Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика 2015

6.8. Искусственный интеллект

Электронный мозг будет думать за нас точно так же, как электрический стул за нас умирать.

С. Лец

Искусственный интеллект (Artificial Intelligence) имеет давнюю историю. Платон, Аристотель, Сократ, Р. Декарт, Г. Лейбниц, Дж. Буль, затем Н. Винер и многие другие исследователи стремились описать мышление как совокупность некоторых элементарных операций, правил и процедур.

Научной задачей искусственного интеллекта (ИИ) является воссоздание (имитация) с помощью искусственных устройств разумных рассуждений и действий человека.

Приведем некоторые определения искусственного интеллекта, опубликованные в различных литературных источниках.

  • 1. ИИ — условное обозначение кибернетических систем, моделирующих некоторые стороны интеллектуальной (разумной) деятельности человека: логическое и аналитическое мышление.
  • 2. ИИ — способность робота или компьютера к имитации человеческих навыков, используемых для решения задач, изучения проблем, рас- суждений и самоусовершенствования.
  • 3. ИИ — научное направление, связанное с разработкой алгоритмов и нрофамм для автоматизации деятельности, требующей человеческого интеллекта.
  • 4. ИИ — одно из направлений информатики, цель которого — разработка аппаратно-программных средств, позволяющих нользователю- неирограммисгу ставить и решать свои задачи, традиционно считающиеся интеллектуальными, общаясь с устройством (ЭВМ) на ограниченном подмножестве естествен ного языка.

Первое и второе определения делают акцент на аппаратную реализацию систем ИИ, третье определение выделяет программную часть ИИ, а четвертое определение учитывает и аппаратную, и программную стороны имитации разумной деятельности человека.

В определениях встречается термин «интеллектуальный». Интеллект — эго способность мыслить, рационально познавать. Слово «ум» тождественно по смыслу слову «интеллект».

Известный ученый Алан Тьюринг (математик, криптограф) предложил специальный критерий, с помощью которою определяют, обладает ли машина искусственным интеллектом. Согласно этому критерию, машина может быть признана мыслящей, если эксперт, ведя с ней диалог но достаточно широкому кругу вопросов, не сможет отличить ее ответов от ответов разумного человека.

Системы ИИ разделяются на два научных направления: нейрокибернетику (или искусственный разум) и кибернетику «черного ящика» (или машинный интеллект).

Напомним, что кибернетика — это наука об управлении, связи и переработке информации. Кибернетика исследует объекты независимо от их материальной природы (живые и неживые системы). Чтобы легче запомнить значение этого термина, нужно помнить, что слова «кибернетика» и «губернатор» родственные.

Первое направление — нейрокибернетика — базируется на аппаратном или программном моделировании работы головного мозга человека. Основой мозга является большое число (около 14 миллиардов) связанных и взаимодействующих нервных клеток — нейронов.

Системы искусственного интеллекта, которые моделируют работу головного мозга, называют нейронными сетями (или нейросетями). Первые нейросети были созданы в конце 50-х годов XX столетия американскими учеными Г. Розенблаттом и П. Мак-Каллоком.

Нейронные сети используются при разработке алгоритмов распознавания изображений, речи, сигналов, для шифрования данных. С их помощью могут быть построены системы взлома шифров [9].

Для второго направления ИИ — кибернетики «черного ящика» — не имеет значения, какова конструкция «мыслящего» устройства. Главное, чтобы на заданные входные воздействия оно реагировало так же, как человеческий мозг.

Пользователи ЭВМ достаточно часто встречаются с проявлением искусственного интеллекта. Например, при работе с текстовым редактором происходит автоматическая проверка правописания (причем с учетом используемого языка). При работе с электронными таблицами не требуется вводить все дни недели или все месяцы года. Достаточно сделать одну - две записи, а ЭВМ сумеет безошибочно дополнить список. С помощью микрофона и специальной иршраммы можно голосом управлять работой компьютера. При наборе электронного адреса браузер пытается предугадать адрес и дописать его. Поиск информации в глобальной сети но заданным ключевым словам также происходит с привлечением элементов ИИ. В элекзронной почте используются спам-фильфы. При сканировании рукописного текста системы ИИ распознают буквы и цифры. Фотоаппарат при автоматической настройки резкости из всех объектов, наблюдаемых в видоискателе, выбирает лицо человека. Срабатывание затвора фотоаппарата происходит автоматически при появлении улыбки на лице.

Конечно, современные системы ИИ еще далеки от совершенства и поэтому могут встречаться ошибки и курьезы. Так, если при работе с текстовым редактором MS Word вместо слова «пунктов» написать слово «пунков», то редактор предложит заменить неправильно написанное слово словами «пунков», «пинков» и др.

Про1рамма Punto Switcher позволяет автоматически переключать регистр клавиатуры, если пользователь случайно использует вместо кириллицы латиницу.

Идеи ИИ используются в теории игр, например, для создания ЭВМ, играющей в шахматы, шашки, го, реверси, карты и другие логические и стратегические игры.

Аргур Самуэль разработал программу для демонстрации возможностей искусственного интеллекта. Проверку работоспособности программы он осуществил на игре в шашки.

