Искусственный интеллект

1Жидкова Анна ИВМ-21

Задачи урока:

• Что такое искусственный интеллект;• Насколько реализован сегодня

искусственный интеллект?• Каковы направления его использования и

перспективы развития?

Термин интеллект (intelligence) происходит от

латинского intellectus — что означает ум, рассудок, разум; мыслительные способности

человека.

Искусственный интеллект (artificial intelligence) — ИИ (AI) это свойство

автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта

человека.

60-ые годы ХХ века

• Искусственный интеллект (ИИ) – раздел информатики, изучающий задачи имитации человеческого мышления.

Исследования в области искусственного интеллекта ведутся по двум направлениям:

• бионическое— попытки смоделировать с помощью искусственных систем психофизиологическую деятельность человеческого мозга с целью создания искусственного разума;

• прагматическое - создание программ, позволяющих с использованием ЭВМ воспроизводить не саму мыслительную деятельность, а являющиеся ее результатами процессы.

Первое направление - нейрокибернетика Базируется на аппаратном моделировании работы головного

мозга человека, основой которого является большое число (около 14 миллиардов) связанных и взаимодействующих

нервных клеток — нейронов. Еще в 1950-х годах было создано пороговое устройство для моделирования нервной

клетки - персептрон. На первых ЭВМ малой производительности биологическую структуру мозга

реализовать не удалось. Теперь микроэлектроника позволяет строить вычислительные структуры, состоящие из нескольких

тысяч микропроцессоров - нейрокомпьютеры. Основная их особенность — способность менять внутреннюю структуру и тем

самым обучаться, как человек.

Второе направление - прагматическое направление ИИ Дает результатом программное обеспечение ЭВМ для решения интеллектуальных задач. Это, прежде всего, естественно-языковые

программы. Они позволяют: делать перевод текста с одного языка на другой, составлять рефераты больших документов, сочинять тексты для сказок и поэм, сценарии телесериалов (мыльные оперы). Музыкальные

программы могут сочинять музыкальные произведения, проводить анализ готовых музыкальных произведений, имитировать различные

исполнительские стили. Распознающие программы позволяют проверять правильность текста, распознавать символы рукописного

текста при его сканировании. Анализаторы и синтезаторы звуков способны управлять голосом техническими устройствами, а также

выдавать речевые сообщения. Многие игровые программы используют принципы ИИ. Знаменитый суперкомпьютер Deep Blue обыграл

шахматного чемпиона мира Г. Каспарова.

Предмет изучения науки ИИ –человеческое мышление.

Цель исследований:создать модель человеческого интеллекта и реализовать её на

компьютере. Такие модели называют системами искусственного

интеллекта.Упрощённо:

Научить машину мыслить.

Свойства систем искусственного интеллекта :

• внутренная интерпретируемость — вместе с информацией в базе знаний представлены информационные структуры, позволяющие не только хранить знания, но и использовать их;

• структурированность — выполняются декомпозиция сложных объектов на более простые и установление связи между ними;

• связанность - отражаются закономерности относительно фактов, процессов, явлений и причинно-следственные отношения между ними;

• активность - на основе имеющихся знаний можно выводить (получать) новые знания.

Информационное моделирование

Моделирование объектов и процессов Моделирование знаний

Искусственный интеллект

Технические системы ИИ•Нейрокомпьютеры•Интеллектуальные роботы

Программные системы ИИ•Игры и творчество•Компьютерная лингвистика•Распознавание образов•Адаптивные обучающие системы•Экспертные системы

Н АПРВЛЕНИЯ

ИИ

Нейрокомпьютеры

• это ЭВМ, которые принято считать машинами шестого поколения. Нейрокомпьютеры – это электронная модель человеческого мозга.

• С помощью нейрокомпьютеров удаётся решать задачу распознавания образов.

Интеллектуальные роботы

• Роботы – это технические устройства, предназначенные для автоматизации человеческого труда.

• В отличие от роботов, работающих по жесткой схеме управления, интеллектуальные роботы обладают способностью адаптации к внешней обстановке, самоорганизации и самообучения.

Робот на службе у человека

Робот-мокрица на службе МЧС

Робот для обнаружения и

эвакуации локальных источников

гамма-излучения РТК-07

Посудомоечная машина робот

Игры и творчество

• Характерным примером этого направления являются шахматные программы.

• Самые развитые подобные программы играют уже на гроссмейстерском уровне.

• В настоящее время существуют программы, ориентированные на художественное творчество: сочинение музыки, стихов и другие.

Каждый из компьютерных бойцов в батальных сценах «Властелина Колец»

обладал искусственным интеллектом

Компьютерная лингвистика

К этому направлению относится решение двух основных проблем:

• Первая – это перевод текста с одного языка на другой. Простой пословный перевод никого не удовлетворит. Программа-переводчик должна учитывать сложные связи между структурой фразы и ее смыслом.

• Вторая проблема – это разработка интерфейса между ЭВМ и человеком на естественном языке. Проекты интеллектуальных компьютеров пятого-шестого поколения требуют решения этой проблемы.

Распознавание образов

• чтение компьютером рукописного текста вне зависимости от почерка автора. • восприятие естественной речи.

Адаптивные обучающие системы

• позволяют для каждого обучаемого строить свой маршрут обучения, учитывать его интеллектуальные и психологические особенности.

Экспертные системы- «системы, основанные на знаниях»

• Это системы-консультанты в определенной предметной области, заключающие в себе знания специалистов-экспертов.

РОБОТ - ШАХМАТИСТ

ТРЁХМЕРНЫЙ ПРИНТЕР

"Вывод на печать" пульта управления телевизором

Нанороботы

Предсказания известного американского учёного Рэймонда Курцвейла

• В течение ближайших 20 лет в кровь человека будут внедрены тысячи компьютерных нанороботов. Они будут следить за нашим здоровьем, улучшать производительность и даже смогут создавать резервные копии всего содержимого мозга, как копии компьютерных файлов. Это означает, что роботы смогут сберечь все мысли каждого человека.

• Курцвейл, в числе прочих открытий, изобрел первую машину для чтения письменного текста для слепых, а в начале 1980-х предсказал появление к середине 1990-х годов всемирной компьютерной сети. Так что к его прогнозам стоит прислушаться.

Три закона роботехники. Айзек Азимов.

• закон безопасности человека: робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред;

• повиновение человеку: робот должен повиноваться всем приказам, которые дает человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону;

• забота о собственной безопасности: Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму.

1. Человек обычно воздерживается от нанесения вреда другому человеку, за исключением случаев острого принуждения (например, на войне), или чтобы спасти большее число людей. Это эквивалентно Первому Закону.

2. Аналогично, чувствуя ответственность перед обществом, человек выполняет указания авторитетных людей: врачей, учителей, начальников и т. д, что соответствует Второму Закону.

3. Каждый из нас заботится о своей безопасности — а это и есть Третий Закон.

Законы для человека