Понятия искусственного интеллекта

Искусственный интеллект (ИИ) - это научная дисциплина, возникшая в 50-х годах на стыке кибернетики, лингвистики, психологии и программирования. С самого начала исследования в области ИИ пошли по двум направлениям.

Первое (бионическое) - попытки смоделировать с помощью искусственных систем психофизиологическую деятельность человеческого мозга с целью создания искусственного разума.

Второе (прагматическое) - создание программ, позволяющих с использованием ЭВМ воспроизводить не саму мыслительную деятельность, а являющиеся ее результатами процессы. Здесь достигнуты важные результаты, имеющие практическую ценность. В дальнейшем речь будет идти об этом направлении.

Разработка интеллектуальных программ существенно отличается от обычного программирования и ведется путем построения системы искусственного интеллекта (СИИ). Если обычная программа может быть представлена в парадигме:

Программа = Алгоритм + Данные,

то для СИИ характерна другая парадигма:

СИИ = Знания + Стратегия обработки знаний.

285

Основным отличительным признаком СИИ является работа со знаниями. Если для обычных программ представление данных алгоритма определяется на уровне описания языка программирования, то для СИИ представление знаний выливается в проблему, связанную со многими вопросами: что такое знания, какие знания хранить в системе в виде базы знаний (БЗ), в каком виде и сколько, как их использовать, пополнять и т.д.

В отличие от данных знания обладают следующими свойствами:

внутренней интерпретируемостью - вместе с информацией в БЗ представлены информационные структуры, позволяющие не только хранить знания, но и использовать их;

структурированностью - выполняется декомпозиция сложных объектов на более простые и установление связей между ними;

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

активностью - знания предполагают целенаправленное использование информации, способность управлять информационными процессами по решению определенных задач.

Все эти свойства знаний в конечном итоге должны обеспечить возможность СИИ моделировать рассуждения человека при решении прикладных задач - со знаниями тесно связано понятие процедуры получения решений задач (стратегии обработки знаний). В системах обработки знаний такую процедуру называют механизмом вывода, логическим выводом или машиной вывода. Принципы построения механизма вывода в СИИ определяются способом представления знаний и видом моделируемых рассуждений.

Для организации взаимодействия с СИИ в ней должны быть средства общения с пользователем, т.е. интерфейс. Интерфейс обеспечивает работу с БЗ и механизмом вывода на языке достаточно высокого уровня, приближенном к профессиональному языку специалистов в той прикладной области, к которой относится СИИ. Кроме того, в функции интерфейса входит поддержка диалога пользователя с системой, что дает пользователю возможность получать объяснения действий системы, участвовать в поиске решения задачи, пополнять и корректировать базу знаний. Таким образом, основными частями систем, основанных на знаниях, являются:

База знаний.

Механизм вывода.

Интерфейс с пользователем.

Каждая из этих частей может быть устроена по-разному в различных системах, отличия эти могут быть в деталях и в принципах. Однако для всех СИИ характерно моделирование человеческих рассуждений. СИИ создаются для того, чтобы овеществлять в рамках программно-технической системы знания и умения, которыми обладают люди, чтобы решать задачи, относящиеся к области творческой деятельности человека. Знания, па которые опирается человек, решая ту или иную задачу, существенно разнородны. Это прежде всего:

понятийные знания (набор понятий и их взаимосвязи);

конструктивные знания (знания о структуре и взаимодействии частей различных объектов);

процедурные знания (методы, алгоритмы и программы решения различных задач);

фактографические знания (количественные и качественные характеристики объектов, явлений и их элементов).

286

Особенность систем представления знаний заключается в том, что они моделируют деятельность человека, осуществляемую часто в неформальном виде.Модели представления знаний имеют дело с информацией, получаемой от экспертов, которая часто носит качественный и противоречивый характер. Для обработки с помощью ЭВМ такая информация должна быть приведена к однозначному формализованному виду. Методологией формализованного представления знаний является логика. Перейдем к рассмотрению основных понятий логики.

287

285 :: 286 :: 287 :: Содержание

Содержание раздела