КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ НА БАЗЕ НЕЙРОСЕМАНТИЧЕСКОГО ПОДХОДА (ПРИГЛАШЕНИЕ К СОТРУДНИЧЕСТВУ) Бодякин В.И. Институт проблем управления РАН им. В.А. Трапезникова, - презентация

1

2 КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ НА БАЗЕ НЕЙРОСЕМАНТИЧЕСКОГО ПОДХОДА (ПРИГЛАШЕНИЕ К СОТРУДНИЧЕСТВУ) Бодякин В.И. Институт проблем управления РАН им. В.А. Трапезникова, Москва служ.тел.:

3 2 План обсуждения Постановка задачи. Проблемы 2030 года Н е й р о с е м а н т и к а - Предметная область Информационный канал Информационная система - Форма представления информации - Автосруктуризация - Нейросемантические структуры (НСС) - Сигнал – Информация – Знание - Адаптивные регуляторы на базе НСС - Текстовая энтропия Решение. Проекты: - Искусственный разум - Информоград - Восхождение разума

4 3 Постановка задачи Проблемы 2030 года Тенденции уменьшения ресурсоемкости информационной техники и прогноз Глобальные эволюционные этапы лидирующей формы высокоорганизованной материи Модель "текстовая жизнь" Естественная эволюция, - это ряд аттракторов Темпы и масштабы эволюции Эволюция технической цивилизации

5 4 Тенденции уменьшения ресурсоемкости (f(гp*см 3 *сек*чел)) информационной техники (на оп./с)

6 5 Глобальные эволюционные этапы лидирующей формы высокоорганизованной материи 10 : 1

b>c>d>… >w>x>y>z 0 ) ДНК человека, " title="6 Зарождение и механизмы направленности эволюции простейших информационных систем (ИС). ("текстовая жизнь"). ааааа ааааа ааааа А = {a,b,c,d,…,w,x,y - аналоги химических элементов и z - как аналог пространства}. ( a>b>c>d>… >w>x>y>z 0 ) ДНК человека, " class="link_thumb"> 7 6 Зарождение и механизмы направленности эволюции простейших информационных систем (ИС). ("текстовая жизнь"). ааааа ааааа ааааа А = {a,b,c,d,…,w,x,y - аналоги химических элементов и z - как аналог пространства}. ( a>b>c>d>… >w>x>y>z 0 ) ДНК человека, число вариантов = А L ; A=4, L= 10 9 P= "Быть иль не быть, вот в чем вопрос?" A=256, L= 36, P= случайн. A=256, L=4 («слоги»=10 3 ) =10 10 (-7) «слоги» 4 = «слова»=10 5 ; 10 3*4 =10 12 (-7) -46 !!! «слова» 4 = «лексемы»=10 7 ; 10 5*4 =10 20 (-13) случайн. «лексемы» 4 =«фразы» =10 9 ; 10 7*4 =10 28 (-19) !!!!!!!!! P= иерарх. b>c>d>… >w>x>y>z 0 ) ДНК человека, "> b>c>d>… >w>x>y>z 0 ) ДНК человека, число вариантов = А L ; A=4, L= 10 9 P= 4 -1000 000 000 "Быть иль не быть, вот в чем вопрос?" A=256, L= 36, P=10 -80 случайн. A=256, L=4 («слоги»=10 3 ) 256 4 =10 10 (-7) «слоги» 4 = «слова»=10 5 ; 10 3*4 =10 12 (-7) -46 !!! «слова» 4 = «лексемы»=10 7 ; 10 5*4 =10 20 (-13) случайн. «лексемы» 4 =«фразы» =10 9 ; 10 7*4 =10 28 (-19) !!!!!!!!! P=10 -34 иерарх."> b>c>d>… >w>x>y>z 0 ) ДНК человека, " title="6 Зарождение и механизмы направленности эволюции простейших информационных систем (ИС). ("текстовая жизнь"). ааааа ааааа ааааа А = {a,b,c,d,…,w,x,y - аналоги химических элементов и z - как аналог пространства}. ( a>b>c>d>… >w>x>y>z 0 ) ДНК человека, ">

8 7 Энерго-сырьевой потенциал эволюции простейших информационных систем (ИС). ("первые аттракторы"). ALAL L 1-й аттрактор ИС – «Рецепторный» L=1 A; L=2 A 2 ; L=3 A 3 ; …

