Искусственный интеллект. ЛВ – логика высказываний

 

ЭС – экспертная система

МД – модель данных

БД – база данных

МЗ – модель знаний

БЗ – база знаний

ЛВ – логика высказываний

ЛППП – логика предикатов первого порядка

КНФ – конъюнктивная нормальная форма

ДНФ – дизъюнктивная нормальная форма

ПНФ – предваренная нормальная форма

ГБД – глобальная база данных

ИПС – информационно-поисковая система

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство

 

Искусственный интеллект

ИИ – это система, которая решает задачи, которые не могут быть решены с помощью алгоритмических методов.

Адаптивная система с искусственным интеллектом — это система, которая сохраняет работоспо­собность при непредвиденных изменениях свойств окружающей среды путем смены программы поведения или поиска оптимальных, в некоторых случаях просто эффективных, решений и состояний.

Тради­ционно, по способу адаптации различают самонастраивающиеся, само­обучающиеся и самоорганизующиеся системы [1.3].

Под алгоритмом будем понимать последовательность заданных дей­ствий, которые однозначно определены и выполнимы на современных ЭВМ за приемлемое время для решаемой задачи.

Под Интеллектуальной Системой будем понимать адаптивную систему, которая может строить программы целесообразной деятельности по решению поставленных перед ней задач на основании конкретной ситуации, складывающейся на данный момент в окружающей их среде.

 

Сделаем два важных дополнения к данному определению.

1. К сфере решаемых ИС задач относятся задачи, обладающие, как правило, следующими особенностями:

• в них неизвестен алгоритм решения задач (такие задачи будем на­зывать интеллектуальными задачами);

• в них используется помимо традиционных данных в числовом фор­мате информация в виде изображений, рисунков, знаков, букв, слов, звуков;

• в них предполагается наличие выбора (не существует алгоритма — это значит, что нужно сделать выбор между многими вариантами в условиях неопределенности).

Свобода действий является суще­ственной составляющей интеллектуальных задач.

 

О каких признаках интеллекта уместно говорить применительно к интеллектуальным системам?

ИС умеет в наборе фактов распо­знать существенные.

ИС способны из имеющихся фактов и знаний сде­лать выводы с использованием дедукции, ана­логии, индукции и т.д.

 

ИС способны воспринимать и распознавать объекты окружающей среды; формировать внутреннее представление об окружающей среде и протекающих в ней процессах;

 

ИС (интеллектуальный робот) получает визуальную, звуковую или же тактильную информацию из внешнего мира через специальную сенсорную систему, посредством которой он связан с окружающей средой.

 

ИС способны принимать решения и формировать планы собственных действий в соответствии с целями на основе накопленных знаний и опыта;

 

ИС могут изменять обстановку окружающей среды путем манипулирования с ее объектами;

 

ИС могут общаться с человеком на языках, близких к естественному.

 

Кроме того, ИС способны к само­оценке — обладать рефлексией, то есть средствами для оценки резуль­татов собственной работы. С помощью подсистем объяснения ИС мо­жет ответить на вопрос, почему получен тот или иной результат.

 

Можно ли считать шахматную программу интеллектуальной систе­мой?

Если шахматная программа при повторной игре делает одну и ту же ошибку — то нельзя.

Если шахматная програм­ма реализована на компьютере с бесконечно-высоким быстродействием и обыгрывает человека за счет просчета всех возможных вариантов иг­ры по жестким алгоритмам — то такую программу мы также не назовем интеллектуальной.

Но если шахматная программа осуществляет выбор и принятие решений в условиях неопределенности на основе эффектив­ных методов принятия решений, корректируя свою игру от партии к партии в лучшую сторону, то такую программу можно считать достаточно интеллектуальной.

 

Рассмотрим подробнее систему управления Интеллектуальной Робототехнической Системой (ИРС), структурная схе­ма которой представлена на рис. 1.2. На этом рисунке стрелками обозначено направление движения информации, двунаправленными стрелками обозначено взаимодействие типа «запрос-ответ» и «действие-подтверждение», весьма распространенное в информационных системах.

Входом системы является Блок ввода информации, предназначенный для ввода числовых данных, текста, речи, распознавания изображений. Информация на вход системы может поступать (в зависимости от решае­мой задачи) от пользователя, внешней среды, объекта управления.

Далее входная информация поступает в Блок логического вывода, либо сразу в базу данных (БД) — совокупность таблиц, хранящих, как правило, сим­вольную и числовую информацию об объектах предметной области (в на­шем курсе лекций — объектах робототехники).

 

 

 

 

Блок логического вывода (БЛВ) и формирования управляющей ин­формации обеспечивает нахождение решений для задач ИС, не имеющих алгоритмического решения, осуществляет планирование действий и формирование управляющей информации для пользователя или объекта управления на основе Базы Знаний (БЗ), БД, Базы Целей (БЦ) и Блока Алгоритмиче­ских Методов Решений (БАМР).

БЗ — совокупность знаний, например, система продукционных пра­вил, о закономерностях предметной области.

БЦ — это множество локальных целей системы, представляющих собой совокупность знаний, активизированных в конкретный момент и в конкретной ситуации для достижения глобальной цели.

БАМР содержит программные модули решения задач предметной области по жестким алгоритмам.

Блок усвоения знаний (БУЗ) осуществляет анализ динамических знаний с целью их усвоения и сохранения в БЗ.

Блок объяснения решении (БОР) интерпретирует пользователю по­следовательность логического вывода, примененную для достижения те­кущего результата.