Искусственный интеллект Цели и задачи работы Рассмотреть понятие Искусственный интеллект
 Скачать 1.91 Mb.
|
|
Искусственный интеллект Цели и задачи работы: 1. Рассмотреть понятие «Искусствен-ный интеллект». 2. Познакомиться с основополож-никами развития теории об «Искус-ственном интеллекте». 3. Рассмотреть примеры попыток создания «Искусственного интеллекта» на протяжении развития человечества. 4. Роль и место «Искусственного интеллекта» в настоящее время и ближайшее будущее. Автором термина «искусственный интеллект» считается Джон МакКар-ти, выдающийся американский инфор-матик изобретатель языка Lisp, осново-положник функционального програм-мирования и лауреат Премии Тьюринга за огромный вклад в область исследований искусственного интел-лекта. Этот термин он предложил использовать в 1956 году на конфе-ренции в Дартмутском университете. Основоположником кибернетики и теории искусственного интеллекта- Но́рберт Ви́нер американский учёный, выдающийся мате-матик и философ. Винер — автор трудов по математи-ческому анализу, теории вероятностей, электрическим сетям и вычислительной технике. Его детище, кибернетика — наука об управлении и связях в машинах и живых организмах. Термин интеллект (лат. intellectus) означает ум, рассудок, способность мышления и рационального познания. По А. Н. Колмогорову, любая матери-альная система, с которой можно достаточно долго обсуждать проблемы науки, литературы и искусства, обладает интеллектом. Андре́й Никола́евич Колмого́ров — советский математик, один из круп-нейших математиков ХХ века. Другим примером поведенческой трактовки интеллекта может служить известный тест Алана Тьюринга. В разных комнатах находятся люди и машина. Они не могут видеть друг друга, но имеют возможность обмениваться информацией (напри-мер, с помощью электронной почты). Если в процессе диалога между участниками игры людям не удается установить, кто из участников — машина, то такую машину можно считать обладающей интеллектом. А́лан Мэ́тисон Тью́ринг - английский математик, ло-гик, криптограф, оказавший существенное влияние на развитие информатики. В XVIII веке благодаря развитию техники, особенно разработке часовых механизмов, интерес к подобным изобретениям возрос, хотя результаты были гораздо более «игрушечными». В 1737г. французский изобретатель Жак де Вокан-сон изготовил механического флейтиста в человеческий рост, который исполнял двенадцать мелодий, перебирая пальцами отверстия и дуя в мундштук, как настоящий музыкант. История развития и подходы к созданию систем искусственного интеллекта Другими творениями мастера стали механический барабанщик и утки, которые били крыльями и клевали рассыпанный корм (1738г.). Эстафету де Вокансона подхватили швейцарские механики Пьер и Анри Дро, отец и сын. кудесники с большим искусством и выдумкой мастерили человекоподобные устройства, способные выполнять разнообразные действия (1774 г.) - «клерка», который мог написать любой «запрограм-мированный» текст до 40 букв в четырех строках; -«музыкантшу», неплохо справлявшуюся с комнатным органом - фисгармонией. Эта кукла, ударяя пальцами по клавишам, могла последовательно исполнить пять коротких пьес, при этом вертя головой и следя глазами за положением рук. Над проблемой представления рассуждений в виде вычислений размышляли немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646—1716) и английский математик Чарлз Бэббидж (1791-1871), разработавший проекты «Разностной» и «Аналитической» машин. Несмотря на то, что они так и не были построены автором, последняя считается прообразом современного цифрового компьютера. В единую логическую схему Бэббидж увязал арифметическое устройство (названное им «мель-ницей»), регистры памяти, объеди-нённые в единое целое («склад»), и устройство ввода-вывода, реализо-ванное с помощью перфокарт трёх типов. Перфокарты операций пере-ключали машину между режимами сложения, вычитания, деления и умножения. Перфокарты переменных управляли передачей данных из памяти в арифметическое устройство и обратно. Числовые перфокарты могли быть использованы как для ввода данных в машину, так и для сохранения результатов вычислений, если памяти было недостаточно. После изобретения компьютеров исследования в области моделирования процесса мышления (конец 40-х годов) разделились практически на два независимых подхода: нейрокибернетический и логический. Нейрокибернетический подход исследования в области моделирования процесса мышления. Этот подход основан на построении самоорганизующихся систем, состоящих из множества элементов, функционально подобных нейронам головного мозга. Таким образом, нейрокибер-нетика ориентирована на програм-мно-аппаратное моделирование структур, подобных структуре мозга. Физиологами давно установлено, что основой человеческого мозга явля-ется большое количество 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. Пионерами в области создания нейросетей были Мак-Каллоком, Питтс и Розенблатт. В 1958 г. Фрэнк Розенблатт продемонстрировал компьютерную модель электронного устройства, названную им персептроном (англ. perceptron), а в 1960 г. - первую действующую машину «Марк-1»,моделирующую совместную работу человеческого глаза и мозга. Машина могла распознавать некоторые из букв, написанные на карточках, подносимых к датчикам изображения («глазам» машины). Она умела различать буквы алфавита, но была чувствительна к их написанию. Например, буквы А, А и А 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. С появлением сверхбольших интегральных схем, суперкомпьютеров, новых, более удачных моделей искус-ственных нейронных сетей (например, модель «Хопфилда») интерес к нейросетям снова стал расти. Основная область применения нейрокомпьютерных технологий сегодня - это задачи распознавания образов, например идентификация объектов по результатам фото-съемки из космоса. «Марк-1», Логический подход исследования в области моделирования процесса мышленияЛогический подход основан на выявлении и применении в интеллектуальных системах различных логических и эмпирических приемов (эвристик), которые применяет человек для решения каких-либо задач . 