А.Самуэль использовал функцию выигрыша, которая оценивала положение шашек на доске и вероятность вышрыша. Функция выигрыша измеряла шанс победы для каждой стороны при данном положении фигур. Учитывались такие составляющие, как число шашек у каждой стороны, количество дамок и близость шашек к последней горизонтали (где шашки превращались в дамки). Программа выбирала свой ход, на основании минимаксной стратегии. Каждый ход выбирался на основании оптимизации функции выигрыша в предположении, что противник использует тот же критерий оптимизации.

В апреле 2007 года доктор Джонатан Шэффер (Jonathan Schaeffer) со своими коллегами создал компьютерную программу, шрающую в шашки, которую невозможно обыграть. Программа Chinook может довести партию до ничьей, но никогда не проиграет.

Над разработ кой программы для игры в шахматы работал Алан Тьюринг (1948 г.). Клод Шеннон рассматривал вопросы программирования для игры в шахматы (1951 г.).

ЭВМ уже обыгрывают действующих чемпионов мира по шахматам. Подтверждением этого являются результаты шахматных матчей Г.Каспарова и В.Крамника против компьютеров. Напомним, что первые шахматные автоматы лишь имитировали искусственный интеллект (в них был спрятан человек, хорошо шравший в шахматы).

С помощью ИИ решают задачу синтеза речи и обратную задачу — анализа и распознавании речи.

В большинстве случаев ИИ используется для нахождения метода решения некоторой задачи. Математика является одним из основных направлений приложений методов ИИ.

К сфере ИИ относят задачи распознавания образов (оптических и акустических). Идентификация отпечатков пальцев, сравнение человеческих лиц — это задачи распознавания образов. Системы компьютерного зрения дают возможность автоматически управлять движением автомобиля. Автоматическое выявление лица террориста в толпе людей - эго одна из типичных задач ИИ. Определение телефонного террориста возможно по его голосу.

Экспертные системы, построенные на идеях ИИ, аккумулируют опыт, знания, навыки специалистов (экспертов) для того, чтобы в нужный момент передать их любому пользователю ЭВМ.

Чаще всего программы ИИ составляют на языках программирования PROLOG, LISP или Smalltalk.

Одна из самых первых программ искусственного интеллекта GPS (General Problem Solver) создана А. Ньюэллом, Дж. Шоу и Г. Саймом в конце 50-х годов XX столетия. Она способна однотипным способом решать такие непохожие задачи, как расчет интегралов, разгадывание логических голово- ломок, доказательство теорем, грамматический анализ фраз.

Яркими представителями ИИ являются электронные переводчики и словари. Считается, что история машинного перевода началась с эксперимента, проведенного в Джорджтаунском университете в 1954 г. Впервые текст, написанный на русском языке, был переведен на английский язык с помощью ЭВМ.

Идеи ИИ положены в основу функционирования интеллектуальных роботов — электромеханических устройств, предназначенных для облегчения работы человека. Заметим, что автором термина «робот» является чешский писатель Карел Чайек.

Японский робог-андроид ASIMO имеет рост 130 см, весит 54 кг и напоминает космонавта в белом скафандре. ASBVK) точно копирует человеческую походку. Он развивает скорость до 6 км/ч при ходьбе, и - до 9 км/ч при беге. ASIMO определяет расстояние до движущегося объекта, его скорость и направление движения. Эго позволяет роботу исключить столкновение с людьми и препятствиями. Робот- способен запомнить лица людей, а затем обращаться к ним но их именам. Он отличает голос одного человека от голоса другого и способен выполнять голосовые приказы. Робот может налить воду в стакан и отдать его человеку.

Современные роботы умеют танцевать, петь рисовать, шрать в футбол, управлять автомобилем, выражать различные человеческие чувства (восхищение, печаль, антипатию, стыд, страх, радость). Форма и размеры роботов существенно варьируются: от роботов-андроидов до роботов- насекомых. Роботы давно неустанно трудятся на автоматизированных производственных участках.

Бытовые роботы-пылесосы перемещаются по квартире, убирают мусор и самостоятельно возвращаются для подзарядки аккумулятора на базу.

Роботы могут использоваться для выполнения работ в зонах повышенной опасности (пожар, наводнение, радиационное или химическое заражение). Они нужны в экстремальных ситуациях, в которых человек не может действовать в силу физиологических шраничений (задымление, запыление, высокие или низкие температуры, низкая освещенность, иод водой, на больших высотах).

Разрабатываются роботы для участия в боевых действиях. Они будут обладать интеллектом военнослужащего, и действовать самостоятельно с учетом сложившейся обстановки. Роботы-аватары будут управляться оператором на безопасном расстоянии. Беспилотные самолеты уже находятся на вооружении многих стран. Робог-санитар способен вынести раненного солдата с поля боя.

И все же, несмотря на фантастические возможности ЭВМ, вероятно, компьютер останется лишь мощным инструментом, усилителем интеллекта. А мыслить, и творить будет человек. Очень не хотелось, чтобы искусственные устройства отодвинули человека в его интеллектуальной деятельности на второй план. Бесчеловечной тенденцией развития робототехники является создание военных роботов, которые будут убивать людей. Такое развитие искусственного интеллекта является у1розой для существования человечества.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы