Особенности искусственного интеллекта

Федеральное агентство по образованию   ГОУВПО «Удмуртский государственный университет»  Институт экономики и управления. Кафедра отраслевой экономики.

 

                        

                              Контрольная работа

                                  По дисциплине 

        «Концепция  современного естествознания»

На тему: «Особенности искуственного  разума(интеллекта)»

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                            Выполнил:

                                                            студент Института экономики и управления

группы: Государственного и муниципального

 управления

                                                                                          Пыжьянова Елена Викторовна

                             Проверил  преподаватель:                                                               Дыбов Анатолий Михайлович

                                                                                                                                    

 

 

 

                                                   Ижевск, 2011

                                 Содержание

Введение                                                                                                             стр. 3-4

§1.История создания искуственного разума                                             стр. 5

1.1 Предпосылки развития науки искусственного интеллекта             стр. 5

1.2 Происхождение и понимание термина «Искусственный интеллект» и перспективы                                                                                                     стр. 6-7

1.3 Искусственный интеллект в России                                                     стр. 8-9

§2. Изучение понятия искуственного интеллекта                                    стр. 10

2.1 Искуственный интеллект и машинный интеллект                            стр. 11-12

2.3 Современный искусственный интеллект                                             стр. 13-14

Заключение                                                                                                         стр. 15-16

Список литературы                                                                                            стр. 17                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        Введение

 

Понятие искусственный интеллект, как впрочем и просто интеллект, весьма расплывчаты. Если обобщить все  сказанное за последние тридцать лет, то оказывается, что человек  просто хочет создать себе подобного  в той или иной форме, хочет, чтобы  какие-то действия выполнялись более  рационально, с меньшими затратами  времени и энергии. С конца 40-х  годов ученые все большего числа  университетских и промышленных исследовательских лабораторий  устремились к дерзкой цели: построение компьютеров, действующих таким  образом, что по результатам работы их невозможно было бы отличить от человеческого  разума. В последнее время наблюдается  возрастание интереса к искусственному интеллекту, вызванное повышением требований к информационным системам. Умнеет программное обеспечение, умнеет бытовая  техника. Мы неуклонно движемся к  новой информационной революции, сравнимой  по масштабам с развитием Интернета, имя которой – искусственный  интеллект.

 

Терпеливо продвигаясь вперед в  своем нелегком труде, исследователи, работающие в области искусственного интеллекта (ИИ), обнаружили, что вступили в схватку с весьма запутанными  проблемами, далеко выходящими за пределы  традиционной информатики. Оказалось, что прежде всего необходимо понять механизмы процесса обучения, природу  языка и чувственного восприятия. Выяснилось, что для создания машин, имитирующих работу человеческого  мозга, требуется разобраться в  том, как действуют миллиарды  его взаимосвязанных нейронов. И  тогда многие исследователи пришли к выводу, что, пожалуй, самая трудная  проблема, стоящая перед современной  наукой – познание процессов функционирования человеческого разума, а не просто имитация его работы. Что непосредственно  затрагивало фундаментальные теоретические  проблемы психологической науки. В  самом деле, ученым трудно даже прийти к единой точке зрения относительно самого предмета их исследований –  интеллекта. Некоторые считают, что  интеллект – умение решать сложные  задачи; другие рассматривают его  как способность к обучению, обобщению  и аналогиям; третьи – как возможность  взаимодействия с внешним миром  путем общения, восприятия и осознания  воспринятого. Тем не менее многие исследователи ИИ склонны принять тест машинного интеллекта, предложенный в начале 50-х годов выдающимся английским математиком и специалистом по вычислительной технике Аланом Тьюрингом. «Компьютер можно считать разумным, – утверждал Тьюринг, – если он способен заставить нас поверить, что мы имеем дело не с машиной, а с человеком».

Искусственный интеллект является сейчас «горячей точкой» научных  исследований. В этой точке, как в  фокусе, сконцентрированы наибольшие усилия кибернетиков, лингвистов, психологов, философов, математиков и инженеров. Именно здесь решаются многие коренные вопросы, связанные с путями развития научной мысли, с воздействием достижений в области вычислительной техники  и робототехники на жизнь будущих  поколений людей. Здесь возникают  и получают права гражданства  новые методы научных междисциплинарных  исследований. Здесь формируется  новый взгляд на роль тех или иных научных результатов и возникает  то, что можно было бы назвать  философским осмыслением этих результатов. Поэтому я посчитала актуальным раскрыть данную тему в реферате.

 

Целью данной работы  является  изучение особенности искусственного разума (интеллекта).

 

Задачей своей я ставлю:

- рассмотрение истории создания искусственного разума

-изучение понятия искусственного разума (интеллекта);

-сравнение  понятий "искусственный интеллект" и "машинный интеллект".

