, сведения, решения

роли (функции),задачи, нормы,

соглашения, обязательства

стремления, цели, желания,

намерения, требования

Когнитоны – гранулярные структуры

ГРАНУЛЯЦИЯ ИНФОРМАЦИИ - ГРАНУЛЯЦИЯ ИНФОРМАЦИИ - КЛЮЧЕВАЯ СПОСОБНОСТЬ КЛЮЧЕВАЯ СПОСОБНОСТЬ

КОГНИТИВНЫХ АГЕНТОВКОГНИТИВНЫХ АГЕНТОВ1. 1. Информационные гранулы Информационные гранулы играют ведущую роль в играют ведущую роль в представлении и обработке представлении и обработке знаний когнитивными агентами.знаний когнитивными агентами.

2.2. Уровень грануляции (размер Уровень грануляции (размер гранул) гранул) имеет существенное имеет существенное значение для описания агентом значение для описания агентом проблемы и выбора стратегии ее проблемы и выбора стратегии ее решения.решения.

3. Не существует универсального 3. Не существует универсального уровня информационной уровня информационной грануляции; грануляции; размер гранулы размер гранулы является является проблемно-проблемно-ориентированнымориентированным и зависящим и зависящим отот агента агента и его и его задачзадач. .

ПУБЛИКАЦИИ ПО КОГНИТОНАМ И ПУБЛИКАЦИИ ПО КОГНИТОНАМ И ПРОБЛЕМАМ ГРАНУЛЯЦИИ ИНФОРМАЦИИПРОБЛЕМАМ ГРАНУЛЯЦИИ ИНФОРМАЦИИТарасов В.Б., Борисов А.В. Логическое моделирование когнитивных и коммуникативных Тарасов В.Б., Борисов А.В. Логическое моделирование когнитивных и коммуникативных характеристик агентов: единый подход// Труды 10-й национальной конференции по характеристик агентов: единый подход// Труды 10-й национальной конференции по искусственному интеллекту КИИ-2006 (Обнинск, 25-28 сентября 2006 г.). Т.3. – М.: искусственному интеллекту КИИ-2006 (Обнинск, 25-28 сентября 2006 г.). Т.3. – М.: Физматлит, 2006. – С.916-928.Физматлит, 2006. – С.916-928.

Тарасов В.Б. Грануляция информации, нестандартные и гибридные нечеткие множества// Тарасов В.Б. Грануляция информации, нестандартные и гибридные нечеткие множества// Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте. Сборник Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте. Сборник трудов трудов VIVI-й Международной научно-практической конференции (Коломна, 16-19 мая 2011 -й Международной научно-практической конференции (Коломна, 16-19 мая 2011 г.). – М.: Физматлит, 2011. – Т.1. – С.35-49.г.). – М.: Физматлит, 2011. – Т.1. – С.35-49.

Тарасов В.Б., Калуцкая А.П., Святкина М.В. Гранулярные, нечеткие и лингвистические Тарасов В.Б., Калуцкая А.П., Святкина М.В. Гранулярные, нечеткие и лингвистические онтологии для обеспечения взаимопонимания между когнитивными агентами// Открытые онтологии для обеспечения взаимопонимания между когнитивными агентами// Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем. Материалы семантические технологии проектирования интеллектуальных систем. Материалы IIII-й -й Международной научно-технической конференции (Минск, БГУИР, 16-18 февраля 2012 г.). Международной научно-технической конференции (Минск, БГУИР, 16-18 февраля 2012 г.). – Минск: БГУИР, 2012. – С.267-278. – Минск: БГУИР, 2012. – С.267-278.

Калуцкая А.П., Тарасов В.Б. Информационные гранулы и методы их построения: Калуцкая А.П., Тарасов В.Б. Информационные гранулы и методы их построения: применение при разработке интеллектуальных агентов// Интеллектуальный анализ применение при разработке интеллектуальных агентов// Интеллектуальный анализ информации. Сборник трудов информации. Сборник трудов XX-й международной научной конференции им. Т.А.Таран -й международной научной конференции им. Т.А.Таран (ИАИ-2010, Киев, 18-21 мая 2010 г.). – Киев: Просв(ИАИ-2010, Киев, 18-21 мая 2010 г.). – Киев: Просвiiта, 2010. – С.291-297.та, 2010. – С.291-297.

Калуцкая А.П., Тарасов В.Б. Гранулярная онтология пространства для когнитивных Калуцкая А.П., Тарасов В.Б. Гранулярная онтология пространства для когнитивных мобильных роботов// Труды 12-й национальной конференции по искусственному мобильных роботов// Труды 12-й национальной конференции по искусственному интеллекту (КИИ-2010, Тверь, 20-24 сентября 2010 г.).– М.: Физматлит, 2010. – Т.3. –С.430-интеллекту (КИИ-2010, Тверь, 20-24 сентября 2010 г.).– М.: Физматлит, 2010. – Т.3. –С.430-441.441.

Калуцкая А.П., Тарасов В.Б. Гранулярные метаонтологии и онтологии пространства// Калуцкая А.П., Тарасов В.Б. Гранулярные метаонтологии и онтологии пространства// Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий. Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий. Системы управления знаниями. Сборник научных трудовСистемы управления знаниями. Сборник научных трудов XIV- XIV-йй научнонаучно--практической практической конференцииконференции ( (РБПРБП--СУЗСУЗ-2011, -2011, МоскваМосква, , МЭСИМЭСИ, 28-29 , 28-29 апреляапреля 2011 2011 гг.). – .). – ММ.: .: МЭСИМЭСИ, 2011. – , 2011. – СС.136-145..136-145.

ГИБРИДНЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ: ГИБРИДНЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ: ПРЕДВЕСТНИК ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫПРЕДВЕСТНИК ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ

Этот термин ввел В.Ф.Венда в 1975г. Под гибридным Этот термин ввел В.Ф.Венда в 1975г. Под гибридным интеллектом им понимается: 1) адаптивная система интеллектом им понимается: 1) адаптивная система информационного взаимодействия «человек-машина» информационного взаимодействия «человек-машина» («человек-компьютер»); 2) группа людей, которые («человек-компьютер»); 2) группа людей, которые взаимодействуют между собой через компьютер.взаимодействуют между собой через компьютер.Главные особенности систем гибридного интеллекта:Главные особенности систем гибридного интеллекта:1. Многоуровневая взаимная адаптация компонентов системы, 1. Многоуровневая взаимная адаптация компонентов системы, партнерские отношения между человеком и компьютером, партнерские отношения между человеком и компьютером, гибкое перераспределение лидерства между партнерами в гибкое перераспределение лидерства между партнерами в зависимости от задачи и хода ее решения.зависимости от задачи и хода ее решения.2. Совместный анализ и синтез информации.2. Совместный анализ и синтез информации.3. Самоорганизация.3. Самоорганизация.4. 4. АнтропоцентрическийАнтропоцентрический подход к организации подход к организации интерфейсаинтерфейса между человеком и компьютером.между человеком и компьютером.Венда В.Ф. Системы гибридного интеллекта: эволюция, психология, Венда В.Ф. Системы гибридного интеллекта: эволюция, психология, информатика. – М.: Машиностроение, 1990. – 448 синформатика. – М.: Машиностроение, 1990. – 448 с. (с.176). (с.176)

НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В СОВРЕМЕННОМ ИСКУССТВЕННОМ СОВРЕМЕННОМ ИСКУССТВЕННОМ

ИНТЕЛЛЕКТЕ ИНТЕЛЛЕКТЕ ИНТЕГРАЦИЯ НЕОДНОРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВИНТЕГРАЦИЯ НЕОДНОРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ (ДЕЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ)РАСПРЕДЕЛЕНИЕ (ДЕЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ) АГЕНТИФИКАЦИЯАГЕНТИФИКАЦИЯ АНТРОПОЦЕНТРИЗМ, В ЧАСТНОСТИ, РАБОТА С АНТРОПОЦЕНТРИЗМ, В ЧАСТНОСТИ, РАБОТА С

НЕ-ФАКТОРАМИ И ГРАНУЛЯЦИЯ ИНФОРМАЦИИНЕ-ФАКТОРАМИ И ГРАНУЛЯЦИЯ ИНФОРМАЦИИ

Внутренняя интеграция: Внутренняя интеграция: правила – объекты – агентыправила – объекты – агенты

Внешняя интеграция:Внешняя интеграция:

Интеграция различных схем и моделей вывода.

Интеграция различных моделей знаний.