9 8 Процесс естественной эволюции ИС представляет ряд аттракторов с экспоненциальными характеристиками Первый из которых "рецепторный" – линейные затраты (x) на расширение диапазона рецепторов ИС дают приращение эволюционного ресурса как A x, где А – алфавит рецепторов, х – длины образов. Второй эволюционный аттрактор ИС – "ассоциативный", заключается в переводе линейной формы памяти ИС в иерархически-сетевую. Третий аттрактор ИС – "интеллектуальный". Он позволяет сводить воспринимаемые семантические переменные текстов к константам их грамматических структур [4]. Конечное множество грамматических структур покрывает большую часть информационного потока любой среды. Четвертый эволюционный аттрактор ИС – "знание" когда все типы грамматических конструкций ИС по переработке текста сводятся к 4 конструкциям над грамматическими конструкциями ИС ("Homo-sapiens"). Пятый эволюционный аттрактор ИС – "социальный", законы А.А.Богданова о сверхаддитивности сложения усилий субъектов. Шестой аттрактор – "Восхождение разума", интеграция всех ИС независимо от их начальной природы (биологические, искусственные, …), приводит к бесконечному росту эффективности Разума в "понимании " среды..

10 9 Темпы и масштабы эволюции 10 : 1 информационнный этап Энерго-вещественный этап 1: 1000

11 10 Эволюция технической цивилизации 1967 США-СССР Первый палеокризис

12 11 Н е й р о с е м а н т и к а - Предметная область – Информационный канал – Информационная система - Форма представления информации - Автосруктуризация - Нейросемантические структуры (НСС) - Сигнал – Информация – Знание - Адаптивные регуляторы на базе НСС - Текстовая энтропия

13 12 Комплекс: "Предметная область (ПО) Информационный канал (ИК) Информационная система (ИС)"

14 Предметная область (ПО) Любую физическую ПО можно рассматривать как некоторую дискретную пространственно-временную область с взаимодействующими объектами-процессами (a i, a j,). При попадании нескольких объектов, в одну и ту же ячейку (область взаимодействия), происходит процесс их взаимодействия.

15 14 Энергетика физического процесса это некоторый инвариант, характеризующий потенциальную глубину причинно-следственного распространения данного физического процесса Предположим, что скорости распространения разнообразных физических процессов различны. Мы будем рассматривать только такие ПО, в которых существуют малоэнергетические сопутствующие процессы с большими скоростями распространения, относительно основного физического процесса.

16 15 Процесс взаимодействия объектов осуществляется в течение нескольких тактов времени t 2 t 1. Результат взаимодействия объектов выражается в изменении величины одного или нескольких параметров W, характеризующих их взаимодействие. Любой W(t) может быть преобразован в текстовую форму. многомерный физический процесс текстовая форма

17 16 Будем предполагать, что в любой ПО выполняются: - принцип причинности (инвариантность процессов во времени и в пространстве), т.е. если si sj, то процесс si всегда вызывает sj; - принцип локальной однородности (сведение континуума значений параметра к ограниченному числу качественно-различных образов, т.е. ( = si) ~ ( = si); Например, вся температурная шкала разбивается на четыре образа: si= «твердое», sj= «жидкое», sk= «газ», sl= «плазма». - принцип субъектности, т.е. каждый процесс ПО (si) имеет оценку полезности для ИС.

18 17 При взаимодействии объектов (например, {ai*aj}), в соответствии с F(ПО), порождается ЭСЕ - элементарная семантическая единица (s{ai*aj} = ), которая однозначно порождается процессом взаимодействия этих объектов. Все множество взаимодействий в данной ПО, представляет собой семантическое пространство, как совокупность ЭСЕ. В качестве примеров ЭСЕ различных ПО можно привести: взаимодействие элементарных частиц – ; – взаимодействие объектов макроуровневых ПО; образование двойной звезды из двух астрообъектов – (на гигауровне). ЭСЕ, порождаемые в ПО, суперпозиционно "сливаются" в непрерывный информационный поток. W

19 18 Информационный канал (ИК). В ИК происходит процесс формирования информационного ресурса и его транспортировка к ИС. Частота взаимодействия объектов в ПО определяет плотность информационного потока в ИК.

