Искусственный интеллект и экспертные системы. Курс лекций [Автор неизвестен] (doc) читать постранично

Содержание

1. Введение в искусственный интеллект …………………………………
4
1.1. Предмет "Искусственный интеллект" ……………………………
4
1.2. Структура исследований в области искусственного интеллекта …
7
1.3. Этапы в разработке искусственного интеллекта (1637-1992) …….
9
1.4. Психологическая теория интеллекта ……………………………….
14
1.5. Представление знаний и вывод знаний ……………………………
19
2. Решение задач …………………………………………………………...
27
2.1. Задача о кубиках. Общий метод решения задач …………………...
27
2.2. Основные методы поиска ……………………………………………
30
2.3. Сведение задач к подзадачам. И/ИЛИ-графы ……………………...
36
2.4. Игры и минимаксный принцип ……………………………………..
39
3. Экспертные системы ……………………………………………………
44
3.1. Функции и структура экспертной системы ………………………..
44
3.2. Продукции и неопределенность …………………………………….
46
3.3. Требования к современным экспертным системам ………………..
48

1. Введение в искусственный интеллект

1.1. Предмет "Искусственный интеллект"

Типичное изучение математики (как и любой формальной теории) в школе, в вузе сопровождается ощущением растерянности, недоумения. Определения и доказательства преподносят как настоящую реальность, но причины явлений никогда не объясняются. Казалось, что большую часть доказательств преподаватели получают с помощью магических манипуляций с кусочком мела у доски. Как можно было связать воедино все эти линии и не выпустить из поля зрения ни одну из них от самого начала доказательства до его чудесного конца? И над всем этим: "А для чего все это надо?".
Ответ приходит через несколько лет активной жизни. На самом деле все это ни для чего не надо, потому что предметы, которые вы изучаете, вносятся в школьные и вузовские программы достаточно произвольно. По правде говоря, эти знания служат лишь поводом для перехода к более серьезным вещам, таким как учиться понимать, учиться решать задачи, учиться познавать. Но любопытно, что эти "вещи" не признаются и не преподаются. Можно сказать, что существует определенный вид интеллектуального терроризма, когда некоторых учеников называют "нуль в математике", хотя их единственная вина состоит в том, что они не понимают то, о чем … никогда не говорится. Некоторым удается это избежать, потому что они раньше сумели познакомиться с неявными правилами этой игры. Есть и такие, кто учит все наизусть…
Но существует область исследований, в которой первым желанием исследователей является стремление понять, как система обработки информации - будь то человек или машина - способна воспринимать, анализировать, передавать и обобщать то, чему ее обучают и с помощью этих данных исследовать конкретные ситуации и решать задачи.
Данная область исследования – искусственный интеллект (artificial intelligence) – старший сын информатики.
Предмет исследования ИИ – любая интеллектуальная деятельность человека, подчиняющая заранее неизвестным законам. Его можно также определить как "все то, что еще не сделано в информатике"
Искусственный интеллект - это область исследований, находящаяся на стыке наук; специалисты, работающие в этой области, пытаются понять, какое поведение, считается разумным (анализ), и создать работающие модели этого поведения (синтез). Исследователи ставят вопрос с помощью новых теорий и моделей научиться понимать принципы и механизмы интеллектуальной деятельности. Практической целью является создание методов и техники, необходимой для программирования "разумности" и ее передачи компьютерам, а через них всевозможным системам и средствам. Инженерные методы и навыки в области ИИ стали называть технологией знаний (knowledge engineering).
В области ИИ у нас имеются трудности двух типов:
1. В большинстве случаев, выполняя какие-то действия, мы сами не осознаем, как мы это делаем – отсутствует алгоритм.
2. Компьютеры априори далеки от человеческого уровня компетенции. До начала работы необходимо составить соответствующую программу. Но языки программирования позволяют выразить только элементарные понятия.
По своим методам ИИ – экспериментальная научная дисциплина.
Эксперимент в ИИ - это проверка и уточнение моделей (компьютерных программ) на многочисленных примерах – наблюдениях над человеком с целью раскрыть эти модели и лучше понять функционирования человеческого разума.

Есть и новые мнения. Станислав Лем предложил (1997):
"ИИ должен стать своего рода экспериментальной философией. Только таким образом удастся, наконец, совместить философские построения, основывающиеся на некоторых достаточно общих допущениях, и реальные выводы из той или иной философской системы. Сама эта система таким образом будет верифицирована, причем без вреда для цивилизации"

Впервые после фундаментального пересмотра картины мира (Коперник, Дарвин), разработка методов ИИ возвращает нас к вопросу о месте человека в природе. По существу впервые оспаривается