Интеграция различных школ и направлений в ИИ

Нечеткая логика

Нейронныесети

Генетическиеалгоритмы

Интеграция экспертныхсистем и классических информационных технологий (баз данных,пакетов программ)

Интегрированные интеллектуальные технологии

Интеграция ИИ и другихнаучно-практическихобластей

Интеллектуальныесреды

«Жесткие» гибридные системы [Р.А.Алиев, 2001]

«Мягкие» гибридныесистемы

Сильноразнородныегибридные системы, например, виртуальные среды

ГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫИНТЕГРАЦИЯ: Интегрированные ИНТЕГРАЦИЯ: Интегрированные Гибридные Гибридные Синергетические системы в ИИСинергетические системы в ИИ

ИнтеграцияИнтеграция выступает как необходимое условие гибридизации. выступает как необходимое условие гибридизации. Различают системы с поверхностной и глубинной интеграцией.Различают системы с поверхностной и глубинной интеграцией.ПоверхностнаяПоверхностная интеграция сводится к интеграция сводится к обмену информацией обмену информацией между между компонентами системы, тогда как компонентами системы, тогда как глубиннаяглубинная интеграция интеграция предполагает предполагает взаимную адаптациювзаимную адаптацию и и модификацию модификацию компонентов компонентов системы путем включения в них функций других компонентов системы путем включения в них функций других компонентов [[Рыбина, 2010Рыбина, 2010]]..В биологии гибридизация рассматривается как особая, наиболее В биологии гибридизация рассматривается как особая, наиболее сильная форма интеграции, когда речь идет о соединении в одном сильная форма интеграции, когда речь идет о соединении в одном организме разнородных наследственных признаков и компонентов. организме разнородных наследственных признаков и компонентов. Гибридная система Гибридная система состоит из двух или большего числа состоит из двух или большего числа интегрированных разнородных подсистем, объединенных общей интегрированных разнородных подсистем, объединенных общей цельюцелью или совместными или совместными действиямдействиями (хотя эти подсистемы могут и (хотя эти подсистемы могут иметь различную природу и разные языки описания). иметь различную природу и разные языки описания). В информатике и ИИ будем называть гибридными такие системы, в В информатике и ИИ будем называть гибридными такие системы, в которых используются две или более разных компьютерных которых используются две или более разных компьютерных технологий.технологий.Нечеткие гибридные системы. Теория и практикаНечеткие гибридные системы. Теория и практика/ / Под ред. Под ред. Н.Г.Ярушкиной. – М.: Физматлит, 2007 (Глава 3).Н.Г.Ярушкиной. – М.: Физматлит, 2007 (Глава 3).

КЛАССИФИКАЦИИ ГИБРИДНЫХ КЛАССИФИКАЦИИ ГИБРИДНЫХ СИСТЕМСИСТЕМ

[[Аверкин и Прокопчина, 1997Аверкин и Прокопчина, 1997]]::

1. Гибридные системы с функциональным замещением1. Гибридные системы с функциональным замещением2. Гибридные системы с взаимодействием2. Гибридные системы с взаимодействием3. Полиморфные гибридные системы3. Полиморфные гибридные системы

В В гибридных системах с замещением гибридных системах с замещением за основу берется за основу берется главная модель, один из элементов которой замещается главная модель, один из элементов которой замещается другой моделью. другой моделью. В В гибридных системах с взаимодействием гибридных системах с взаимодействием используются используются относительно независимые подсистемы, которые относительно независимые подсистемы, которые обмениваются информацией и выполняют различные обмениваются информацией и выполняют различные функции с целью получения общего решения. функции с целью получения общего решения. Наконец, в Наконец, в полиморфных гибридных системах полиморфных гибридных системах различные различные модели выполняют различные (но перекрывающиеся между модели выполняют различные (но перекрывающиеся между собой функции): в частности, одна модель применяется для собой функции): в частности, одна модель применяется для имитации и реализации) функционирования другой модели.имитации и реализации) функционирования другой модели.

КЛАССИФИКАЦИИ ГИБРИДНЫХ КЛАССИФИКАЦИИ ГИБРИДНЫХ СИСТЕМ (продолжение)СИСТЕМ (продолжение)

ГИБРИДНЫЕГИБРИДНЫЕСИСТЕМЫСИСТЕМЫ

ГИБРИДНЫЕГИБРИДНЫЕСИСТЕМЫ 1-ГО СИСТЕМЫ 1-ГО

ПОРЯДКАПОРЯДКА

ГИБРИДНЫЕГИБРИДНЫЕСИСТЕМЫ 2-ГО СИСТЕМЫ 2-ГО

ПОРЯДКАПОРЯДКА

«ЖЕСТКИЕ»«ЖЕСТКИЕ»ГИБРИДНЫЕГИБРИДНЫЕ

СИСТЕМЫСИСТЕМЫ

«МЯГКИЕ» «МЯГКИЕ» ГИБРИДНЫЕГИБРИДНЫЕ

СИСТЕМЫСИСТЕМЫ

Гибридные системы 2-го порядка – это гибридные системы, включающие гибридные компоненты и подсистемы

СЛАБОРАЗНОРОДНЫЕ СЛАБОРАЗНОРОДНЫЕ ГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫ

СИЛЬНОРАЗНОРОДНЫЕ СИЛЬНОРАЗНОРОДНЫЕ ГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫ

Критерии: «равноправность-иерархичность», «жесткость-мягкость», «однородность-неоднородность»

ПРИМЕРЫ ГИБРИДНЫХ СИСТЕМПРИМЕРЫ ГИБРИДНЫХ СИСТЕМСлаборазнородные мягкие Слаборазнородные мягкие

гибридные системы:гибридные системы:1.1. Гибридные нечеткие множестваГибридные нечеткие множества[[Тарасов, 2004 и 2011Тарасов, 2004 и 2011]] Интервальнозначное НМИнтервальнозначное НМ (нечеткость + неточность = (нечеткость + неточность = распределение + интервалраспределение + интервал)) Приближенное НМ:Приближенное НМ:аппроксимация нечеткого множества в аппроксимация нечеткого множества в четком пространстве приближений, т.е. четком пространстве приближений, т.е. пара нечетких множествпара нечетких множеств Нечеткое приближенное множествоНечеткое приближенное множество:: аппроксимация обычного множества в аппроксимация обычного множества в нечетком пространстве приближений, нечетком пространстве приближений, образуемом с помощью нечеткого образуемом с помощью нечеткого отношения эквивалентностиотношения эквивалентности Нечеткое мягкое множествоНечеткое мягкое множествоПусть Пусть PP – множество параметров, а – множество параметров, а – – отображение из множества отображение из множества PP в множество в множество нечетких подмножеств множества нечетких подмножеств множества UU, , : : PP [0,1] [0,1]UU. Тогда . Тогда нечеткое мягкое нечеткое мягкое множествомножество над над UU есть пара есть пара ((, , PP))2. Гибридные генетические 2. Гибридные генетические

алгоритмыалгоритмы

Сильноразнородные мягкие гибридные системы

1.Системы мягких вычислений (Soft Computing) и интеллектуальных вычислений (Computational Intelligence).

2.Системы виртуальной реальности

3.Интеллектуальные среды и пространства (Ambient Intelligence, Smart Environments, Smart Spaces)

ЧТО ТАКОЕ СИНЕРГЕТИКА?ЧТО ТАКОЕ СИНЕРГЕТИКА?

СинергетикаСинергетика естьесть ммеждисциплинарноееждисциплинарноеннаучноеаучное направление,направление, исследующееисследующее процессыпроцессывзаимодействия,кооперации,взаимодействия,кооперации, с самоорганизацииамоорганизации, , эволюцииэволюции ссложныхложных, открытых, неоднородных, , открытых, неоднородных, динамических динамических системсистем.. Ее цель состоит в Ее цель состоит в построении общей теории гибридных систем,построении общей теории гибридных систем,обладающих особыми свойствами.обладающих особыми свойствами.

ТТермин ермин «синергетика»«синергетика» происходит от происходит от слова слова ««синергиясинергия»»,, означающего означающего совместное действиесовместное действие, , сотрудничествосотрудничество

ПОЧЕМУ ВВЕДЕН ТЕРМИН ПОЧЕМУ ВВЕДЕН ТЕРМИН «СИНЕРГЕТИКА»?«СИНЕРГЕТИКА»?

Г. Хакен – «отец синергетики»:Г. Хакен – «отец синергетики»:ВВведение ведение термина термина «синергетика»«синергетика» для для обозначенияобозначения современной теории современной теории сложныхсложных,,открытых,открытых,самоорганизующихся системсамоорганизующихся систем оправдано по двум причинам:оправдано по двум причинам: а) а) исследуются исследуются совместные действия совместные действия многих многих элементов развивающейся системы; элементов развивающейся системы;

б) для отыскания общих принципов и механизмов б) для отыскания общих принципов и механизмов самоорганизациисамоорганизации требуется требуется объединение объединение усилий усилий

представителей различных дисциплин. представителей различных дисциплин.