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 человек (мозг). В 1975 г. Дуглас Ленат составил для своей диссертации программу, обучавшуюся через открытия. Свою пионерскую систему Ленат назвал AM («Автоматический математик»), так как она лучше всего умела заново открывать известные математические законы. Разработки в области логического подхода В 1976 г. Ленат создал более мощную версию программы, которую назвал «Эвриско» (греч. Я открываю). Эта программа должна была найти применение в любых областях исследований, а не только в математике. За первые же несколько часов работы программа предложила ряд новых вариантов размещения элементов в схеме, о которых инженеры и не помышляли. Она произвела настоящий переворот в области создания СБИС, изобретя трехмерный узел типа И/ИЛИ. Виктор Шейнман разраба-тывает Программируемый Уни-версальный Манипулятор ПУМА (Programmable Universal Manipu-lation Arm - PUMA), который становится широко используемым в промышленных роботах. ПУМА используется во многих исследо-вательских лабораториях и сегодня. 17 ноября 1970 г. автоматическая межпланетная станция "Луна-17" совершила мягкую посадку в районе Моря Дождей на Луне. Через два с половиной часа "Луноход-1" по трапу сошел с посадочной платформы, приступив к выполнению исследова-тельской программы. Колеса лунохода проложили по Луне дорожку длиной 10 540 м. Более чем в 500 точках ее были определены физические свойства грунта. Во время движения лунохода на Землю было передано около 25 тыс. снимков и 211 панорам лунной поверхности. В СССР в 1977 году создан интегральный робот "Кентавр" для межпланетных исследований. Робот построен по колесной формуле - 6х6 и управляется вычислительным комплексом М-6000. Информация о внешней среде поступает от лазерного сканирующего измерителя расстояний и тактильной системы, построенной на микровыключателях и упругих чувствительных элементах. Навигационная система состоит из гироскопа и системы счисления пути с одометром. Применение искусственного интеллекта Согласно данным Цюрихского университета, ежегодно в службы спасения Швейцарии поступает порядка 1000 звонков о заблудившихся в лесу людях. Совместными усилиями исследователей из этого университета, а также специалистов из итальянского Института по исследованию искус-ственного интеллекта IDSIA был создан «дрон», который умеет орие-нтироваться в условиях леса. «Квадрокоптер» сканирует окружающую его местность с помощью камер, ищет протоптанные людьми тропинки и передвигается строго вдоль них. При помощи таких дронов в будущем можно будет значительно ускорить поиск заблудившихся людей. Впервые искусственный интеллект станет судьёй конкурса красоты, в котором может принять участие любой желающий. Этот уникальный проект был разработан при участии таких компаний, как NVIDIA, Microsoft, Cyber Future, RYNKL и других. Компания NanoJam представляет новую разработку Японских и Французских инженеров робота-гуманоида Pepper. Уникальность робота в том, что он использует анализ мимики и тона голоса собеседника, а также понимает его эмоции. Робот запрограммирован адап-тироваться к окружающей обстановке, на общение с людьми, в процессе которого он может даже и потанцевать. В России изобрели новый искусственный интеллект, которому нет аналогов в мире. Он способен управлять автомобилями и самолетами. Правда, задачки по геометрии он решает пока только для 7-го класса. В дальнейшем разработчики намерены научить интеллект отвечать на вопросы ЕГЭ. Искусственный разум, созданный российскими учеными получил признание мировой общественности. Созданная петербургскими учеными Владимиром Веселовым и Евгением Демченко компьютерная программа Eugene первой в мире признана подлинным искусственным разумом Британской академией наук Royal Society. Во время тестирования программы, британскими академиками, 33% «судей» решили, что общаются с человеком. Российскими ученными начата работа по созданию «аватара» (дистанционно управляемого робота), который в будущем сможет стать одним из членов экипажа российской национальной орбитальной станции. Российские ученые создали несколько передовых разработок, которые поражают воображение и могут помочь качественно обслуживать пациентов. Такой робот может частично разгрузить медсестру и при этом выполнять медицинские манипуляции с высокой точностью, уверены разработчики. Речь идет об инъекциях, в первую очередь - введении лекарственных препаратов в вену. РОБОТ-ПОВОДЫРЬ Этот небольшой робот хорошо ориентируется в пространстве и подает звуковые сигналы своему хозяину: куда надо идти, помогая избежать препятствий. Одновременно робот-поводырь «расчищает дорогу», давая знать окружающим, что нужен проход для слепого человека. ЗаключениеНаша повседневная жизнь уже сейчас зависит от систем искусственного интеллекта. Поиск по компьютерным базам использует принцип устройства нейронных систем головного мозга человека. Уже сегодня искусственный интеллект предсказывает погоду и прогнозирует биржевые курсы. Нагрузки в час пик в электросети рассчитывают и сглаживают компьютеры с интеллектом. Искусственный интеллект это уже реальность, он проявляет себя все более и более явственно – от элементарных движений до глубоких познавательных возможностей. Искусственный интеллект может быть применен в любой области жизнедеятельности человека. Автор работы: Ученица 9 класса СОШ при Посольстве России в Кувейте Даудова Марям. Руководитель: Учитель физики и информатики СОШ при Посольстве России в Кувейте Якименко Иван Григорьевич. |