Основные направления исследований по созданию искусственного интеллекта. Сравнительный анализ результатов

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Государственное  образовательное  учреждение  высшего профессионального  образования

«Российский  экономический  университет  им. Г.В. Плеханова»

Улан-Баторский филиал

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине информационные технологии

на тему: «Основные направления  исследований по созданию искусственного интеллекта. Сравнительный анализ результатов»

 

 

 

 

Выполнил

Студент_1_курса 

очной формы обучения

направления «экономика»

  Филиппов Дмитрий  Олегович

Проверил:

Преп. Романов Н.А

 

 

 

 

 

Монголия

2011

Содержание.

Введение………………………………………………………………………….3

Глава 1. Понятие искусственного интеллекта…………………………………4

§1.1 Общее определение  искусственного интеллекта……………………....4

§1.2 Понятие  искусственного интеллекта в России......……………………..5

Глава 2. История создания искусственного интеллекта……………………..7

§2.1 Зарождение нейрокибернетики.…………………………………………8

§2.2 От кибернетики "черного ящика" к ИИ.…………………………….......9

§2.3 История искусственного интеллекта в России………………………12

Глава 3.Основные направления  исследований в области искусственного интеллекта…..…………………………………………………………………15

§3.1 Представление знаний и разработка систем, основанных на знаниях (knowledge-based systems)………………………………………………….15

§3.2  Программное обеспечение  систем ИИ (software engineering for AI).16

§3.3  Разработка естественно-языковых интерфейсов и машинный перевод (natural language processing)………………………………………………....17

§3.4  Интеллектуальные роботы (robotics)…………………………………18

§3.5  Обучение и самообучение (machine learning)…………………………18

§3.6  Распознавание образов (pattern recognition)………………………...18

§3.7 Другие направления……………………………………………………18

Заключение…………………………………………………………………….20

Список  использованной литературы……………………………………….22

Приложение……………………………………………………………………23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Интеллектуальные информационные системы проникают во все сферы  нашей жизни.

В данной работе я решил  показать Что же такое интеллект? Что привнесет создание ИИ в жизни человека? Как появилось данной понятие в жизни человека?

Считается, что замена человека-специалиста  на системы искусственного интеллекта позволяет существенно ускорить и удешевить процесс производства. Системы искусственного интеллекта всегда объективны и результаты их работы не зависят от моментного настроения и ряда других субъективных факторов, которые присущи человеку. Получается что в дальнейшем искусственный интеллект сможет заменить человека? Как показывает практика, функционирование искусственного интеллекта осуществляется, на сегодняшний день,  с помощью человека. Ведь именно человек, в отличие от искусственного интеллекта, умеет мыслить нестандартно и творчески, что позволяло ему развиваться и идти вперед на протяжении всей его эпохи.

Что послужило причиной создания ИИ? Когда появились первые ИИ? Кто  был первым создателем ИИ? Каковы дальнейшие перспективы развития ИИ?

В этой работе я объясню  все причины создания искусственного интеллекта. Я расскажу о первых ученых, которые занимались созданием  ИИ. Сообщу об основных направления создания искусственного интеллекта, а так же о дальнейших перспективах развития.

 

 

 

Глава 1. Понятие искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект (ИИ, англ. Artificial intelligence, AI) – наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта¹.

Определение искусственного интеллекта ввел Джон Маккарти в 1956 году. Поясняя своё определение, Джон Маккарти указывает: «Проблема состоит в  том, что пока мы не можем в целом  определить, какие вычислительные процедуры  мы хотим называть интеллектуальными. Мы понимаем некоторые механизмы  интеллекта и не понимаем остальные. Поэтому под интеллектом в  пределах этой науки понимается только вычислительная составляющая способности  достигать целей в мире». В  то же время существует и точка  зрения, согласно которой интеллект  может быть только биологическим  феноменом.

 

§1.1 Общее определение искусственного интеллекта.

 

Искусственный интеллект  — это одна из новейших областей науки. Первые работы в этой области  начались вскоре после Второй мировой войны, а само ее название было предложено в 1956 году. Ученые других специальностей чаще всего указывают искусственный интеллект, наряду с молекулярной биологией, как «область, в которой я больше всего хотел бы работать». Студенты-физики вполне обоснованно считают, что все великие открытия в их области уже были сделаны Галилеем, Ньютоном, Эйнштейном и другими учеными. Искусственный интеллект, с другой стороны, все еще открывает возможности для проявления талантов нескольких настоящих Эйнштейнов.

В настоящее время тематика искусственного интеллекта охватывает огромный перечень научных направлений, начиная с таких задач общего характера, как обучение и восприятие, и заканчивая такими специальными задачами, как игра в шахматы, доказательство математических теорем, сочинение поэтических произведений и диагностика заболеваний. В искусственном интеллекте систематизируются и автоматизируются интеллектуальные задачи и поэтому эта область касается любой сферы интеллектуальной деятельности человека. В этом смысле искусственный интеллект является поистине универсальной научной областью².

§1.2 Понятие искусственного интеллекта в России.

 

Как указывает председатель Петербургского отделения Российской ассоциации искусственного интеллекта Т. А. Гаврилова, в английском языке  словосочетание artificial intelligence не имеет  той слегка фантастической антропоморфной окраски, которую оно приобрело  в довольно неудачном русском  переводе. Слово intelligence означает «умение  рассуждать разумно», а вовсе не «интеллект», для которого есть английский аналог intellect. Участники Российской ассоциации искусственного интеллекта дают следующие определения искусственного интеллекта:

 Научное направление,  в рамках которого ставятся  и решаются задачи аппаратного  или программного моделирования  тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются  интеллектуальными. 