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ

Синергетический ИИ Синергетический ИИ - раздел ИИ, занимающийся - раздел ИИ, занимающийся разработкой и исследованием сложных, открытых, разработкой и исследованием сложных, открытых, динамических, неоднородных, распределенных, динамических, неоднородных, распределенных, взаимодействующих (сотрудничающих) взаимодействующих (сотрудничающих) искусственных интеллектуальных систем.искусственных интеллектуальных систем.Его ключевой характеристикой является несводимость Его ключевой характеристикой является несводимость разработки интеллектуальных систем к инженерии разработки интеллектуальных систем к инженерии знаний (как в случае классического ИИ).знаний (как в случае классического ИИ).Разработка синергетических интеллектуальных системРазработка синергетических интеллектуальных системнаряду с инженерией знаний (мнений) предполагает наряду с инженерией знаний (мнений) предполагает рассмотрение других «измерений» интеллекта:рассмотрение других «измерений» интеллекта: инженерия когнитонов;инженерия когнитонов; инженерия взаимодействий инженерия взаимодействий интеллектуальной интеллектуальной системы со средой, а также взаимодействий между системы со средой, а также взаимодействий между различными интеллектуальными системамиразличными интеллектуальными системами самоорганизация действийсамоорганизация действий

ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ КЛАССИЧЕСКИМ И СИНЕРГЕТИЧЕСКИМ КЛАССИЧЕСКИМ И СИНЕРГЕТИЧЕСКИМ

ИСКУССТВЕННЫМ ИНТЕЛЛЕКТОМИСКУССТВЕННЫМ ИНТЕЛЛЕКТОМПРИЗНАКИПРИЗНАКИ Классический ИИКлассический ИИ Синергетический ИИСинергетический ИИОбщая Общая методологияметодология

РационалистическаяРационалистическая СинергетическаяСинергетическая

ОбъектОбъектразработкиразработки

Простые, статические,Простые, статические,закрытые, изолированныезакрытые, изолированныеинтеллектуальные системыинтеллектуальные системы

Сложные, динамические, Сложные, динамические, открытые, кооперативныеоткрытые, кооперативныеинтеллектуальные системыинтеллектуальные системы

ПриродаПриродаинтеллектаинтеллекта

Индивидуальная, монолитная Индивидуальная, монолитная сосредоточеннаясосредоточенная

Коллективная, сетевая,Коллективная, сетевая,распределеннаяраспределенная

Модели Модели интеллектаинтеллекта

Одноуровневые, символьныеОдноуровневые, символьные Системные многомерные Системные многомерные многоуровневые (синергия многоуровневые (синергия символа и числа)символа и числа)

Понимание Понимание интеллектуальнойинтеллектуальнойсистемы системы

Одномерное: система на Одномерное: система на основе знанийоснове знаний

Многомерное: целостная,Многомерное: целостная,интенционально обусловлен-интенционально обусловлен-ная системаная система

Способ Способ созданиясоздания

Проектирование = инженерия Проектирование = инженерия знанийзнаний

Самоорганизация Самоорганизация на базена базеинженерии взаимодействий,инженерии взаимодействий,координации действий, координации действий, управления знаниями.управления знаниями.эволюционное проектированиеэволюционное проектирование

Ключевые типы Ключевые типы рассужденийрассуждений МонологическиеМонологические ДиалогическиеДиалогические

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СРЕДА КАК ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СРЕДА КАК ОБЪЕКТ СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИИОБЪЕКТ СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИИ

Объект синергетического ИИОбъект синергетического ИИ:: сложные, открытые, сложные, открытые, неоднородные, кооперативные, неоднородные, кооперативные,

самоорганизующиеся,самоорганизующиеся, развивающиеся интеллектуальные системы.развивающиеся интеллектуальные системы.

Область синергетического ИИ:Область синергетического ИИ: 11. . Исследования процессов Исследования процессов взаимодействия, формирования, взаимодействия, формирования,

деятельности, коммуникации, кооперации, эволюциидеятельности, коммуникации, кооперации, эволюции сложных, открытых, динамических интеллектуальных сложных, открытых, динамических интеллектуальных

систем различных классов. систем различных классов. ВВ синергетическом ИИ, прежде всего, изучаются нестационарные синергетическом ИИ, прежде всего, изучаются нестационарные состояния, проблемы взаимодействия компонентов, их взаимные состояния, проблемы взаимодействия компонентов, их взаимные

переходы, способы разрушения и создания сложных, неоднородных переходы, способы разрушения и создания сложных, неоднородных интеллектуальных систем интеллектуальных систем

2. Введение «синергетического измерения», т.е. элементов 2. Введение «синергетического измерения», т.е. элементов неопределенности, самоорганизации, динамики, обучения, неопределенности, самоорганизации, динамики, обучения, эволюции в классические методы и модели ИИ. эволюции в классические методы и модели ИИ. Здесь имеется в виду рассмотрение Здесь имеется в виду рассмотрение распределенных динамических распределенных динамических баз знанийбаз знаний, , гранулярных вычислений гранулярных вычислений и вычислений со словами, и вычислений со словами, логик диалогалогик диалога, модифицируемых рассуждений, вопросов синтеза , модифицируемых рассуждений, вопросов синтеза познавательных процедур и пр.познавательных процедур и пр.

ПРИМЕРЫ СИНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРИМЕРЫ СИНЕРГЕТИЧЕСКИХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Супергибридные интеллектуальные системыСупергибридные интеллектуальные системы Системы мягких и интеллектуальных вычисленийСистемы мягких и интеллектуальных вычислений Диалоговые системы (Диалогика)Диалоговые системы (Диалогика) Искусственные агенты и многоагентные системыИскусственные агенты и многоагентные системы Искусственные интеллектуальные средыИскусственные интеллектуальные среды

Ключевая проблема:Ключевая проблема: инженерия взаимодействий инженерия взаимодействий

Главные аспекты исследования и моделирования Главные аспекты исследования и моделирования взаимодействий в синергетическом ИИвзаимодействий в синергетическом ИИ

1. Определение и формализация основных свойств 1. Определение и формализация основных свойств взаимодействиявзаимодействия2. Исследование и моделирование важнейших понятий, 2. Исследование и моделирование важнейших понятий, связанных с взаимодействиемсвязанных с взаимодействием3. Анализ основных целей, стратегий, ситуаций и типов 3. Анализ основных целей, стратегий, ситуаций и типов взаимодействийвзаимодействий4. Построение жизненных циклов взаимодействий4. Построение жизненных циклов взаимодействий

ПУБЛИКАЦИИ ПО СИНЕРГЕТИЧЕСКОМУ ПУБЛИКАЦИИ ПО СИНЕРГЕТИЧЕСКОМУ ИСКУССТВЕННОМУ ИНТЕЛЛЕКТУИСКУССТВЕННОМУ ИНТЕЛЛЕКТУ

Тарасов В.Б. О системно-организационном подходе в искусственном Тарасов В.Б. О системно-организационном подходе в искусственном интеллекте// Сборник научных трудов 6-й Международной конференции интеллекте// Сборник научных трудов 6-й Международной конференции «Знания – диалог – решение» (Ялта, Крым, Украина, 15-20 сентября 1997). – «Знания – диалог – решение» (Ялта, Крым, Украина, 15-20 сентября 1997). – Киев: АСПИС, 1997. – С.57-69.Киев: АСПИС, 1997. – С.57-69.Тарасов В.Б. Системно-организационный подход в искусственном интеллекте//Тарасов В.Б. Системно-организационный подход в искусственном интеллекте//Программные продукты и системы.–1997.–№3.–C.6-13.Программные продукты и системы.–1997.–№3.–C.6-13.Тарасов В.Б. Синергетические проблемы в искусственном интеллектеТарасов В.Б. Синергетические проблемы в искусственном интеллекте//// ТрудыТруды Международной научно-практической конференции «Знание – диалог – Международной научно-практической конференции «Знание – диалог – решение». Т.2 (решение». Т.2 (KDSKDS-2001, Санкт-Петербург,19-22 июня 2001 г.). -2001, Санкт-Петербург,19-22 июня 2001 г.). – – СПб: Лань,СПб: Лань,2001.– С.594-602.2001.– С.594-602.  

Тарасов В.Б. Синергетический искусственный интеллект: истоки и Тарасов В.Б. Синергетический искусственный интеллект: истоки и перспективы// Труды Международного конгресса «Искусственный интеллект вперспективы// Труды Международного конгресса «Искусственный интеллект вXXIXXI-м веке» (-м веке» (ICAIICAI'2001, Дивноморск, Россия, 3-8 сентября 2001 г.). – М.: '2001, Дивноморск, Россия, 3-8 сентября 2001 г.). – М.: Наука, Физматлит, 2001. – С.559-570.Наука, Физматлит, 2001. – С.559-570.Тарасов В.Б. Синергетический искусственный интеллект// Философия Тарасов В.Б. Синергетический искусственный интеллект// Философия искусственного интеллекта. Материалы Всероссийской междисциплинарной искусственного интеллекта. Материалы Всероссийской междисциплинарной конференции (Москва, МИЭМ, 17-19 января 2005 г.). – М.: ИФ РАН, 2005. – конференции (Москва, МИЭМ, 17-19 января 2005 г.). – М.: ИФ РАН, 2005. – С.327-329.С.327-329.Тарасов В.Б. От нечетких множеств к мягким оценкам и синергетическомуТарасов В.Б. От нечетких множеств к мягким оценкам и синергетическомуискусственному интеллекту// Сборник докладов Международной конференцииискусственному интеллекту// Сборник докладов Международной конференциипо мягким вычислениям и измерениям (по мягким вычислениям и измерениям (SCMSCM’2005, Санкт-Петербург, СПбГЭТУ, ’2005, Санкт-Петербург, СПбГЭТУ, 27-29 июня 2005 г.). – СПб: СПбГЭТУ, 2005. – С.24-32.27-29 июня 2005 г.). – СПб: СПбГЭТУ, 2005. – С.24-32.Тарасов В.Б. Развитие синергетического подхода в психологии и Тарасов В.Б. Развитие синергетического подхода в психологии и искусственном интеллекте: новые горизонты математической психологии// искусственном интеллекте: новые горизонты математической психологии// Математическая психология: Школа В.Ю.Крылова. Коллективная монография. Математическая психология: Школа В.Ю.Крылова. Коллективная монография. – – М.: Изд-во ИПРАН, 2010.– С.117-156.М.: Изд-во ИПРАН, 2010.– С.117-156.   