20 19 В рамках рассматриваемого комплекса: ПО -- ИК -- ИС, задача ИС заключается в: 1. Воспринимать текстовую форму 2. Хранить информацию 3. Преобразовывать (качественно) информацию 4. Оценивать информацию 5. Выдавать информацию (текстовую форму) 6. Иметь положительный эволюционный потенциал

21 АВТОСТРУКТУРИЗАЦИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ТЕКСТОВОГО ПОТОКА

22 ПОЧЕМУ ВСЕ ОРГАНИЗМЫ "ЕДИНОДУШНЫ" В КЛАСТЕРИЗАЦИИ ОКРУЖАЮЩЕГО НАС МИРА НА ОТДЕЛЬНЫЕ ОБРАЗЫ ? … … … … … … Предметная область …

23 22 Традиционный способ структуризации в системах ИИ Програм- мист систем ИИ Предметная область Пользователь

24 Задача: в непрерывном потоке ТФ необходимо выделить образы, соответствующие процессам любой ПО МАКРИСРИСМАКДУБЛЕН t 01 t 02 t 03 ПО ИС АКР ИСМ КД УБЛ ЕНД … РИС ДУБ МАК ЛЕН Результат: Результат: Минимальный словарь ИС (гомоморфен процессам ПО) Метод: построение в ИС множества различных словарей и выбор минимального (R i ) Инструментарий: нейросемантические структуры R1R1 Rm

25 Демонстрационный пример (четыре равновероятных процесса формируют непрерывный поток ТФ) СМАКРИСРИСМАКДУБЛЕН ИС ____ "Генетич. программа" Необходимо построить словарь в N образов, полностью покрывающий ТФ. Примем что: Энергетические затраты на обработку одного образа в ИС равна 1Е-. Время обработки символа и образа один такт Т, Энергетические затраты на хранение одного образа в памяти 1/24 Е-. Энергетика каждого прогнозируемого ИС символа равна 1Е+, Усредненный на 12 тактов энергетический баланс ИС = -N(обработка) -1/2N(хранение) + (12-N)(прогнозирование) = (12 - 5/2N)*E ПО ДУБ ЛЕН РИС МАК ajaj aiai akak Текстовой поток Закрашенный поток

26 Результаты эксперимента Первая структуризация словаря ИС Форма словаря: (наибольший размер образа один символ):, R(ИС)=12R*(0,5Е-/R) = 6E-, прогнозирование (Т) = 0Т (т.к. у образа только один символ), затраты энергии на распознавание = 12E- контролирование потенциальной энергии ТФ = 0E+. Итог: для односимвольного словаря усредненный энергетический баланс = 18E-. Усредненный энергетический баланс ИС назовем эволюционным потенциалом ИС Эволюционный потенциал ИС численно характеризует жизнеспособность ИС

27 26 Вторая структуризация словаря ИС а) Минимальная форма словаря: : R(ИС)=8R =4Е-, прогнозирование = 0,5Т (на образ), затраты энергии на распознавание = 8E-, контролирование потенциальной энергии ТФ = 4E+. Итог а) 4Е- + (0,5Т * 8(образов на ТФ=12) = 4E+) + 8E- = 8E-. б) Максимальная форма (без полного пересечения): … : R(ИС)= 20R=10Е-, прогнозирование = 0,2Т (на образ), затраты энергии на распознавание = 20E-, контролирование потенциальной энергии ТФ = 4E+. Итог б) 10Е- + (0,2Т * 20(образов на ТФ=12) = 4E+) + 20E- = 26E-. Итоговый лучший эволюционный потенциал = 8E-. (наибольший размер образа два символа):

28 27 Третья структуризация словаря ( наибольший размер образа в три символа ). а) Минимальная форма словаря: : R(ИС)=4R =2Е-, прогнозирование = 2Т (на образ), затраты энергии на распознавание = 4E-, контролирование потенциальной энергии ТФ = 8E+. Итог а) 2Е- + (2Т * 4(образов на ТФ=12) = 8E+) + 4E- = 2E+. б) Максимальная форма (без дублирования, т.е. без полного пересечения): … : R(ИС)= 36R=18Е-, прогнозирование (Т) =+4E, затраты энергии на распознавание = 36E-, контролирование потенциальной энергии ТФ = 0E+. Итог б) = 50E-. Лучший итоговый эволюционный потенциал = 2E+, 50E- 2E+(!!).

29 28 Четвертая структуризация словаря ( наибольший размер образа в четыре символа ) а) Минимальная форма словаря: : R(ИС)=4R =2Е-, прогнозирование = 2Т (на образ), затраты энергии на распознавание = 4E-, контролирование потенциальной энергии ТФ = 8E+. Итог а) 2Е- + (2Т * 4(образов на ТФ=12) = 8E+) + 4E- = 2E+. б) Максимальная форма (без дублирования): … : R(ИС)= 48R=24Е-, прогнозирование (Т) = 0Т (на образ), затраты энергии на распознавание = 48E-, контролирование потенциальной энергии ТФ = 0,5E+. Итог б) = 78E-. Лучший итоговый эволюционный потенциал = 2E+, 78E- 2E+

