ГОУ ВПО В«Курський Державний Медичний Університет В»
Кафедра інформатики та обчислювальної техніки
Реферат з інформатики на тему
Історія та тенденції розвитку штучного інтелекту
Виконав: Ларін С.Л.
Перевірив: Артеменко
Віктор Іванович
Курськ, 2009
План
Введення
1. Історія розвитку AI
2. Перспективи і тенденції розвитку AI
2.1 Нейронні мережі
2.2 Еволюційні обчислення
2.3 Нечітка логіка
2.4 Обробка зображень
2.5 Експертні системи
2.6 Інтелектуальні програми
2.7 Розподілені обчислення
2.8 ОС РВ
2.9 Інтелектуальна інженерія
2.10 Самоорганізуються СУБД
2.11 AI для аналізаторскіх функцій
2.12 Військові технології
3. Штучний інтелект, як напрям досліджень
3.1 Аспекти представлення знань
3.2 Рефлексія
3.3 Деякі підходи до вирішення проблеми AI
Висновок
Література
Введення
Чи здатна машина мислити? Чи може машина мати зізнався думки в такому ж сенсі, в якому маємо їх ми? Якщо під машиною розуміти фізичну систему, здатну виконувати певні функції (а що ще під нею можна розуміти?), тоді люди - Це машини особливою, біологічної різновиди, а люди можуть мислити, і, стало бути, машини, звичайно, теж можуть мислити. Тоді, по всій видимості, можна створювати мислячі машини з найрізноманітніших матеріалів - скажімо, з кремнієвих кристалів або електронних ламп. Якщо це і виявиться неможливим, то поки ми, звичайно, цього ще не знаємо. Однак в останні десятиліття питання про те, чи може машина мислити, придбав зовсім іншу інтерпретацію. Він був підмінений питанням: чи здатна машина мислити тільки за рахунок виконання закладеної в неї комп'ютерної програми? Чи є програма основою мислення? Це принципово інший питання, тому що він не зачіпає фізичних, каузальних (причинних) властивостей існуючих або можливих фізичних систем, а скоріше відноситься до абстрактних, обчислювальним властивостям формалізованих комп'ютерних програм, які можуть бути реалізовані в будь-якому матеріалі, лише б він був здатний виконувати ці програми. Досить велика число фахівців з штучного інтелекту (ШІ) вважають, що на другий питання слід відповісти позитивно; іншими словами, вони вважають, що склавши правильні програми з правильними входами і виходами, вони дійсно створять розум. Більш того, вони вважають, що мають у своєму розпорядженні науковий тест, за допомогою якого можна судити про успіх або невдачі такої спроби. На сьогоднішній день проблема дослідження AI займає актуальне місце в системі інформаційних наук. У своєму рефераті я спробую розглянути проблеми створення і втілення штучного інтелекту в життя, також висвітлено історію створення та найбільш перспективні розробки в цій області.
1. Історія розвитку AI
Як і будь-яка основоположна наука "Штучний інтелект" має досить багату історію. Можна виділити як теоретичну, так і експериментальну частини. Суть науки "Штучний інтелект" краще всього відбивають слова "Дух в машині", при цьому не настільки важливо розвиток окремо понять про машину і дусі, як важливо їх поєднання. Але в той же час зрозуміло, що чим більше розвинені уявлення про машину, ніж вони більш досконалі з одного боку, і чим ми більш знаємо про дух з іншого боку - тим про більш скажімо так потужному ИИ ми можемо говорити. Але відрізняє науку "Штучний інтелект "від Обчислювальної техніки (Інформатики) з одного боку і від Медицини (Біології) з іншого - це саме зв'язок одного з іншим. І тільки при наявності зв'язку з цим ми можемо говорити про досягнення в галузі ШІ, а не окремо в областях Інформатики або Біології. Цьому питанню приділяється особливо велика значення в теоретичній частині, а для підтвердження теорій як і в інших науках використовується експеримент. Але історично поява теорій та перших експериментів завжди рознесено у часі. Тому почала теорії зазвичай відносять до філософії штучного інтелекту, і тільки з появою перших експериментів теорія набуває самостійного значення. Причому саму теорію "Штучного інтелекту", яка зараз перебуває на межі з філософією, не треба поєднувати з теорією математичних, алгоритмічних, робототехнічних, фізіологічних та інших методів, які мають власне значення у відповідних науках. Зараз чіткого розходження між рядом пов'язаних наук і власне "Штучним інтелектом" знайти дуже складно, а тим більше розрізнити теоретичні та експериментальний розділи науки. І тут головну допомогу може надати історія становлення та розвитку науки "Штучний інтелект".