 

 

 

 

 

              §1.  История создания искуственного разума

     1.1Предпосылки развития науки искусственного интеллекта

 

История искусственного интеллекта как  нового научного направления начинается в середине XX века. К этому времени  уже было сформировано множество  предпосылок его зарождения: среди  философов давно шли споры  о природе человека и процессе познания мира, нейрофизиологи и психологи  разработали ряд теорий относительно работы человеческого мозга и  мышления, экономисты и математики задавались вопросами оптимальных  расчётов и представления знаний о мире в формализованном виде; наконец, зародился фундамент математической теории вычислений — теории алгоритмов — и были созданы первые компьютеры.

Возможности новых машин в плане  скорости вычислений оказались больше человеческих, поэтому в учёном сообществе закрался вопрос: каковы границы возможностей компьютеров и достигнут ли машины уровня развития человека? В 1950 году один из пионеров в области вычислительной техники, английский учёный Алан Тьюринг, пишет статью под названием «Может ли машина мыслить?», в которой описывает  процедуру, с помощью которой  можно будет определить момент, когда  машина сравняется в плане разумности с человеком, получившей название теста  Тьюринга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2Происхождение и понимание термина «Искусственный интеллект» и перспективы                                                                                     

 

Различные виды и степени интеллекта существуют у многих людей, животных и некоторых машин, интеллектуальных информационных систем и различных  моделей экспертных систем с различными базами знаний. При этом, как видим, такое определение интеллекта не связано с пониманием интеллекта у человека — это разные вещи. Более того, эта наука моделирует человеческий интеллект, так как  с одной стороны, можно изучить  кое-что о том, как заставить  машины решить проблемы, наблюдая других людей, а с другой стороны, большинство  работ в ИИ касаются изучения проблем, которые требуется решать человечеству в промышленном и технологическом  смысле. Поэтому ИИ-исследователи  вольны использовать методы, которые  не наблюдаются у людей, если это  необходимо для решения конкретных проблем.

Именно в таком смысле термин ввел Джон Маккарти в 1956 году на конференции  в Дартмутском университете, и  до сих пор несмотря на критику  тех, кто считает, что интеллект  — это только биологический феномен, в научной среде термин сохранил свой первоначальный смысл, несмотря на явные противоречия с точки зрения человеческого интеллекта.

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.

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»

Перспективы:

Можно выделить два направления  развития ИИ:

решение проблем, связанных с приближением специализированных систем ИИ к возможностям человека, и их интеграции, которая  реализована природой человека (см. Усиление интеллекта)

создание искусственного разума, представляющего  интеграцию уже созданных систем ИИ в единую систему, способную решать проблемы человечества

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  1.3Искусственный интеллект в России

 

Пионером искусственного интеллекта по праву можно считать коллежского  советника Семена Николаевича Корсакова (1787—1853), ставившего задачу усиления возможностей разума посредством разработки научных  методов и устройств, перекликающуюся  с современной концепцией искусственного интеллекта, как усилителя естественного. В 1832 году Корсаков опубликовал описание пяти изобретенных им механических устройств, так называемых «интеллектуальных  машин», для частичной механизации  умственной деятельности в задачах  поиска, сравнения и классификации. В конструкции своих машин  Корсаков впервые в истории информатики  применил перфорированные карты, игравшие у него своего рода роль баз знаний, а сами машины по существу являлись предтечами экспертных систем.

Краткий обзор истории зарождения искусственного интеллекта в СССР и  России дал Президент Российской ассоциации искусственного интеллекта профессор Г. С. Осипов.

Работы в области искусственного интеллекта в России начались в 1960-х  годах. В Московском университете и  Академии наук был выполнен ряд пионерских исследований, возглавленных Вениамином Пушкиным и Д. А. Поспеловым.

В 1964 г. была опубликована работа ленинградского логика Сергея Маслова «Обратный  метод установления выводимости  в классическом исчислении предикатов», в которой впервые предлагался  метод автоматического поиска доказательства теорем в исчислении предикатов.

В 1966 г. В. Ф. Турчиным был разработан язык рекурсивных функций Рефал.