30 Пятая и другие структуризации словаря Лучший итоговый эволюционный потенциал = 2E+, 204E- 2E+ Шестая структуризация словаря, седьмая … и т.д. 2E+ !!! Худший - E- Теоретический анализ результатов эксперимента показывает, что эволюционный потенциал ИС обратно пропорционален размеру словаря, Размеры минимальных и максимальных словарей ИС соотносятся минимум как: o(N) и o(N 3 ) !!! O(n); ??? где: N – максимальное число процессов в ПО

31 30 МАКРИСРИСМАКДУБЛЕН… t 01 t 02 t 03 ПО МАК РИС ЛЕН ДУБ N £ Автоструктуризация информации в ИС ИС АКР ИСР ИСМ АКД УБЛ ЕНД … АКМ РИС ДУБ МАК ЛЕН N= 4 С N [L/£] = N 2+ [L/£] L=3 o(N 3 ) >> o(N) !!! max min O(n); ??? Минимальный словарь ИС -----> ! ! ! Образы ИС = процессам ПО N 2 (L-1)=32 min max

32 Автоструктуризация сложных иерархических процессов ПО …ДА КОЛЯ ЛОВИТ РЫБУ СА… ИС При минимизации словаря на нейросемантических структурах, его топология гомоморфна структуре исходных процессов ПО Подл. Сказ. Обст. {…}{…}{…} иерархическая структура словарей образов Подл. Сказ. Обст. {…}{…}{…} иерархические процессы

33 Теорема: минимальная форма словаря ИС может достигаться только при ее гомоморфности исходной структуре процессов ПО Доказательство: Если представить формирование текстовой формы двумя независимыми и непересекающимися процессами А и Б, то становится очевидным, проц. А проц. Б УКЛОН ЭРМИТАЖ образ А образ Б что минимальным словарем образов закрашивающим эти два процесса могут быть только образы совпадающие по текстовой форме с генерирующих их процессами. На вопрос: "Почему все организмы 'единодушны' в класте- ризации окружающего нас мира на отдельные образы ?" Вытекает ответ: "Т.к. минимальный словарь, дает эволюци- онные преимущества, то все ИС данной ПО выбирают его, а соответственно, и его образы".

34 Из минимизации отображения в ИС гомоморфность структуры образов в НСС структуре процессов ПО Теорема: максимальное значение компрессии достижимо только при гомоморфном отображении структуры процессов ПО в структуре образов НСС

35 Нейросемантическая форма представления информации Предметная область Алгоритм НСС Автоматическое выделение образов-процессов из предметной области в нейроподобные элементы НСС при минимизации ресурсных затрат (памяти) N элемент (образ НСС) процесс предметной области

36 35 Автоструктуризация на нейросемантических структурах R ИС = f(число N-элементов, число связей)в битах 1/P (компрессия) = при t TФ ИС = объем текстовой информации в ИС в битах или R ИС / TФ ИС 0 и R ИС const, при t M при t Примеры: а) правильно выделяются все процессы: ; б), правильно выделяются все процессы:. сдвиг алфавита А в кодах ASCII в примере б) на +1 на -133.

37 36 Структуру памяти ИС, в которой выполняется свойство гомоморфного отображения ЭСЕ ПО и их структуры в образы ИС и обратно: N элемент (образ ИС) ЭСЕ (ПО) будем называть – нейросемантической структурой (НСС) НСС – это готовая структура данных (процессов и объектов) произвольной ПО для любой ИС. Понятно, что ее автоматическое формирование открывает широкие горизонты для инженерии ИС.

38 37 НСС – это пример 1-го формального преобразования количественной текстовой формы представления информации в качественно новую форму – структуру образов ИС Критерии достаточности: а) все пространство состояний; б) если человек может правильно структурировать данный текстовой материал в непривычной, но взаимнооднозначной нотации, в) наличие характерных особенностей динамического процесса при минимизации ресурса R ИС

39 38 Расширив свойства формального нейрона введением в него относительности времени активации входов, получим нейроподобный N-элемент. U(t)= P1*X 1 (t 0 ) + P2*X 2 +T2*(t 2 - t 0 ) + … + Pk*X k +Tk*(t k - t 0 ) Fi (P,T) U(t+1)= U(t)/a 1 k … U(t) / U max U m a x U(t)

40 39 Объединив N-элементы в потенциальный многодольный иерархический граф, удалось получить структуру аналогичную естественно-языковым.

