Искусственный интеллект Лекция 13

Искусственный интеллект – это свойство интеллектуальных систем выполнять творческие функции, которые традиционно считаются прерогативой человека[1]. 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.[2]. 1.Аверкин А. Н., Гаазе-Рапопорт М. Г., Поспелов Д. А. Толковый словарь по искусственному интеллекту. М.:Радио и связь, с. 2.Цит. по Аверкин А. Н., Гаазе-Рапопорт М. Г., Поспелов Д. А. Толковый словарь по искусственному интеллекту

База знаний – это особого рода база данных, разработанная для оперирования знаниями (метаданными). Полноценные базы знаний содержат в себе не только фактическую информацию, но и правила вывода, допускающие автоматические умозаключения о вновь вводимых фактах и, как следствие, осмысленную обработку информации. Область наук об искусственном интеллекте, изучающая базы знаний и методы работы со знаниями, называется инженерией знаний. База знаний важный компонент интеллектуальной системы. Наиболее известный класс таких программ это экспертные системы. Они предназначены для поиска способов решения проблем из некоторой предметной области, основываясь на записях БЗ и на пользовательском описании ситуации. Простые базы знаний могут использоваться для создания экспертных систем хранения данных в организации: документации, руководств, статей технического обеспечения. Главная цель создания таких баз помочь менее опытным людям найти уже существующее описание способа решения какой-либо проблемы.

Решатель – программное обеспечение, предназначенное для решения рассматриваемой математической задачи. На вход решателю поступает описание задачи в некоторой заданной форме, а на выходе он выдает решение задачи. Интеллектуальный интерфейс – интерфейс, обеспечивающий взаимодействие пользователя с ЭВМ на естественном языке. Он, как правило, включает диалоговый процессор, интерпретирующий профессиональный язык пользователя, и планировщик, преобразующий описание задачи в программу ее решения на основе информации, хранящейся в базе знаний

Экспертная система Экспертная система – это программа для компьютера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций или решения проблем. Экспертная система может полностью взять на себя функции, выполнение которых обычно требует привлечения опыта человека- специалиста, или играть роль ассистента для человека, принимающего решение. Другими словами, система (техническая или социальная), требующая принятия решения, может получить его непосредственно от про-граммы или через промежуточное звено – человека, который общается с программой. Тот, кто принимает решение, может быть экспертом со своими собственными правами, и в этом случае программа может "оправдать" свое существование, повышая эффективность его работы. Альтернативный вариант – человек, работающий в сотрудничестве с такой программой, может добиться с ее помощью результатов более высокого качества. Вообще говоря, правильное распределение функций между человеком и машиной является одним из ключевых условий высокой эффективности внедрения экспертных систем.

Применения методов и алгоритмов ИИ в программном обеспечении для распознавания образов

Распознавание текста документов. Распознавание штрих-кодов. Распознавание автомобильных номеров. Распознавание лиц. Распознавание речи. Распознавание изображений. Распознавание локальных участков земной коры, в которых находятся месторождения полезных ископаемых.

Распознавание текста документов

Распознавание автомобильных номеров

Распознавание лиц

Распознавание речи Первое устройство для распознавания речи появилось в 1952 году, оно могло распознавать произнесённые человеком цифры. В 1964 году на ярмарке компьютерных технологий в Нью-Йорке было представлено устройство IBM Shoebox. В последнее время в телефонных интерактивных приложениях все чаще стали использоваться системы автоматического распознавания и синтеза речи. В этом случае общение с голосовым порталом становится более естественным, так как выбор в нем может быть осуществлен не только с помощью тонового набора, но и с помощью голосовых команд. При этом системы распознавания являются независимыми от дикторов, то есть распознают голос любого человека. Основным преимуществом голосовых систем является дружелюбность к пользователю он избавляется от необходимости продираться сквозь сложные и запутанные лабиринты голосовых меню. Теперь достаточно произнесения цели звонка, после чего голосовая система автоматически переместит звонящего в нужный пункт меню. Голосовой поиск от Google: emea-ru-bk&utm_medium=ha&utm_term=vs

Применения методов и алгоритмов ИИ в военном деле

Робот-пограничник Южнокорейский робот-пограничник вооружен пулеметом с приданным ему комплектом боевых либо резиновых пуль. В зависимости от обстановки при любом "подозрительном шорохе" на границе электронный пограничник может вести огонь на поражение, или поднять тревогу. Среди его неоспоримых достоинств – способность с помощью вмонтированных сенсоров и видеокамер различать днем на расстоянии до двух километров движение человека от других движущихся предметом, таких, как, автомобиль, например, и в темное время суток – на удалении один километр. В робота встроена система распознавания "свой-чужой", улавливающая предъявленный человеком правильный пароль за десять шагов.

Конкурс автомобилей-роботов (DARPA Grand Challenge) Соревнования автомобилей-роботов, финансируемые правительством США. Целью этих соревнований является создание полностью автономных транспортных средств. Организатором конкурса является агентство передовых оборонных разработок Пентагона (DARPA). Пентагон планирует к 2015 заменить роботами треть своего автомобильного парка с целью минимизировать риски людских потерь в опасных условиях. Машина не должна повреждать другие транспортные средства, дорожное покрытие и окружающую среду. Запрещено какое-либо управление живым существом. На размеры машины нет ограничений. Конкретный маршрут объявляется за 2 часа до старта. Трасса может включать асфальтированные участки, просёлочные дороги, пустынное бездорожье. Препятствия могут представлять собой канавы, бермы, колейные износы, песок, стоячую воду, камни, узкие тоннели и т. д.

Применения методов и алгоритмов ИИ в робототехнике

Робот-пылесос

Sony AIBO AIBO умеет ходить, «видеть» окружающие его предметы с помощью видеокамеры и инфракрасных датчиков расстояния, распознавать команды и лица. Робот является полностью автономным: он может учиться и развиваться, основываясь на побуждениях своего хозяина, обстановки, или другого AIBO. Несмотря на это, он поддаётся настройкам с помощью специальных программ. Существует программное обеспечение имитирующее «взрослую собаку», которая сразу использует все свои функции и программное обеспечение имитирующее «щенка», который раскрывает свои возможности постепенно

Турнир Sony AIBO по футболу

Поющая и танцующая роботесса HRP-4C Робот не записывает, а потом воспроизводит звук это был бы не робот-певец, а магнитофон. Она обучается пению, и затем воспроизводит мелодию собственным голосом. Это ли не прогресс?

Lego Mindstorm

The LEGO MINDSTORMS NXT toolkit

Microsoft Robotics Studio

Применения методов и алгоритмов ИИ в индустрии развлечений

Игры