Свойство интеллектуальных систем выполнять функции (творческие), которые традиционно считаются  прерогативой человека. При этом интеллектуальная система — это техническая  или программная система, способная  решать задачи, традиционно считающиеся  творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой  хранятся в памяти такой системы. Структура интеллектуальной системы  включает три основных блока —  базу знаний, решатель и интеллектуальный интерфейс.

Наука под названием «Искусственный интеллект» входит в комплекс компьютерных наук, а создаваемые на её основе технологии к информационным технологиям. Задачей этой науки является воссоздание  с помощью вычислительных систем и иных искусственных устройств разумных рассуждений и действий.

Одно из частных определений  интеллекта, общее для человека и  «машины», можно сформулировать так: «Интеллект — способность системы  создавать в ходе самообучения программы (в первую очередь эвристические) для решения задач определённого  класса сложности и решать эти  задачи»³.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¹ http://ru.wikipedia.org/wiki/Искусственный_интеллект

² http://itfru.ru/

³ http://ktomi.com/iskusstvennyj-intellekt/

 

Глава 2. История  создания искусственного интеллекта.

Идея создания искусственного подобия человека для решения  сложных задач и моделирования  человеческого разума витала в воздухе  еще в древнейшие времена. Так, в  древнем Египте была создана "оживающая" механическая статуя бога Амона. У Гомера в "Илиаде" бог Гефест ковал  человекоподобные существа-автоматы. В литературе эта идея обыгрывалась многократно: от Галатеи Пигмалиона до Буратино папы Карло. Однако родоначальником  искусственного интеллекта считается  средневековый испанский философ, математик и поэт Раймонд  Луллий, который еще в XIII веке попытался  создать механическую машину для  решения различных задач, на основе разработанной им всеобщей классификации  понятий.

В XVIII веке Лейбниц и Декарт независимо друг от друга продолжили эту идею, предложив универсальные  языки классификации всех наук. Эти  работы можно считать первыми  теоретическими работами в области  искусственного интеллекта.

Окончательное рождение искусственного интеллекта как научного направления  произошло только после создания ЭВМ в 40-х годах XX века. В это  же время Норберт Винер создал свои основополагающие работы по новой  науке - кибернетике.

Термин "искусственный  интеллект" - ИИ - (AI - artificial intelligence) был  предложен в 1956 г. на семинаре с аналогичным  названием в Дартсмутском колледже (США). Семинар был посвящен разработке методов решения логических, а  не вычислительных задач. В английском языке данное словосочетание не имеет  той слегка фантастической антропоморфной окраски, которую оно приобрело  в довольно неудачном русском  переводе. Слово intelligence означает "умение рассуждать разумно", а вовсе не "интеллект", для которого есть термин intellect.

Вскоре после признания  искусственного интеллекта отдельной  областью науки произошло разделение его на два направления: нейрокибернетика и "кибернетика черного ящика". Эти направления развиваются практически независимо, существенно различаясь как в методологии, так и в технологии. И только в настоящее время стали заметны тенденции к объединению этих частей вновь в единое целое⁴.

§2.1 Зарождение нейрокибернетики.

 

Основную идею этого направления  можно сформулировать следующим  образом: единственный объект, способный  мыслить,- это человеческий мозг. Поэтому  любое "мыслящее" устройство должно каким-то образом воспроизводить его  структуру.

Таким образом, нейрокибернетика ориентирована на программно-аппаратное моделирование структур, подобных структуре  мозга. Физиологами давно установлено, что основой человеческого мозга  является большое количество (до 1021) связанных между собой и взаимодействующих  нервных клеток - нейронов. Поэтому  усилия нейрокибернетики были сосредоточены  на создании элементов, аналогичных  нейронам, и их объединении в функционирующие  системы. Эти системы принято  называть нейронными сетями, или нейросетями.

Первые нейросети были созданы Розенблаттом и Мак-Каллоком в 1956-1965 гг. Это были попытки создать  системы, моделирующие человеческий глаз и его взаимодействие с мозгом. Устройство, созданное ими тогда, получило название персептрона (perceptron). Оно умело различать буквы  алфавита, но было чувствительно к  их написанию. Например, буквы А, A и a для этого устройства были тремя разными знаками. Постепенно в 70-80 годах количество работ по этому направлению искусственного интеллекта стало снижаться. Слишком неутешительны были первые результаты. Авторы объясняли неудачи малой памятью и низким быстродействием существующих в то время компьютеров.

Однако в 1980-х в Японии в рамках проекта "ЭВМ V поколения" был создан первый нейрокомпьютер, или компьютер VI поколения. К этому  времени ограничения по памяти и быстродействию были практически сняты. Появились транспьютеры - параллельные компьютеры с большим количеством процессоров.

Транспьютерная технология - это только один из десятка новых  подходов к аппаратной реализации нейросетей, которые моделируют иерархическую  структуру мозга человека. Основная область применения нейрокомпьютеров сегодня - это задачи распознавания  образов, например идентификация объектов по результатам аэрофотосъемки из космоса.

 

§2.2 От кибернетики "черного ящика" к ИИ.

В основу этого подхода  был положен принцип, противоположный  нейрокибернетике.

Не имеет значения, как  устроено "мыслящее" устройство. Главное, чтобы на заданные входные  воздействия оно реагировало  так же, как человеческий мозг. Сторонники этого направления мотивировали свой подход тем, что человек не должен слепо следовать природе в  своих научных и технологических  поисках. Так, например, очевиден успех  колеса, которого не существует в природе, или самолета, не машущего крыльями, подражая птице. К тому же пограничные  науки о человеке не смогли внести существенного теоретического вклада, объясняющего хотя бы приблизительно, как протекают интеллектуальные процессы у человека, как устроена память и как человек познает  окружающий мир.