41 40 многодольного графа Структурное описание НСС можно представить в виде многодольного графа : Алгоритм обратного преобразования НСС в текстовую форму осуществляется уже за меньшее число операций и идет "сверху-вниз" Текстовая форма Форма НСС Алгоритм А1

42 41 Первый слой (доля графа) N-элементов – терминальный, фактически отображает алфавит А ЭСЕ, второй слой – "псевдослоги" и строится на пространственно- временных ссылках на предыдущий (терминальный) слой - информационное содержание N элемента, слой "псевдослов" – ссылается на "псевдослоги" и т.д., до самого верхнего N элемента, отображающего в себе через связи всю ПО.

43 Следует также отметить, что все технические характеристики ассоциативной памяти на базе НСС: - время доступа, - коэффициент компрессии-сжатия, - надежность хранения информации и др.) имеют тенденцию к улучшению, как в среднем, так и в абсолютных значениях, по мере роста объема вводимой информации из ПО.

44 43 Величина компрессии отражает потенциальную интеллектуальность ИС. Псевдофрактальные файлы.

45 44 Адаптивные регуляторы на базе НСС Примеры объектов управления X n+1 = 1+ X n + F n + Z n X n+1 = 2*X n + F n + Z n X n+1 = f(X n ) + F n + Z n а) "Наклонная плоскость" б) "Обратный маятник" с) "Неизвестный объект"

46 45 Таблица пространства состояний f(X n ) и F n X n+1 = f(X n ) + F n + Z n N= 7 - число состояний объекта. (1 2)(2 3)(3 4)(4 5)(5 6)(6 7)(7 8) -пары (X n X n+1 ) отражают f(X n ) перехода состояний объекта Область нормальных состояний объекта S – первый элемент пары (X n X n+1 ) = { 1,2,3,4,5,6,7 }. F= -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, - возможные управляющие воздействия регулятора Форма задания объекта

47 Адаптивный регулятор 1 на базе НСС.

48 47 Запоминая пары и их оценку для любого априорно неизвестного объекта управления (f(X n )), регулятор 1, фактически полным перебором, проходит все возможное пространство его состояний ( N*M ). Обуче ние Настроенный регулятор

49 Адаптивный регулятор 2

50 49 Скорость обучения регулятора 2 почти не зависит от размерностей N и M (N – число состояний объекта, M – число состояний возможного управления, в эксперименте для простоты принималось N = M = 7, 15, 17,19, 21), Т.е., пример регулятора 2 демонстрирует возможность практического преодоления "проклятия размерности". регулятор 2 регулятор 1 регулятор 2

51 50 Формирование понятия абстрактного числа в ИС (задача неразрешимая для классического ИИ, и легко решаемая биологическими ИС, как высшими животными, так и человеком). Одно из физических свойств N элемента состоит в экспоненциальном падении величины U(t+1) = ( U(t) + 1* ) /. после его активации (напр., при =2) Это пример сведения семантических характеристик ПО к физическим параметрам элементной базы ИС, т.е. сводимым к: См.-Бит-Сек – Система СБС TLTL U(t) 2 1 0

52 51 Адаптивный регулятор 3 U(t) =1.5 |; ||; |||; ||||; |||||; … |||||||; … TLTL U(t) U(t) =1.0 U(t) =1.5 U(t) =1.75 U(t) =1.96

53 На базе нейросемантического регулятора 3 формально показано, как на основе вышеописанных физических свойств N-элементов возможно естественное самоформирование R отношений, представленных в регуляторе 2. Тем самым, подведено теоретическое основание для инженерного построения ИР, т.е.: теоретически решить проблему построения ИИ. Как и вычислительная техника начала развиваться с теоретических моделей "машин Тьюринга и Поста", так и анализ работы нейросемантического регулятора будет способствовать формированию широкого фронта научных работ по разработке ИР. Таким образом, на НСС-регуляторах можно продемонстрировать: - 1 – "адаптационность", как возможность адаптироваться в любой ПО; - 2 – "интеллектуальность", как возможность существенного сокращения перебора; - 3 – "креативность", как целенаправленное порождение нового знания. Пространство 1 >> 2 >> 3 : полного перебора >> пространство отношений >> энтропийное пространство > 2 >> 3 : полного перебора >> пространство отношений >> энтропийное пространство">

54 53 Функционирование примитивных ИС В ИС отображается только объективная информация. При этом, на каждое конкретное раздражение (Хi) – конкретная реакция (Уj), с "эмоциональной" оценкой ее полезности для ИС.