ЧТО ТАКОЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЧТО ТАКОЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СРЕДА? СРЕДА? ((AMBIENT INTELLIGENCE, AMBIENT INTELLIGENCE,

SMART ENVIRONMENT)SMART ENVIRONMENT)Передовой междисциплинарной технологией, формируемой на Передовой междисциплинарной технологией, формируемой на стыке кибернетики, искусственного интеллекта, стыке кибернетики, искусственного интеллекта, вычислительной техники, когнитивных наук, теории вычислительной техники, когнитивных наук, теории деятельности, эргономики становится технология деятельности, эргономики становится технология интеллектуальных срединтеллектуальных сред. .

Сам термин «интеллектуальная среда» («интеллектуальное Сам термин «интеллектуальная среда» («интеллектуальное пространство», «интеллектуальное окружение) дословно: пространство», «интеллектуальное окружение) дословно: «окружающий интеллект» «окружающий интеллект» – Ambient Intelligence– Ambient Intelligence, , сокращенно сокращенно AmIAmI) означает расширенную физическую ) означает расширенную физическую средусреду, в которую , в которую встроены встроены технические устройства (напримертехнические устройства (например, сенсорные сети), , сенсорные сети), чувствительные к присутствию чувствительные к присутствию людей людей и реагирующие на это и реагирующие на это присутствие. Подобная чувствительность предполагает присутствие. Подобная чувствительность предполагает распознавание пользователей, понимание их предпочтений и распознавание пользователей, понимание их предпочтений и контекста, прогнозирование поведения.контекста, прогнозирование поведения.Здесь базовым термином является Здесь базовым термином является Ambient IntelligenceAmbient Intelligence, , ааSmart Environments Smart Environments означает физическую структуру означает физическую структуру (сенсоры, исполнительные устройства, компьютерные сети, (сенсоры, исполнительные устройства, компьютерные сети, поддерживающие систему поддерживающие систему AmI).AmI).

ЧТО ТАКОЕ ИНТЕЛЛЧТО ТАКОЕ ИНТЕЛЛEEКТУАЛЬНАЯКТУАЛЬНАЯ CCРЕДАРЕДА? ? (ЭРГОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)(ЭРГОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)

Как известно, системы Как известно, системы «человек-техника-среда» «человек-техника-среда» изучаются в эргономике. изучаются в эргономике. Интеллектуальная среда представляет собой новую Интеллектуальная среда представляет собой новую концепцию реализации взаимодействияконцепцию реализации взаимодействия «человек- «человек-техника-среда»техника-среда», когда люди окружены , когда люди окружены интеллектуальным и интуитивно понятным интерфейсом, интеллектуальным и интуитивно понятным интерфейсом, встроенном в предметы повседневной жизни. встроенном в предметы повседневной жизни. Речь идет Речь идет о создании вокруг человека или группы людей о создании вокруг человека или группы людей дружественной искусственной микросреды, своего рода дружественной искусственной микросреды, своего рода «незримого» коллективного интеллекта. «незримого» коллективного интеллекта. Интегрированная технология интеллектуального окружения Интегрированная технология интеллектуального окружения должна быть прозрачной, встроенной в нашу окружающую должна быть прозрачной, встроенной в нашу окружающую действительность, присутствующей везде, где мы ощущаем действительность, присутствующей везде, где мы ощущаем потребность в ней, обеспечивать простое и удобное потребность в ней, обеспечивать простое и удобное взаимодействие, быть хорошо приспособленной к нашим взаимодействие, быть хорошо приспособленной к нашим органам чувств. органам чувств.

БИОНИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ БИОНИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ

Интеллектуальная среда – это искусственная цифровая Интеллектуальная среда – это искусственная цифровая среда, которая помогает людям в их повседневной жизни. среда, которая помогает людям в их повседневной жизни. Речь идет о механизмах управления поведением окружающей Речь идет о механизмах управления поведением окружающей микросреды.микросреды.

В искусственной интеллектуальной среде В искусственной интеллектуальной среде популяции популяции различныхразличных технических устройств технических устройств (сенсоры, приводы), (сенсоры, приводы), «зашитые» в «зашитые» в сетисети, которые соединяют все эти устройства , которые соединяют все эти устройства («Интернет вещей»), («Интернет вещей»), должны естественным образом должны естественным образом выполнять функции поддержки людей в их повседневной выполнять функции поддержки людей в их повседневной деятельности благодаря применению интеллектуальных деятельности благодаря применению интеллектуальных технологий. технологий.

По мере уменьшения размеров таких искусственных систем и По мере уменьшения размеров таких искусственных систем и устройств, установления тесных взаимосвязей между ними и устройств, установления тесных взаимосвязей между ними и все большей их интегрированности в физическую среду, все большей их интегрированности в физическую среду, применяемые технологии начинают «растворяться»» в этой применяемые технологии начинают «растворяться»» в этой среде так, что люди будут воспринимать лишь среде так, что люди будут воспринимать лишь дружественный дружественный пользовательский интерфейс со средой.пользовательский интерфейс со средой.Взаимодействующие популяции технических устройств образуют Взаимодействующие популяции технических устройств образуют ттехноценозехноценоз – многоагентную организацию – многоагентную организацию, состоящую из индивидуальных и , состоящую из индивидуальных и коллективных агентов коллективных агентов [[термины «технетика», «техноценоз», «техносфера» К.М.Завадский, термины «технетика», «техноценоз», «техносфера» К.М.Завадский, В.И.Варшавский и Д.А.Поспелов, Б.И.КудринВ.И.Варшавский и Д.А.Поспелов, Б.И.Кудрин]]

ОСНОВНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ, ОСНОВНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ, ФОРМИРУЮЩИЕ НАУЧНО-ФОРМИРУЮЩИЕ НАУЧНО-

ПРАКТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРАКТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СРЕДЫ»«ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СРЕДЫ»

ИНТЕЛЛЕК-

ТУАЛЬНЫЕ

СРЕДЫ

ТЕОРИЯ СИСТЕМ

ИСКУССТВЕННЫЙ

ИНТЕЛЛЕКТЛОГИКА

КОМПЬЮТЕРНАЯКОМПЬЮТЕРНАЯ

ТЕХНИКАТЕХНИКА

СИНЕРГЕТИКАКИБЕРНЕТИКА

КОГНИТОЛОГИЯ

МЕХАТРОНИКА ЭРГОНОМИКА

БИОНИКА

ГЛАВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ГЛАВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯСРЕДА

AmI

Технологииискусственного

интеллекта

Сенсоры иисполнительные

устройства

Антропоцентрическийинтерфейс

Сети

Повсеместныевычисления

РАЗНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ТЕОРИИ РАЗНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ТЕОРИИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕДИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕД

(В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТОГО, ЧТО СЧИТАЕТСЯ(В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТОГО, ЧТО СЧИТАЕТСЯСИСТЕМНЫМ ЯДРОМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ)СИСТЕМНЫМ ЯДРОМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ)

I. Интеллектуальные среды на основе повсеместных вычислений

II. Интеллектуальные среды на основе нанотехнологий и встроенных систем (сенсоров и устройств управления)

III. Интеллектуальные среды на основе распределенных (беспроводных) сенсорных сетей и устройств управления

IV. Интеллектуальные среды на основе мультимедийных антропоцентрических интерфейсов (информационное взаимодействие «человек-компьютер»)

V. Интеллектуальные среды на основе систем и технологийискусственного интеллекта, в частности, многоагентныхсистем

НАУЧНЫЕ ЖУРНАЛЫ ПО ТЕМАТИКЕНАУЧНЫЕ ЖУРНАЛЫ ПО ТЕМАТИКЕИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕДИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕД

I. Journal of Ambient Intelligence and Smart I. Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments (AISE) Environments (AISE) ((издается с 2009 г. в издается с 2009 г. в IOS PressIOS Press))

Основные темы: Основные темы: Sensors, Vision and Networks, Mobile and Pervasive Sensors, Vision and Networks, Mobile and Pervasive ComputingComputing, , Human-Centered Interfaces, Human-Centered Interfaces, Artificial Intelligence, Artificial Intelligence, Robotics, Robotics, Multi-Agents,Multi-Agents, Societal Applications and Implications Societal Applications and Implications

