Базовые понятия ИИ 1
Термин интеллект (intelligence) происходит от латинского intellectus - что означает ум, рассудок, разум; мыслительные способности человека. Соответственно искусственный интеллект (artificial intelligence) - ИИ (AI) обычно толкуется как свойство автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта человека, например, выбирать и принимать оптимальные решения на основе ранее полученного опыта и рационального анализа внешних воздействий.
Мы, в нашем курсе, интеллектом будем называть способность мозга решать (интеллектуальные) задачи путем приобретения, запоминания и целенаправленного преобразования знаний в процессе обучения на опыте и адаптации к разнообразным обстоятельствам.
В этом определении под термином "знания" подразумевается не только та информация, которая поступает в мозг через органы чувств. Такого типа знания чрезвычайно важны, но недостаточны для интеллектуальной деятельности. Дело в том, что объекты окружающей нас среды обладают свойством не только воздействовать на органы чувств, но и находиться друг с другом в определенных отношениях. Ясно, что для того, чтобы осуществлять в окружающей среде интеллектуальную деятельность (или хотя бы просто существовать), необходимо иметь в системе знаний модель этого мира. В этой информационной модели окружающей среды реальные объекты, их свойства и отношения между ними не только отображаются и запоминаются, но и, как это отмечено в данном определении интеллекта, могут мысленно "целенаправленно преобразовываться". При этом существенно то, что формирование модели внешней среды происходит "в процессе обучения на опыте и адаптации к разнообразным обстоятельствам".
Мы употребили термин интеллектуальная задача. Для того, чтобы пояснить, чем отличается интеллектуальная задача от просто задачи, необходимо ввести термин "алгоритм" - один из краеугольных терминов кибернетики.
Под алгоритмом понимают точное предписание о выполнении в определенном порядке системы операций для решения любой задачи из некоторого данного класса (множества) задач. Термин "алгоритм" происходит от имени узбекского математика Аль-Хорезми, который еще в IX веке предложил простейшие арифметические алгоритмы. В математике и кибернетике класс задач определенного типа считается решенным, когда для ее решения установлен алгоритм. Нахождение алгоритмов является естественной целью человека при решении им разнообразных классов задач. Отыскание алгоритма для задач некоторого данного типа связано с тонкими и сложными рассуждениями, требующими большой изобретательности и высокой квалификации. Принято считать, что подобного рода деятельность требует участия интеллекта человека. Задачи, связанные с отысканием алгоритма решения класса задач определенного типа, будем называть интеллектуальными.
|
Доплнительные материалы |
|
23.11.2008 Какие переменные влияют на результат Выбор того, какие переменные включить в рассмотрение Вашей нейронной сетью, является решающим для достижения эффективной работы Вашей нейронной сети. Эти переменные будут входами сети. "Сила" входа Нейронная сеть предполагает, что каждый вход является непрерывной переменной, интенсивность которой соответствует "силе" входа. Поэтому для числового входа сеть принимает во внимание амплитуду входа. 23.11.2008 Перепроектирование нейросети Часто хорошей идеей является создание третьего набора данных, называемого экзаменационным или верификационным набором. Этот набор данных содержит примеры, которые не входят ни в тренировочный, ни в тестовый наборы. Вы можете сравнить известные Вам правильные ответы с ответами сети. Если Ваша сеть не дает хороших результатов, возможно, Вы захотите прислушаться к следующим советам. Пробуйте выполнять рекомендации по одной, всякий раз давая сети обучаться заново. 23.11.2008 Проектирование сети Проектирование сети Трехслойная сеть с обратным распространением ошибки является, вероятно, эффективной для большинства приложений. Согласно некоторым источникам, этот тип сети используется в 95 процентах работающих приложений на основе нейронной сети и тренируется гораздо быстрее, чем 4- или 5-слойные сети. При использовании Калибровки эта сеть будет также хорошо обобщать. 23.11.2008 Описание программы NeuroShell Описание программы NeuroShell Воспользуйтесь этим пунктом меню, чтобы объединить или "склеить" два файла вместе. Вы можете захотеть воспользоваться этой возможностью, чтобы создать единый файл, содержащий тренировочные примеры для сети (.PAT-файл) и предсказания или результаты классификации сети (.OUT-файл). Этот пункт можно также использовать для добавления новых примеров к тренировочному набору. 