55 54 Память "сложных" ИС строится как иерархическая структура из НСС. На фактографическую НСС 1, настраивается НСС 2 ("ортогональная"), которая функционально воспринимает НСС 1, также как НСС 1 воспринимает ПО. По нашим оценкам, структуры из 4-5-ти иерархических НСС вполне достаточно, чтобы моделировать основные психические функции человека

56 55 З Н А Н И Е п о в т о р е н и я З Н А Н И Е (например, "логические высказывания") в текстовой форме обязательно содержат ритмические п о в т о р е н и я ! |ВСЕ| |ВОЛК|И| |СЕР|Ы||А||ЕСТЬ| |ВОЛК|,||ЗНАЧИТ|,|А||ЕСТЬ| СЕР|ЫЙ| |ВСЕ||ПЕТУХ|И||КРАСИВ|Ы||В||ЕСТЬ||ПЕТУХ|,||ЗНАЧИТ|,|В||ЕСТЬ|КРАСИВ|ЫЙ| НСС 2 в НСС 2 автоматически строится структура: |ВСЕ| |X1 |И| | X2 |Ы|, |X3| |ЕСТЬ| |X1 |, | |ЗНАЧИТ|, |X3| |ЕСТЬ| X2 |Ы|Й| t1 t3 t2 t2+Ы|Й, ИС в своей грамматике выдаст:. Таким образом, все типы логических высказываний произвольной ПО покрываются одним механизмом НСС НСС НСС 1

57 56 Информационный ресурс: "сигнал – информация – знание" " линейный – сигнал", R ИС = K*t +b 1 Сигнал - простая суперпозиция ЭСЕ ПО; "логарифмический – информация R ИС = log(t) +b 2 Информация – знаковая последовательность на языке системы, соответствующая целому числу причинно- связанных процессов ПО, т.е. ЭСЕ Данные – форматированная под ПО информация "const - знание". R ИС = const +b 3 Знание – совокупность ЭСЕ, отражающих одновременно процессы ПО и процессы в самой ИС При TФ = const (t), R ИС = f (S ИС (t)) t R ИС T ИС t R ИС T ИС t R ИС (бит) T ИС (бит) Память ИС

58 57 Отображение информационного ресурса тремя классами ИС Сигнал Инфор- мация СигналИнфор- мация Знание Автомат "животн." "ИС-человек" БШ ПС "Телесериал" Реальный bsejgr… abcabc... Mather… ПО

59 58 Текстовая энтропия = p(s), при p(s) 1 ТЭ(s) = 1 - (p(s) - 1) / (m-1), при p(s) > 1 p(s) - частота на интервале L*A L, 0 p(s) m; p(s) L / m = 1 (условие нормировки) s - некоторое слово длиной в L символов; m - размер потенциального S словаря в m=A L S слов информационное пространство в L*m = L*A L символов ТЭ L = ТЭ(s)L / m 1 ТЭ 0 1 p(s) m m=A L …kksxkdkdfjfjgh… Т=L*A L А L ac ab a b c ba b.. b c b c aa a. b c a ca cb bb cc bc Например, p(dkd) L=3

60 59 Относительная текстовая энтропия Таким образом, числовые значения ТЭ и ОТЭ являются эффек- тивными параметрами-индикаторами, которые характеризуют возможность семантического анализа конкретной ПО (например, при поиске сигналов от внеземных цивилизаций). Текстовая энтропия

61 60 Р е ш е н и е И Р ИРМИ Проекты : - Искусственный разум - Информоград - Восхождение разума

62 61 Прототипы компьютерного интерфейса: человек-ИP Проект - Искусственный разум

63 По нашим оценкам через 12 месяцев возможно получить программную реализацию описанного ИP. за 18 и 24 месяца, на базе многопроцессорных ЭВМ ( RISC процессоров), сформировать многопроцессорный кластер и чисто аппаратную реализации ИP, реализуя естественную параллельность процессов в НСС. ИP - это на 6-9 порядков ускорение решения любых "интеллектуальных" задач с одновременным повышением их сложности (числа компонент) на 5-6 порядков. Для цивилизации, появление ИP, это как реальный шанс ее будущего, особенно в сегодняшнее неуправляемое время "технологий глобального (воз)действия" (биотехнологий, информационных, ядерных, финансовых), которые, в руках террористов, превращаются в орудие ада. Без ИP человечеству в 21 веке практически не выжить и в подтверждение этого тезиса можно привести множество доводов

64 Проблемы решаемые только с помощью ИР - on-line структуризация и формирование глобальных БЗ; - "Госплан" Планеты; - Глобальный Университет (обучение); - Промышленная разработка информационного ресурса; - Безопасность Планеты; … * = Объем памяти образов (10 24 текста, графики, …) Режим работы on-line: 50 пользователей - станция Sun; 1000 пользователей – многопроцессорная супер ЭВМ; пользователей – аппаратная реализация ИРМИ. Язык диалога - естественный для каждого пользователя- исследователя. Когнитивные функции ИРМИ не уступают человеческим Человек и искусственный разум И Р ИРМИ...