Історично склалися три основні напрями в моделюванні ШІ.
В рамках першого підходу об'єктом досліджень є структура та механізми роботи мозку людини, а кінцева мета полягає у розкритті таємниць мислення. Необхідними етапами досліджень у цьому напрямку є побудова моделей на основі психофізіологічних даних, проведення експериментів з ними, висування нових гіпотез щодо механізмів інтелектуальної діяльності, вдосконалення моделей і т. д.
Другий підхід у Як об'єкт дослідження розглядає ШІ. Тут мова йде про моделювання інтелектуальної діяльності за допомогою обчислювальних машин. Метою робіт в цьому напрямку є створення алгоритмічного і програмного забезпечення обчислювальних машин, що дозволяє вирішувати інтелектуальні задачі не гірше людини.
Нарешті, третій підхід орієнтований на створення змішаних людино-машинних, або, як ще кажуть, інтерактивних інтелектуальних систем, на симбіоз можливостей природного і штучного інтелекту. Найважливішими проблемами в цих дослідженнях є оптимальний розподіл функцій між природним і штучним інтелектом і організація діалогу між людиною і машиною.
Найпершими інтелектуальними завданнями, які стали вирішуватися за допомогою ЕОМ були логічні ігри (шашки, шахи), доказ теорем. Хоча, правда тут треба відзначити ще кібернетичні іграшки типу "електронної миші" Клода Шеннона, що керувалася складної релейного схемою. Ця мишка могла "Досліджувати" лабіринт, і знаходити вихід з нього. А крім того, поміщена у вже відомий їй лабіринт, вона не шукала вихід, а відразу ж, не заглядаючи в тупикові ходи, виходила з лабіринту.
Американський кібернетик А. Самуель склав для обчислювальної машини програму, яка дозволяє їй грати в шашки, причому в ході гри машина навчається або, принаймні, створює враження, що навчається, покращуючи свою гру на основі накопиченого досвіду. У 1962 р. ця програма воювали з Р. Нили, найсильнішим шашкістом в США і перемогла.
Яким чином машині вдалося досягти настільки високого класу гри?
Природно, що в машину були програмно закладені правила гри так, що вибір чергового ходу був підпорядкований цим правилам. На кожній стадії гри машина вибирала черговий хід з безлічі можливих ходів відповідно до деякого критерію якості гри. У шашках (Як і в шахах) звичайно невигідно втрачати свої фігури, і, навпаки, вигідно брати фігури супротивника. Гравець (будь він людина або машина), який зберігає рухливість своїх фігур і право вибору ходів і в той же час тримає під боєм велике число полів на дошці, зазвичай грає краще свого супротивника, не придающего значення цим елементам гри. Описані критерії гарної гри зберігають свою силу протягом всієї гри, але є й інші критерії, які відносяться до окремих її стадій - дебюту, міттендшпілю, ендшпіль.
Розумно поєднуючи такі критерії (наприклад у вигляді лінійної комбінації з експериментально підбираються коефіцієнтами або більш складним чином), можна для оцінки чергового ходу машини одержати деякий числовий показник ефективності - оцінну функцію. Тоді машина, порівнявши між собою показники ефективності чергових ходів, вибере хід, відповідний найбільшому показнику. Подібна автоматизація вибору чергового ходу не обов'язково забезпечує оптималь...