II. II. Journal of Ambient Intelligence and HumanizedJournal of Ambient Intelligence and HumanizedComputing (AIHS) Computing (AIHS) ((издается с 20издается с 201010 г. в г. в SpringerSpringer--VerlagVerlag))

Основные темы:Основные темы: Pervasive/ Ubiquitous Computing Pervasive/ Ubiquitous Computing and Applications, and Applications, Cognitive Wireless Sensor Networks, Embedded Systems and Software, Cognitive Wireless Sensor Networks, Embedded Systems and Software, Mobile Computing and Wireless Communications, Next Generation Mobile Computing and Wireless Communications, Next Generation Multimedia Systems, Service and Semantic Computing, Advanced Multimedia Systems, Service and Semantic Computing, Advanced Networking Architectures, Networking Architectures, Embedded Smart Agents, Embedded Smart Agents, Context Awareness, Context Awareness, Social Sensing and Inferences, Multi-Modal Interaction Design, Ergonomics Social Sensing and Inferences, Multi-Modal Interaction Design, Ergonomics and Product Prototyping, Virtual Humans and Virtual Worlds, Wearable and Product Prototyping, Virtual Humans and Virtual Worlds, Wearable Sensors and ActuatorsSensors and Actuators

РУКОВОДСТВА И МОНОГРАФИИРУКОВОДСТВА И МОНОГРАФИИHandbook of Ambient Intelligence and Smart Environments/ Ed. by Handbook of Ambient Intelligence and Smart Environments/ Ed. by H.Nakashima, H.Adhajan and J.C. Augusto. – New York: Springer Verlag, H.Nakashima, H.Adhajan and J.C. Augusto. – New York: Springer Verlag, 2010. 2010.

Handbook of Research on Ambient Intelligence and Smart Environments: Handbook of Research on Ambient Intelligence and Smart Environments: Trends and Perspectives/ Ed. by N.-Y. Chong and F. Mastrogiovanni – New Trends and Perspectives/ Ed. by N.-Y. Chong and F. Mastrogiovanni – New York: IGI Global, 2011.York: IGI Global, 2011.

Riva G. et al. Ambient Intelligence: The Evolution of Technology, Riva G. et al. Ambient Intelligence: The Evolution of Technology, Communication and Cognition Towards the Future of Human-Computer Communication and Cognition Towards the Future of Human-Computer Interaction. – Amsterdam, The NetherlandsInteraction. – Amsterdam, The Netherlands: : IOSIOS Press, 2005.Press, 2005.

Ambient Intelligence, Wireless NetworkingAmbient Intelligence, Wireless Networking and Ubiquitous Computing and Ubiquitous Computing (Mobile Communications)/ Ed. by A.Vasilakos and W.Pedrycz. – London: (Mobile Communications)/ Ed. by A.Vasilakos and W.Pedrycz. – London: Artech House, 2006. Artech House, 2006.

Ambient Intelligence in Everyday Life/ Ed. by Y.Cai, J.Agascal. Lecture Ambient Intelligence in Everyday Life/ Ed. by Y.Cai, J.Agascal. Lecture Notes in Computer Science. Notes in Computer Science. №3864№3864. – Heidelberg: Springer Verlag, 2006.. – Heidelberg: Springer Verlag, 2006.

Ambient Intelligence/ Ed. by W.Weber, J.Rabaye , E.Aarts. – Heidelberg: Ambient Intelligence/ Ed. by W.Weber, J.Rabaye , E.Aarts. – Heidelberg: Springer-Verlag, 2010.Springer-Verlag, 2010.

Innovative Applications of Ambient Intelligence: Advances in Smart Innovative Applications of Ambient Intelligence: Advances in Smart Systems/ Ed. by K.Curran. – New York: IGI Global, 2012.Systems/ Ed. by K.Curran. – New York: IGI Global, 2012.

СОСТАВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕСОСТАВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫДЫ Искусственная интеллектуальная среда включает 4 Искусственная интеллектуальная среда включает 4

основных компонента:основных компонента:1) 1) искусственные сенсорные системы искусственные сенсорные системы (первичные сенсоры и (первичные сенсоры и

сенсорные сети, системы технического зрения, системы сенсорные сети, системы технического зрения, системы распознавания речи, средства радиочастотной распознавания речи, средства радиочастотной автоматической идентификации объектов автоматической идентификации объектов RFIDRFID, системы , системы спутниковой навигации спутниковой навигации GPS GPS или ГЛОНАСС; или ГЛОНАСС;

2) 2) искусственные средства осуществления действий искусственные средства осуществления действий (исполнительные органы, мехатронные и (исполнительные органы, мехатронные и робототехнические устройства); робототехнические устройства);

3) 3) средства обработки знаний и рассуждений средства обработки знаний и рассуждений ((онтологии, онтологии, логикилогики, , базы знаний, средства интеллектуального базы знаний, средства интеллектуального анализа данных и машинного обучения, средства анализа данных и машинного обучения, средства обработки естественного языка, интеллектуальные обработки естественного языка, интеллектуальные системы поддержки принятия решений, агенты, системы поддержки принятия решений, агенты, многоагентные системы, и пр.);многоагентные системы, и пр.);

4) средства обеспечения повсеместных вычислений 4) средства обеспечения повсеместных вычислений Ubiquituous Computing Ubiquituous Computing (аппаратно-программные средства, (аппаратно-программные средства, базы данных, операционные системы, средства базы данных, операционные системы, средства компьютерной графики, системы коммуникации) компьютерной графики, системы коммуникации)

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ

КАК РАБОТАЕТ КАК РАБОТАЕТ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СРЕДАИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СРЕДА

Цикл из трех этапов:Цикл из трех этапов:1.1. Восприятие текущего Восприятие текущего состояния физической среды с состояния физической среды с помощьюпомощью

распределенной системы распределенной системы сенсоров.сенсоров.2.2. Интеллектуальный анализ Интеллектуальный анализ сенсорных данных, обнаружение сенсорных данных, обнаружение знаний, проведение рассужденийзнаний, проведение рассуждений

о возможных действияхо возможных действиях3.3. Распределенное Распределенное воздействие воздействие

на среду с целью изменения на среду с целью изменения ее текущего состояния.ее текущего состояния.

Здесь сенсорная сеть служит дляЗдесь сенсорная сеть служит дляполучения и передачи данных дляполучения и передачи данных дляпоследующей интеллектуальнойпоследующей интеллектуальнойобработки обработки

Рассел-Норвиг «Искусственный интеллект: современный подход»:

Под агентом понимается «любая сущность, которая находится в некоторой среде, воспринимает ее посредством сенсоров, получая данные, которые отражают события, происходящие в среде, интерпретирует эти данные и действует на среду посредством эффекторов».

Таким образом, вычленяются четыре агентообразующих фактора – среда, восприятие, интерпретация, действие

Отсюда видно, что интеллектуальную среду можно рассматривать какискусственного мета-агента

МОДЕЛЬ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ МОДЕЛЬ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ КАК МЕТА-АГЕНТА КАК МЕТА-АГЕНТА

ХРАНИЛИЩЕ ЗНАНИЙХРАНИЛИЩЕ ЗНАНИЙ

ПРОЦЕССОР: обработка ПРОЦЕССОР: обработка сенсорных данных и сенсорных данных и обнаружение знанийобнаружение знаний

РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ РЕЦЕПТОРЫ: БСС

РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫ

Физическая среда

СИНТЕЗ РАССУЖДЕНИЙСИНТЕЗ РАССУЖДЕНИЙ

ПОЛЬЗОВАТЕЛИПОЛЬЗОВАТЕЛИ

ПЛАНИРОВАНИЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ И ПРИНЯТИЕПОВЕДЕНИЯ И ПРИНЯТИЕ

РЕШЕНИЙРЕШЕНИЙ

Система AmI

ЗАДАЧИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ЗАДАЧИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ОБЛАСТИ РАЗВИТИЯ КОМПОНЕНТОВ В ОБЛАСТИ РАЗВИТИЯ КОМПОНЕНТОВ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕДИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕД

I. I. СЕНСОРНЫЕ СЕТИ, В ОСОБЕННОСТИ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗРЕНИЕСЕНСОРНЫЕ СЕТИ, В ОСОБЕННОСТИ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗРЕНИЕ1. Алгоритмы и системы распределенного машинного зрения. 1. Алгоритмы и системы распределенного машинного зрения. Размещение и управление системой видеокамерРазмещение и управление системой видеокамер2. Комплексирование сенсорной информации, диалоги между 2. Комплексирование сенсорной информации, диалоги между сенсорами в сети, интеллектуальный анализ сенсорных данных и сенсорами в сети, интеллектуальный анализ сенсорных данных и обнаружение знаний обнаружение знаний 3. Анализ движущихся объектов в интеллектуальных средах3. Анализ движущихся объектов в интеллектуальных средах(гранулярное представление информации и знаний, (гранулярное представление информации и знаний, пространственно- временные рассуждения, совместная работа пространственно- временные рассуждения, совместная работа микроагентов)микроагентов)

II. II. МОБИЛЬНЫЕ И ПОВСЕМЕСТНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯМОБИЛЬНЫЕ И ПОВСЕМЕСТНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯГранулярные вычисления и вычисления со словами, мягкие и Гранулярные вычисления и вычисления со словами, мягкие и интеллектуальные вычисления, интеллектуальные вычисления, контекстно-ориентированные контекстно-ориентированные вычисления, натуральные вычислениявычисления, натуральные вычисления

III. III. АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙСАНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙСмультимедиа новых поколений, мультимедиа новых поколений, модели диалогов и переговоров, модели диалогов и переговоров, компьютерная диалектика, обеспечение взаимопонимания, компьютерная диалектика, обеспечение взаимопонимания, совместная работа с помощью компьютерасовместная работа с помощью компьютера

МНОГОАГЕНТНЫЕ МОДЕЛИ ДЛЯ МНОГОАГЕНТНЫЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕДИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕД

1. 1. Моделирование социального поведения в Моделирование социального поведения в интеллектуальных средах, рассматриваемых как интеллектуальных средах, рассматриваемых как многоагентные системы (например, многоагентные системы (например, моделирование моделирование процессов обмена ресурсами между агентами). процессов обмена ресурсами между агентами).

2. Моделирование 2. Моделирование диалогов и переговоров между диалогов и переговоров между когнитивными агентами.когнитивными агентами.

3. Развитие технологии 3. Развитие технологии мобильных агентов.мобильных агентов.

4. Стратегическое многоагентное моделирование в 4. Стратегическое многоагентное моделирование в конкретной средеконкретной среде

5. Моделирование группового обучения агентов в 5. Моделирование группового обучения агентов в интеллектуальных пространствах.интеллектуальных пространствах.

6. Переход от коллективов агентов (роботов) к 6. Переход от коллективов агентов (роботов) к искусственным популяциями и экосистемам искусственным популяциями и экосистемам

ДИАЛОГИКА В ШИРОКОМ СМЫСЛЕДИАЛОГИКА В ШИРОКОМ СМЫСЛЕВведенный в научный оборот Введенный в научный оборот М.М.БахтинымМ.М.Бахтиным термин термин ««диалогикадиалогика»» в настоящее время используется, по крайней в настоящее время используется, по крайнеймере, в двух различных смыслах. мере, в двух различных смыслах. Диалогикой в широком смыслеДиалогикой в широком смысле называется комплексная, называется комплексная, междисциплинарная область, направленная на создание междисциплинарная область, направленная на создание общей теории диалогаобщей теории диалога, которая опирается на принцип , которая опирается на принцип единства и всеобщности диалога как единицы единства и всеобщности диалога как единицы коммуникации. коммуникации. Главной характеристикой диалогических отношений между Главной характеристикой диалогических отношений между агентами является агентами является обмен мнениямиобмен мнениями, , направленный на направленный на выработку выработку компромиссакомпромисса, формирование, формирование соглашенийсоглашений и и взаимных обязательстввзаимных обязательств между ними.между ними.

По По М.М.БахтинуМ.М.Бахтину, главное качество , главное качество диалогических отношений – диалогических отношений – поиск согласияпоиск согласияДиалогика Диалогика Диалектика (в смысле Сократа-Платона Диалектика (в смысле Сократа-Платона))Диалогика Диалогика Викиномика Викиномика экономика массового сотрудничестваэкономика массового сотрудничества[[Тапскотт Д., Уильямс Э.ДТапскотт Д., Уильямс Э.Д.. Викиномика: как массовое сотрудничествоВикиномика: как массовое сотрудничествоизменяет всеизменяет все: Пер. с англ. – М. БестБизнесБукс, 2009: Пер. с англ. – М. БестБизнесБукс, 2009]]..

ДИАЛОГИКА В УЗКОМ СМЫСЛЕДИАЛОГИКА В УЗКОМ СМЫСЛЕДиалогика в узком смыслеДиалогика в узком смысле понимается как раздел современной понимается как раздел современной формальной логики, опирающийся на диалоговые представления и формальной логики, опирающийся на диалоговые представления и посвященный логическому анализу и моделированию диалогов. посвященный логическому анализу и моделированию диалогов.

Существуют два пути формирования диалогических моделей: Существуют два пути формирования диалогических моделей: от диалога к логикеот диалога к логике и, наоборот, и, наоборот, от логики к диалогуот логики к диалогу..

С одной стороны, предмет диалогики есть построение и С одной стороны, предмет диалогики есть построение и использование использование диалоговых моделей в логике и логической диалоговых моделей в логике и логической семантикесемантике, в частности, разработка , в частности, разработка теоретико-игровых теоретико-игровых логических семантик, диалоговых логик, диалоговых игрлогических семантик, диалоговых логик, диалоговых игр и т.п. и т.п.

CC другой стороны, речь идет о другой стороны, речь идет о логическом моделировании логическом моделировании диалогов, переговоров, соглашений, коммуникативных актовдиалогов, переговоров, соглашений, коммуникативных актов, , и пр. (логика диалогов, логика общения и разрешения конфликтов, и пр. (логика диалогов, логика общения и разрешения конфликтов, иллокутивная логика и пр.). иллокутивная логика и пр.).

С диалогичностью тесно связаны такие понятия как: С диалогичностью тесно связаны такие понятия как: коллективная логикаколлективная логика (по С.Тулмину);(по С.Тулмину); социальная логикасоциальная логика (по Г.Тарду);(по Г.Тарду); социальная семантикасоциальная семантика языков языков коммуникации агентов коммуникации агентов (по М.Сингху).(по М.Сингху).

РАЗВИТИЕ МОДЕЛЕЙ ДИАЛОГИКИ РАЗВИТИЕ МОДЕЛЕЙ ДИАЛОГИКИ В В XX-M XX-M ВЕКЕ: ВЕКЕ: от игр и диалога к логикеот игр и диалога к логике

теория теория речевых актовречевых актов Дж.Остина и Дж.Серла Дж.Остина и Дж.Серла

диалоговые логикидиалоговые логики П.Лоренцена–К.Лоренца П.Лоренцена–К.Лоренца (от аксиом к диалогу)(от аксиом к диалогу)

теоретико-игровая семантикатеоретико-игровая семантика Я.Хинтикки Я.Хинтикки диалоговые игрыдиалоговые игры логическая теория ошибоклогическая теория ошибок Ч.Хэмблина Ч.Хэмблина семантика семантика отменяемой аргументацииотменяемой аргументации

Х.Праккена и Г.ВресвейкаХ.Праккена и Г.Вресвейка формализация формализация структур структур диалогов М.Новаковскойдиалогов М.Новаковской модели диалога на основе произведений логик и модели диалога на основе произведений логик и

бирешеток бирешеток

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО СОГЛАШЕНИЙ: СОГЛАШЕНИЙ: ПРОСТАЯ РЕШЕТКА ПРОСТАЯ РЕШЕТКА

ПЕРЕГОВОРОВ (РЕШЕТКА СОГЛАСИЯ)ПЕРЕГОВОРОВ (РЕШЕТКА СОГЛАСИЯ) [[Тарасов и Смагин , 2008Тарасов и Смагин , 2008]]

TT1 1 TT22 T = (TT = (T11,T,T22))

F1

F2

I=(T1,F2)

F = (F1,F2)

E=(F1,T2)= С4

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЗНАЧЕНИЙ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЗНАЧЕНИЙ ИСТИННОСТИ В ПЕРЕГОВОРНОЙИСТИННОСТИ В ПЕРЕГОВОРНОЙ

РЕШЕТКЕРЕШЕТКЕ ( (РЕШЕТКЕ СОГЛАСИЯ)РЕШЕТКЕ СОГЛАСИЯ)Интерпретация полученных истинностных значений интуитивно Интерпретация полученных истинностных значений интуитивно

ясна: ясна: T= T= (Т(Т11, , TT22) – «истина для обоих агентов» (согласованная истина); ) – «истина для обоих агентов» (согласованная истина); F= F= ((FF11, , FF22) – «ложь для обоих агентов» (согласованная ложь); ) – «ложь для обоих агентов» (согласованная ложь); I = I = ((TT11, , F F 22) – «истина для первого агента, ложь для второго» ) – «истина для первого агента, ложь для второго» (внутренняя истина); (внутренняя истина); E = E = (F(F11, , T T 22) – «ложь для первого агента, истина для второго» ) – «ложь для первого агента, истина для второго»

(внешняя истина)(внешняя истина)

Если цель диалога формулируется как достижение соглашения, то Если цель диалога формулируется как достижение соглашения, то соответствующее отношение порядка можно интерпретировать как соответствующее отношение порядка можно интерпретировать как порядок порядок ccогласия огласия СС. . Например, Например, ((FF11, , FF22) ) СС ( (TT11, , F F 22) ) СС (Т (Т11, , TT22)) означает, что ситуация означает, что ситуация «истина для обоих агентов», равнозначная наличию согласия между «истина для обоих агентов», равнозначная наличию согласия между ними, будет предпочтительнее ситуации «истина одного агента – ними, будет предпочтительнее ситуации «истина одного агента – ложь другого», когда согласия между агентами нет, но оно ложь другого», когда согласия между агентами нет, но оно

считается считается возможным. Последняя ситуация предпочтительнее, чем «ложь для возможным. Последняя ситуация предпочтительнее, чем «ложь для обоих агентов», которая здесь отождествляется с невозможностью обоих агентов», которая здесь отождествляется с невозможностью согласия (или отказом от него). согласия (или отказом от него). Итак, в Итак, в логике согласия логике согласия выделенным значением является выделенным значением является (Т(Т11,,TT22).).

ПЕРЕХОД ОТ РЕШЕТКИ ПЕРЕГОВОРОВ ПЕРЕХОД ОТ РЕШЕТКИ ПЕРЕГОВОРОВ С4 К РЕШЕТКЕ ДИСПУТА С4 К РЕШЕТКЕ ДИСПУТА D4D4

С4

T = (TT = (T1,T,T22))

F=(FF=(F11,F,F22))

I=(TI=(T11,F,F22)) ЕЕ =(F =(F11,T,T22))

D4

II

E

F T

ПУБЛИКАЦИИ ПО МОДЕЛЯМ ПУБЛИКАЦИИ ПО МОДЕЛЯМ ДИАЛОГОВ И ПЕРЕГОВОРОВ МЕЖДУ ДИАЛОГОВ И ПЕРЕГОВОРОВ МЕЖДУ

КОГНИТИВНЫМИ АГЕНТАМИКОГНИТИВНЫМИ АГЕНТАМИТарасов В.Б., Смагин С.В.// Диалогика – теоретическая основа Тарасов В.Б., Смагин С.В.// Диалогика – теоретическая основа изучения взаимодействия агентов в интеллектуальных САПР новых изучения взаимодействия агентов в интеллектуальных САПР новых поколений// Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический поколений// Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск «Интеллектуальные САПР». – 2008. – № 9 (86). – С.64-73. выпуск «Интеллектуальные САПР». – 2008. – № 9 (86). – С.64-73.

Тарасов В.Б. От монологических к диалогическим подходам в Тарасов В.Б. От монологических к диалогическим подходам в искусственном интеллекте // Интегрированные модели и мягкие искусственном интеллекте // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте. Сборник трудов вычисления в искусственном интеллекте. Сборник трудов VV-й -й Международной научно-практической конференции (Коломна, 28-30 Международной научно-практической конференции (Коломна, 28-30 мая 2009 г.). – М.: Физматлит, 2009 – Т.1. – С.149-162.мая 2009 г.). – М.: Физматлит, 2009 – Т.1. – С.149-162.

Тарасов В.Б. Методы и модели алгебраической логики в анализе Тарасов В.Б. Методы и модели алгебраической логики в анализе взаимоотношений и переговоров агентов в многоагентных взаимоотношений и переговоров агентов в многоагентных системах// Интеллектуальный анализ информации ИАИ-2010. системах// Интеллектуальный анализ информации ИАИ-2010. Сборник трудов Сборник трудов XX-й Международной научной информации им. -й Международной научной информации им. Т.А.Таран (Киев, 18-21 мая 2010 г.).– КиевТ.А.Таран (Киев, 18-21 мая 2010 г.).– Киев: : ПросвПросвiiтата, 2010. – , 2010. – СС.304-.304-316.316.

Тарасов В.Б. От логических к диалогическим бирешеткам: Тарасов В.Б. От логических к диалогическим бирешеткам: использование в теории агентов// Вестник Ростовского использование в теории агентов// Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2011. – №3. – государственного университета путей сообщения. – 2011. – №3. – С.127-139.С.127-139.

СХЕМА ДИАЛОГОВОГО СХЕМА ДИАЛОГОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ УПРАВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДОЙ КАК ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СРЕДОЙ КАК КОГНИТИВНЫМ МЕТА-АГЕНТОМКОГНИТИВНЫМ МЕТА-АГЕНТОМ

Диалог человека с искусственным когнитивным мета-агентом включает как целеуказания и инструкции, сообщаемые когнитивному мета-агенту, так и запросы, передаваемые человеку, с просьбой уточнить исходные инструкции, а также сведения о текущей ситуации или информацию о достижении поставленной цели. Диалог может осуществляться путем использования естественно-языковых средств (текстовых или голосовых).

Управляющий агент (человек)

Информиро-ванность

ДействиеОценка

результата

Когнитивный агент

ИнформированиеИнформация о

действии

РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ БЕСПРОВОДНЫХ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ БЕСПРОВОДНЫХ

СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙСЕНСОРНЫХ СЕТЕЙБеспроводная сенсорная сетьБеспроводная сенсорная сеть – это распределённая, самоорганизующаяся – это распределённая, самоорганизующаяся сеть множества датчиков (сенсоров) и исполнительных устройств, сеть множества датчиков (сенсоров) и исполнительных устройств, объединенных между собой посредством радиоканала. объединенных между собой посредством радиоканала. Область покрытия подобной сети может составлять от нескольких метров до Область покрытия подобной сети может составлять от нескольких метров до нескольких десятков километров за счет способности ретрансляции сообщенийнескольких десятков километров за счет способности ретрансляции сообщенийот одного элемента к другому. от одного элемента к другому.

Каждый узел сенсорной сети может содержать различные Каждый узел сенсорной сети может содержать различные датчики для контроля датчики для контроля внешней среды, микрокомпьютер и радиоприемопередатчиквнешней среды, микрокомпьютер и радиоприемопередатчик. Это позволяет . Это позволяет устройству проводить измерения, самостоятельно осуществлять начальную обработкуустройству проводить измерения, самостоятельно осуществлять начальную обработку данных и поддерживать связь с внешней информационной системойданных и поддерживать связь с внешней информационной системой . .

Современные достижения микроэлектроники позволяют интегрировать на одном Современные достижения микроэлектроники позволяют интегрировать на одном кристалле как вычислительные блоки, так и все необходимые устройства для кристалле как вычислительные блоки, так и все необходимые устройства для поддержки беспроводных сетей встроенными средствами интеллектуальной обработкиподдержки беспроводных сетей встроенными средствами интеллектуальной обработкиданных.данных.

ОНТОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ: ОНТОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ: ПРЕДСТАВЛЕНИЕ В ВИДЕ МЕНТАЛЬНОЙПРЕДСТАВЛЕНИЕ В ВИДЕ МЕНТАЛЬНОЙ

КАРТЫ КАРТЫ (Святкина, 2012)(Святкина, 2012)

СТАНДАРТЫ И ТЕХНОЛОГИИ СТАНДАРТЫ И ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙБЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ

Обмен информацией между узлами сенсорной сети происходит Обмен информацией между узлами сенсорной сети происходит

по беспроводным каналам связи по протоколу по беспроводным каналам связи по протоколу ZigBee.ZigBee.

Данный протокол предоставляет возможности реализации Данный протокол предоставляет возможности реализации

беспроводной связи с низким энергопотреблением для беспроводной связи с низким энергопотреблением для

множества приложений, которые осуществляют функции множества приложений, которые осуществляют функции

наблюдения и/или управления. наблюдения и/или управления.

Протокол ZigBee – это открытый международный стандарт, Протокол ZigBee – это открытый международный стандарт,

контролируемый объединением ZigBee Alliance, который был контролируемый объединением ZigBee Alliance, который был

создан на основе стандарта IEEE 802.15.4 для пакетной создан на основе стандарта IEEE 802.15.4 для пакетной

беспроводной передачи данных. беспроводной передачи данных.

Принятый стандарт Принятый стандарт IEEE 802.15.4 IEEE 802.15.4 описывает контроль доступаописывает контроль доступа

к беспроводному каналу и физический уровень для к беспроводному каналу и физический уровень для

низкоскоростных беспроводных персональных сетей, т.е. два низкоскоростных беспроводных персональных сетей, т.е. два

нижних уровня согласно нижних уровня согласно сетевой модели сетевой модели OSIOSI (базовая (базовая

эталонная модель взаимодействия открытых систем)эталонная модель взаимодействия открытых систем)..

Технология ретранслируемой ближней радиосвязи Технология ретранслируемой ближней радиосвязи 802.15.4/802.15.4/ZigBee,, известная как «Сенсорные известная как «Сенсорные сети» (англ. сети» (англ. WSN — Wireless Sensor NetworkWSN — Wireless Sensor Network), является одним из современных направлений ), является одним из современных направлений развития самоорганизующихся отказоустойчивых распределенных систем наблюдения и управления ресурсами и процессами. развития самоорганизующихся отказоустойчивых распределенных систем наблюдения и управления ресурсами и процессами. Принятый стандарт Принятый стандарт IEEE 802.15.4 описывает контроль доступа к беспроводному каналу и описывает контроль доступа к беспроводному каналу и физический уровень для низкоскоростных беспроводных персональных сетей, т.е. два нижних физический уровень для низкоскоростных беспроводных персональных сетей, т.е. два нижних уровня согласно уровня согласно сетевой модели OSI. .