65 Человек и Машина (ИР) Страхи что ИР поработит человечество – типичный пример широко распространившегося шаманизма от киноиндустрии. Для человека более опасен другой человек, т.к. у них одна ниша потребления. Генетически же ИР нацелен на космос – именно там широкое поле для его деятельности. Неограниченное количество любых материальных ресурсов вселенной не дает даже теоретических основ для конфликта между ИР с земным человеком. С точки же зрения сотрудничества, ИР для человека представляется идеальным партнером, т.к. у них одна область производства легко тиражируемого результата. Где в итоге, каждый получает весь конечный продукт – новое знание (пример ИРМИ). Так что, никаких естественных оснований для конфликта между человеком и ИР нет. Сотрудничество же человека с ИР станет мощным стимулом для заключительного экспоненциального этапа научно-технического прогресса нашей цивилизации. Работы над созданием ИР должны проводиться только в рамках нового гуманистического мировоззрения и специализированной международной академической инфраструктуры. Это необходимо, чтобы такой фактор, как ИР не стал "информационной дубиной" в руках какой-либо эгоистической группировки. В качестве такой начальной социально-экономической структуры по разработке ИP предлагается проект "Информоград".

66 65 Российский центр поддержки инноваций (проект "Информоград") ИРМИ в рамках Российского центра поддержки инноваций (проект "Информоград") каждому исследователю даст в свое распоряжение колоссальные материальные и интеллектуальные возможности, о которых до этого не могли мечтать и целые государства. В процессе взаимодействия при решении задачи, ИРМИ помогает человеку получить новое решение, человек при этом обучает ИР, представляя ему уже известные знания. Новое же знание, полученное в ходе сотрудничества ИРМИ и человека, становится их общим знанием, взаимообогащая их обоих, как бы более интеллектуально ИР не превосходил человека.

67 $ $ г " И н ф о р м о г р а д " Российский информационно-аналитический центр поддержки инновационных работ

68 67 $ Молодой российский выпускник за границей : -Материальный достаток и хорошие бытовые условия -Новейшее оборудование -Иная культурная среда -Работа на вторых ролях (мах post-doctor = м.н.с.) -Малая перспектива роста г число возвращающихся высококлассных специалистов (МФТИ, МГУ, МГТУ, МИФИ) сравнялось с числом отъезжающих за рубеж

69 $ Аутсорсинг "Чем больше работаешь – тем больше остаешься должен" ! Российский рынок информационной безопасности в прошлом году составил $170 млн. и по предварительным прогнозам, в 2005 году вырастет до $230 млн., мировой рынок составит ~ $200 млрд. В этой области работает ~ программистов из России. Они получают ~ $1000, сумма = $12 млн./год $230 млн. - $12 млн. = $220 млн. ??! (выплаты из России) В $200 млрд. (общ. объем $1 трлн.) ~ 10% труда россиян, а получают 0,5% или 1/200 от прибыли, принесенной ТНК ТНК Пример: 10 чел. за 12 мес. для ТНК делают ПО ИИС (цена ПО $1000) Получают по $1200/мес. Семьи по 5 человек. Прож. минимум $200. Доход семьи (страны) = $2400/год. Семья разработчика ПО не может купить свой ПО (2400

70 69 Нет более ценного товара, чем ИНФОРМАЦИЯ (знание) Инновационная экономика - стратегическое направление развития России в XXI веке Создание единого информационного пространства (информационной инфраструктуры) технологии разработки знаний Как не богата Росси я природными ресурсами, но основное её "богатство в мозгах, а не в недрах" Смена социально-экономической философии Не догонять, а упреждать !!! Не ЭВМ, а Искусственный разум !!!