23.11.2008 Гипотеза компактности Если предположить, что в процессе обучения пространство признаков формируется исходя из задуманной классификации, то тогда можно надеяться, что задание пространства признаков само по себе задает свойство, под действием которого образы в этом пространстве легко разделяются. Именно эти надежды по мере развития работ в области распознавания образов стимулировали появление гипотезы компактности, которая гласит: образам 23.11.2008 Геометрический и структурный подходы Каждый раз, когда сталкиваются с незнакомыми задачами, появляется естественное желание представить их в виде некоторой легко понимаемой модели, которая позволяла бы осмыслить задачу в таких терминах, которые легко воспроизводятся нашим воображением. А так как мы существуем в пространстве и во времени, наиболее понятной для нас является пространственно-временная интерпретация задач. 23.11.2008 Вспомогательные системы нижнего уровня Для того, чтобы человек сознательно воспринял информацию (для примера возьмем чертеж), она должна пройти довольно длительный цикл предварительной обработки. Вначале свет попадает в глаз. Пройдя через всю оптическую систему фотоны в конце концов попадают на сетчатку — слой светочувствительных клеток — палочек и колбочек. Уже здесь — еще очень далеко от головного мозга, происходит первый этап обработки информации, поскольку, например, у млекопитающих, сразу за светочувствительными клетками обычно находятся два слоя нервных клеток, которые выполняют сравнительно несложную обработку. 23.11.2008 Философские аспекты проблемы систем С курсом "Основы проектирования систем ИИ" сложилась ситуация, которая роднит его с коммунизмом — изучается то, чего еще нет. И если этого не будет в течение ближайших 100 лет, то очень может быть, что эпоха ИИ на этом окончится. Исходя из сказанного выше, вытекает основная философская проблема в области ИИ — возможность или не возможность моделирования мышления человека. В случае если когда-либо будет получен отрицательный ответ на этот вопрос, то все остальные вопросы курса не будут иметь не малейшего смысла. 23.11.2008 Критерии отбора Решение о качестве каждой модели должно приниматься на основе некоторого численного критерия. Самым простым критерием (одна из форм которого используется в линейном регрессионном анализе) является сумма (по всем примерам) квадратов разностей между действительным выходом и предсказанием модели, деленная на сумму квадратов действительных выходов. 23.11.2008 Понятие образа Образ, класс — классификационная группировка в системе классификации, объединяющая (выделяющая) определенную группу объектов по некоторому признаку. Образное восприятие мира — одно из загадочных свойств живого мозга, позволяющее разобраться в бесконечном потоке воспринимаемой информации и сохранять ориентацию в океане разрозненных данных о внешнем мире. Воспринимая внешний мир, мы всегда производим классификацию воспринимаемых ощущений, 23.11.2008 Архитектура и основные составные части нейро-систем Существуют различные подходы к построению систем ИИ. Это разделение не является историческим, когда одно мнение постепенно сменяет другое, и различные подходы существуют и сейчас. Кроме того, поскольку по-настоящему полных систем ИИ в настоящее время нет, то нельзя сказать, что какой-то подход является правильным, а какой-то ошибочным. 23.11.2008 История развития нейро-систем Исторически сложились три основных направления в моделировании ИИ. В рамках первого подхода объектом исследований являются структура и механизмы работы мозга человека, а конечная цель заключается в раскрытии тайн мышления. Необходимыми этапами исследований в этом направлении являются построение моделей на основе психофизиологических данных, проведение экспериментов с ними, выдвижение новых гипотез относительно механизмов интеллектуальной деятельности, совершенствование моделей и т. д. 23.11.2008 Базовые понятия ИИ 2 Что же касается задач, алгоритмы решения которых уже установлены, то, как отмечает известный специалист в области ИИ М. Минский, "излишне приписывать им такое мистическое свойства, как "интеллектуальность". В самом деле, после того, как такой алгоритм уже найден, процесс решения соответствующих задач становится таким, что его могут в точности выполнить человек, вычислительная машина (должным образом запрограммированная) 23.11.2008 Базовые понятия ИИ 1 Термин интеллект (intelligence) происходит от латинского intellectus - что означает ум, рассудок, разум; мыслительные способности человека. Соответственно искусственный интеллект (artificial intelligence) - ИИ (AI) обычно толкуется как свойство автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта человека, |
|
|