До 1970-х годов в СССР все исследования ИИ велись в рамках кибернетики. По мнению Д. А. Поспелова, дело в том, что  науки «информатика» и «кибернетика»  были в это время смешаны, по причине  ряда академических споров. Только в конце 1970-х в СССР начинают говорить о научном направлении «искусственный интеллект» как разделе информатики. При этом родилась и сама информатика, как ни странно, подчинив себе прародительницу  «кибернетику». В конце 1970-х создается  толковый словарь по искусственному интеллекту, трехтомный справочник по искусственному интеллекту и энциклопедический словарь по информатике, в котором разделы «Кибернетика» и «Искусственный интеллект» входят

наряду с другими разделами  в состав информатики. Термин «информатика»  в 80-е годы получает широкое распространение, а термин «кибернетика» постепенно исчезает из обращения, сохранившись лишь в названиях тех институтов, которые  возникли в эпоху «кибернетического  бума» конца 1950-х — начала 1960-х  годов.

Такой взгляд на искусственный интеллект, кибернетику и информатику разделяется  не всеми. Это связано с тем, что  на Западе границы данных наук несколько  отличаются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         §2.Изучение понятия искуственного интеллекта

 

Итак,что же такое искуственный интеллект?

Иску́сственный интелле́кт (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  интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами[1].

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»

Но существуют и другие понятияискуственного 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

 

 

            2.1Искуственный интеллект и машинный интеллект

 

В настоящее время различают  два основных подхода к моделированию  искусственного интеллекта (AI – artificial intelligence): машинный интеллект, заключающийся  в строгом задании результата функционирования, и искусственный  разум, направленный на моделирование  внутренней структуры системы. Разделение работ по искусственному интеллекту на два направления связано с существованием двух точек зрения на вопрос, каким образом строить системы искусственного интеллекта. Сторонники одной точки зрения убеждены, что «важнее всего результат», т.е. хорошее совпадение поведения искусственно созданных и естественных интеллектуальных систем, а что касается внутренних механизмов формирования поведения, то разработчик искусственного интеллекта вовсе не должен копировать или даже учитывать особенности естественных, живых аналогов. Другая точка зрения состоит в том, что именно изучение механизмов естественного мышления и анализ данных о способах формирования разумного поведения человека могут создать основу для построения систем искусственного интеллекта, причем построение это должно осуществляться прежде всего как моделирование, воспроизведение техническими средствами принципов и конкретных особенностей функционирования биологических объектов.

 

Первое направление, таким образом, рассматривает продукт интеллектуальной деятельности человека, изучает его  структуру, и стремится воспроизвести  этот продукт средствами современной  техники. Моделирование систем машинного  интеллекта достигается за счет использования  законов формальной логики, теории множеств, графов, семантических сетей  и других достижений науки в области дискретных вычислений. Основные результаты заключаются в создании экспертных систем, систем разбора естественного языка и простейших систем управления вида «стимул-реакция». Ясно, что успехи этого направления искусственного интеллекта оказываются тесно связанны с развитием возможностей ЭВМ и искусства программирования, то есть с тем комплексом научно-технических исследований, которые часто называют компьютерными науками.

 

Второе направление искусственного интеллекта рассматривает данные о  нейрофизиологических и психологических  механизмах интеллектуальной деятельности и, в более широком плане, разумного  поведения человека. Оно стремиться воспроизвести эти механизмы  с помощью тех или иных технических  устройств, с тем чтобы «поведение»  таких устройств хорошо совпадало  с поведением человека в определенных, заранее задаваемых пределах. Развитие этого направления тесно связано  с успехами наук о человеке. Для  него характерно стремление к воспроизведению  более широкого, чем в машинном интеллекте, спектра проявлений разумной деятельности человека. Системы искусственного разума базируются на математической интерпретации деятельности нервной  системы во главе с мозгом человека и реализуются в виде нейроподобных  сетей на базе нейроподобного элемента–  аналога нейрона.

Нейроподобные сети в последнее  время являются одним из самых  перспективных направлений в  области искусственного интеллекта и постепенно входят в бытность людей  в широком спектре деятельности.

На основании вышеизложенного  можно сделать вывод о том, что основные направления искусственного интеллекта связаны с моделированием, но в случае машинного интеллекта мы имеем дело с моделированием феноменологическим, имитационным, а в случае искусственного разума – с моделированием структурным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 2.3Современный искусственный интеллект

Положение дел

 В настоящий момент в создании искусственного интеллекта наблюдается вовлечение многих предметных областей, имеющих хоть какое-то отношение к ИИ. Многие подходы были опробованы, но к возникновению искусственного разума ни одна исследовательская группа пока так и не подошла

Применение

Некоторые из самых известных ИИ-систем:

Deep Blue — победил чемпиона мира  по шахматам. Матч Каспаров против  суперЭВМ не принёс удовлетворения  ни компьютерщикам, ни шахматистам,  и система не была признана  Каспаровым (подробнее см. Человек  против компьютера). Затем линия  суперкомпьютеров IBM проявилась в  проектах brute force BluGene (молекулярное  моделирование) и моделирование  системы пирамидальных клеток  в швейцарском центре Blue Brain [12].