71 "И н ф о р м о г р а д" это: - Повышение производительности труда в 1000 раз = 10 (этап постановки) *10 (НИР) *10 (НИОКР) - Экспериментально-опытное производство (ЧПУ,…) = готовые изделия (патент, самолет, …) - Новые социально-экономические отношения = Ноосфера (социальный организм) год Россия мировой лидер социально- экономического развития (русский космизм) $

72 71 Проект - Восхождение разума

73 72 Характеристики эволюционного процесса высокоорганизованной материи Цель – пролонгация лидирующего вида до горизонта прогнозирования будущего ( n(t), t). – экспансия свободы вида ( n(t)=f(a t ), t, Q). Мера – эволюционный потенциал (Э(Е) – НЭ(Е)), доступный ресурс ( n(t) max(E) Q), компрессия ( P max Q). Механизмы – законы экспоненциальности (f(a t ), и сверхаддитивности f(s1,…,sn)>>f(s1)+,,,+f(sn) и алгоритмы НСС (C++, …)

74 73 Фазы эволюции высокоорганизованной материи Пространственная 1-я фаза Пространственно- временная 2-я фаза Временная 3-я фаза ДовещественнаяВещественнаяНадвещественная Эволюция форм материи и ее пространственно-временных фаз Антропный принцип (Разума) Флуктуация, Большой взрыв Разум В О С Х О Ж Д Е Н И Е Д е г р а д а ц и я Б Мы 2006г.

75 74 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ По всем вопросам Проекта (национального) ИСКУССТВЕННЫЙ РАЗУМ обращаться к Бодякину Владимиру b тел. (095) в ИПУ тел 1-346

НСС 1 ) над "внешними" информационными процессами идущими от НСС 1, назовем сознанием ИС. Особенностью нейросемантической ИС является то, что в N элементе происходит слияние общ" title="Свойство доминирования "внутренних" информационных процессов (от НСС 5 > НСС 1 ) над "внешними" информационными процессами идущими от НСС 1, назовем сознанием ИС. Особенностью нейросемантической ИС является то, что в N элементе происходит слияние общ" class="link_thumb"> 76 Свойство доминирования "внутренних" информационных процессов (от НСС 5 > НСС 1 ) над "внешними" информационными процессами идущими от НСС 1, назовем сознанием ИС. Особенностью нейросемантической ИС является то, что в N элементе происходит слияние общепринятых понятий данных и алгоритма, как неделимого пространственно- функционального элемента – образа. "Метаалгоритмом" поведения ИС является асимптотическая минимизация отображения (при t ), всех значимых для неё текстовых потоков. НСС 1 ) над "внешними" информационными процессами идущими от НСС 1, назовем сознанием ИС. Особенностью нейросемантической ИС является то, что в N элементе происходит слияние общ"> НСС 1 ) над "внешними" информационными процессами идущими от НСС 1, назовем сознанием ИС. Особенностью нейросемантической ИС является то, что в N элементе происходит слияние общепринятых понятий данных и алгоритма, как неделимого пространственно- функционального элемента – образа. "Метаалгоритмом" поведения ИС является асимптотическая минимизация отображения (при t ), всех значимых для неё текстовых потоков."> НСС 1 ) над "внешними" информационными процессами идущими от НСС 1, назовем сознанием ИС. Особенностью нейросемантической ИС является то, что в N элементе происходит слияние общ" title="Свойство доминирования "внутренних" информационных процессов (от НСС 5 > НСС 1 ) над "внешними" информационными процессами идущими от НСС 1, назовем сознанием ИС. Особенностью нейросемантической ИС является то, что в N элементе происходит слияние общ">

77 Формальная схема иерархического построения памяти ИС приводит к расширению языка, что позволяет "обойти" запрет теоремы Гёделя о неполноте формальных систем. Так, если язык фактографической ИС (НСС 1 ) представляет только ( ), то иерархическая схема в НСС 2 позволяет дополнительно описывать различные отношения R( ) физических характеристик активируемых N-элементов и объединять все это с оценкой. ) > ) > < … ) > < …">

78 77 Алгоритм (А1) преобразования текстовой формы в иерархическую структуру словарей (НСС) L = { }. Исходный текст 1-й шаг k1=2 l Номера цепочек в словаре Последовательность индексов (ссылок) l "01"10"11"00 L1

79 78 2-й шаг k2=2 l Номера цепочек в словарях L2 l "01"10 11"00" L1

80 79 3-й шаг k3=2 l Номера цепочек в словарях L L2 l "01" " L1

81 80 4-й шаг k4=2 Номера цепочек в словарях l L L L2 l "01"10"11"00" L1

82 81 5-й шаг k5=2 и исходная последовательность символов полностью переходит в НСС. Номера Ссылки словарей 6 1 на предыдущие (слоев)5 12 словари и "алфавит" "01" " Номера элементов в словаре

83 82 Номера Ссылки словарей на предыдущие (слоев) словари Включение и "алфавит" в НСС алфавита А А "0" "1" Номера элементов в словаре

84 83 Структурное описание НСС можно представить в виде многодольного графа: Алгоритм обратного преобразования НСС в текстовую форму осуществляется уже за меньшее число операций и идет "сверху-вниз".