УСТРОЙСТВА БССУСТРОЙСТВА БСС

В принятом стандарте IEEE 802.15.4 различаются В принятом стандарте IEEE 802.15.4 различаются два типа устройств: два типа устройств: полнофункциональные устройства  FFD полнофункциональные устройства  FFD ((FullFull--Function DeviceFunction Device) ) устройства с сокращенным набором функций устройства с сокращенным набором функций RFDRFD ((ReducedReduced--Function DeviceFunction Device). ).

Так FFD могут работать в сети с древовидной топологией в качестве координатора сети или в качестве устройств, при этом они могут обмениваться информацией с другими FFD или RFD. В то же время устройства с сокращенным набором функций, будучи гораздо проще и дешевле, чем полнофункциональные устройства, могут связываться только с FFD. Любая сенсорная сеть должна содержать, по крайней мере, одно полнофункциональное устройство FFD.

ТОПОЛОГИИ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙТОПОЛОГИИ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ

Одноранговая(Peer-to-Peer)

ЗвездаЗвезда

Гибридная

В топологии типа «звезда» после первого включения полнофункциональное сетевое устройство может организовать свою собственную сеть и стать сетевым координатором. Все сети данной топологии работают независимо одна от другой. Это достигается выбором сетевого идентификатора, который не используется другими сетями, находящимися в пределах радиуса действия данной сети. После выбора сетевого идентификатора координатор может принять другие устройства в состав сети, причем как FFD, так и RFD.

В одноранговой сети каждое устройство может взаимодействовать с любым другим устройством, находящимся в пределах его радиуса действия. Одно из устройств назначается координатором, например, то, которое первым включено в сеть. При дальнейшем расширении сети можно отойти от одноранговой топологии и создать гибридную топологию, в которой будут содержаться и устройства с сокращенной функциональностью.

Агенты самого верхнего уровня Агенты самого верхнего уровня

решают задачи, связанные с решают задачи, связанные с

непосредственным непосредственным принятием принятием

диагностических решенийдиагностических решений..

Второй уровень иерархии Второй уровень иерархии

представлен представлен координатором координатором

сети.сети. В основе каждого В основе каждого

координатора лежит агент координатора лежит агент

управления.управления.

На первом уровне иерархии На первом уровне иерархии

располагаются располагаются сенсорные сенсорные

узлы узлы БСС – сбор локальной БСС – сбор локальной

информации о контролируемоминформации о контролируемом

процессе в зоне размещения процессе в зоне размещения

агентаагента

ТРЕХУРОВНЕВАЯ ИЕРАРХИЯ ТРЕХУРОВНЕВАЯ ИЕРАРХИЯ УЗЛОВ СЕНСОРНОЙ СЕТИ УЗЛОВ СЕНСОРНОЙ СЕТИ

РОЛЬ АГЕНТОВ СЕНСОРОВРОЛЬ АГЕНТОВ СЕНСОРОВТаким образом, значительная часть информационного Таким образом, значительная часть информационного пространства интеллектуальной среды формируется пространства интеллектуальной среды формируется агентами сенсоровагентами сенсоров. Взаимодействие этих агентов в . Взаимодействие этих агентов в процессе обработки информации позволяет снизить процессе обработки информации позволяет снизить требования к их вычислительным ресурсам.требования к их вычислительным ресурсам.Вообще, понятие Вообще, понятие AmI AmI тесно связано с наукой о сервисах тесно связано с наукой о сервисах ((Service Science)Service Science), поскольку его цель заключается в , поскольку его цель заключается в оказании определенных услуг пользователям.оказании определенных услуг пользователям.При реализации взаимодействий между сенсорами При реализации взаимодействий между сенсорами

такжетакжеможет использоваться может использоваться сервис-ориентированная сервис-ориентированная архитектураархитектура: возможности сенсоров по обработке : возможности сенсоров по обработке информации – это те сервисы, которые они могут информации – это те сервисы, которые они могут предоставлять другим агентам.предоставлять другим агентам.

ПОВЕДЕНЧЕСКАЯ ИНФОРМАТИКАПОВЕДЕНЧЕСКАЯ ИНФОРМАТИКАПоведенческая информатика (Поведенческая информатика (Behavior Informatics) Behavior Informatics) – это новая – это новая областьобласть на стыке психологии и информатики, которая на стыке психологии и информатики, которая занимается проблемами компьютерного моделирования, занимается проблемами компьютерного моделирования, анализа, представления и управления поведением.анализа, представления и управления поведением.По сути, речь идет об изучении индивидуального и группового По сути, речь идет об изучении индивидуального и группового поведения с прагматических позиций.поведения с прагматических позиций.В частности, исследуются вопросы динамики поведения, его В частности, исследуются вопросы динамики поведения, его оптимизации по некоторому критерию, формирования и оптимизации по некоторому критерию, формирования и извлечения паттернов поведения (извлечения паттернов поведения (Behavior Pattern Mining)Behavior Pattern Mining), , анализа поведенческих сетей, обнаружения аномального анализа поведенческих сетей, обнаружения аномального поведения.поведения.Часто используется термин «поведенческая информатика и Часто используется термин «поведенческая информатика и аналитика». В русле этого направления поведение (например, аналитика». В русле этого направления поведение (например, поведение заказчика) понимается как события, действия или поведение заказчика) понимается как события, действия или операции, осуществляемые людьми в определенном контексте операции, осуществляемые людьми в определенном контексте и в конкретной среде и в конкретной среде ссao L. Behavior Informatics and Analytics: Let Behavior Talk. 2006ao L. Behavior Informatics and Analytics: Let Behavior Talk. 2006

ПОВЕДЕНЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ПОВЕДЕНЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ КИБЕРНЕТИКЕ И ОТЕЧЕСТВЕННОЙ КИБЕРНЕТИКЕ И

ИСКУССТВЕННОМ ИНТЕЛЛЕКТЕИСКУССТВЕННОМ ИНТЕЛЛЕКТЕ

Богатые исторические традицииБогатые исторические традиции: : М.Л. ЦетлинМ.Л. Цетлин – моделирование коллективного поведения – моделирование коллективного поведенияавтоматов;автоматов;М.М. Бонгард М.М. Бонгард – программа «Животное» (по сути, первый – программа «Животное» (по сути, первый анимат);анимат);В.А. ЛефеврВ.А. Лефевр – моделирование рефлексивного поведения; – моделирование рефлексивного поведения;Д.А.Поспелов Д.А.Поспелов – моделирование индивидуального и – моделирование индивидуального и коллективного поведения (теория гиромата, фреймы коллективного поведения (теория гиромата, фреймы

поступков)поступков)

Обзорная монография: Обзорная монография: «От моделей поведения к «От моделей поведения к искусственному интеллекту».искусственному интеллекту». – М.: КомКнига, 2006 – М.: КомКнига, 2006 (серия «Науки об искусственном») (серия «Науки об искусственном»)

Д.А.ПОСПЕЛОВ – РОДОНАЧАЛЬНИКД.А.ПОСПЕЛОВ – РОДОНАЧАЛЬНИКПОВЕДЕНЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКИПОВЕДЕНЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКИ

Общая теория поведения Общая теория поведения естественных и искусственных естественных и искусственных систем как основа поведенческой информатики.систем как основа поведенческой информатики.

Д.А.Поспелов – автор Д.А.Поспелов – автор психоникипсихоники, в основе которой лежит , в основе которой лежит моделирование психологии поведения искусственных моделирование психологии поведения искусственных систем. систем. Виды моделей поведения, расмотренные в работах Д.А.ПоспеловаМодели индивидуального поведения: Конечный автомат (в частности, недетерминированный, вероятностный

и нечеткий автомат) Гиромат (модель простого агента) Рефлексивные модели Фреймы (пара графов) поступков Логики поведения (логики норм, логики оценок ситуаций)

Модели коллективного поведения: Игры автоматов (например, игра в размещение) Дилемма заключенного

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕДИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СРЕД

МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ОБЪЕКТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ

ИНФРАСТРУКТУРЫИНФРАСТРУКТУРЫ

ЗАДАЧИ МОНИТОРИНГА1. Анализ протекания процессов в контролируемых объектах.2. Диагностирование текущих состояний объектов инфраструктуры.3. Прогнозирование дальнейшего развития ситуации.4. Информационная подготовка и выработка решений по управлениюсостоянием инфраструктуры

ЕДИНЫЙ АГЕНТО-ЦЕНТРИЧЕСКИЙ ЕДИНЫЙ АГЕНТО-ЦЕНТРИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Программныеагенты

Естественные агентысетевого предприятия - индивидуальные:работники (исполнители),менеджеры (координаторы),руководители (субординаторы);поставщики, заказчики-коллективные: группы,подразделения, отделы, службы

Искусственные объекты:оборудование (станки, оснастка), когнитивные роботы, «умные» материалы (Smart Materials)

Популяции техническихобъектов

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СРЕДА

(AMBIENT INTELLIGENCE)

Агент формирования заказа,Агент поиска ресурса, Агент связи междуподразделениями

Современное сетевое предприятие Современное сетевое предприятие рассматривается как сообщество агентоврассматривается как сообщество агентов

Персонифицированный

Интерфейс

специалиста,

Агентификация и

интеллектуализация

технических средств

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!