MYCIN — одна из ранних экспертных  систем, которая могла диагностировать  небольшой набор заболеваний,  причем часто так же точно,  как и доктора.

20Q — проект, основанный на идеях  ИИ, по мотивам классической игры  «20 вопросов». Стал очень популярен  после появления в Интернете  на сайте 20q.net[13].

Распознавание речи. Системы такие  как ViaVoice способны обслуживать потребителей.

Роботы в ежегодном турнире RoboCup соревнуются в упрощённой форме  футбола.

Банки применяют системы искусственного интеллекта (СИИ) в страховой деятельности (актуарная математика) при игре на бирже и управлении собственностью. Методы распознавания образов (включая, как более сложные и специализированные, так и нейронные сети) широко используют при оптическом и акустическом распознавании (в том числе текста и речи), медицинской диагностике, спам-фильтрах, в системах ПВО (определение целей), а также для обеспечения ряда других задач национальной безопасности.

Разработчики компьютерных игр  применяют ИИ в той или иной степени проработанности. Это образует понятие «Игровой искусственный  интеллект». Стандартными задачами ИИ в играх являются нахождение пути в двумерном или трёхмерном пространстве, имитация поведения боевой единицы, расчёт верной экономической стратегии  и так далее.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         Заключение

 

Многие споры вокруг проблемы создания искусственного интеллекта имеют эмоциональную  подоплеку. Признание возможности  искусственного разума представляется чем-то унижающим человеческое достоинство. Однако нельзя смешивать вопросы  возможностей искусственного разума с  вопросом о развитии и совершенствовании  человеческого разума. Повсеместное использование ИИ создаёт предпосылки  для перехода на качественно новую  ступень прогресса, даёт толчок новому витку автоматизации производства, а значит и повышению производительности труда. Разумеется, искусственный разум  может быть использован в негодных целях, однако это проблема не научная, а скорее морально-этическая.

Изучив особенности искуственного  разума,я обнаружила ряд проблем, которые все же требуют пристального внимания. Эти проблемы связаны с опасностями, возникающими в ходе работ по искусственному интеллекту.

Первая проблема связана с возможной  потерей стимулов к творческому  труду в результате массовой компьютеризации  или использования машин в  сфере искусств. Однако в последнее  время стало ясно, что человек  добровольно не отдаст самый квалифицированный  творческий труд, так как он для  самого человека является привлекательным.

Вторая проблема носит более  серьезный характер, и на нее неоднократно указывали такие специалисты, как  Н. Винер, Н. М. Амосов, И. А. Полетаев и  др. Состоит она в следующем. Уже  сейчас существуют машины и программы, способные в процессе работы самообучаться, т. е. повышать эффективность приспособления к внешним факторам. В будущем, возможно, появятся машины, обладающие таким уровнем приспособляемости и надежности, что необходимость человеку вмешиваться в процесс отпадет. В этом случае возможна потеря самим человеком своих качеств, ответственных за поиск решений. Налицо возможная деградация способностей человека к реакции на изменение внешних условий и, возможно, неспособность принятия управления на себя в случае аварийной ситуации. Встает вопрос о целесообразности введения некоторого предельного уровня в автоматизации процессов, связанных с тяжелыми аварийными ситуациями. В этом случае у человека, "надзирающим" за управляющей машиной, всегда хватит умения и реакции таким образом воздействовать на ситуацию, чтобы погасить разгорающуюся аварийную ситуацию. Таковые ситуации возможны на транспорте, в ядерной энергетике. Особо стоит отметить такую опасность в ракетных войсках стратегического назначения, где последствия ошибки могут иметь фатальный характер. Несколько лет назад в США начали внедрять полностью компьютеризированную систему запуска ракет по командам суперкомпьютера, обрабатывающего огромные массивы данных, собранных со всего света. Однако оказалось, что даже при условии многократного дублирования и перепроверки, вероятность ошибки оказалась бы столь велика, что отсутствие контролирующего оператора привело бы к непоправимой ошибке. От системы отказались.

 

Люди будут постоянно решать проблему искусственного интеллекта, постоянно сталкиваясь все с  новыми проблемами. И, видимо, процесс  этот бесконечен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               Список литературы

1. Глушков В. М. Введение в  кибернетику. - М., 1964

2. Марев И., Налов Б., Бижков Г., Павлов Д. Кибернетика и педагогика. - София, 2003

3. Орфеев Ю. В., Тюхтин В. С.  Мышление человека и "искусственный  интеллект". - М., 2006.

4. Хант Э. Искусственный интеллект. - М., 1998.

5. http://ru.wikipedia.org/wiki/ИИ