CC BY
422
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ © Вахрушева М.А.*
Ростовский технологический институт экономики и сервиса (филиал) Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса,
г. Ростов-на-Дону
В представленной статье рассматриваются возможности искусственного интеллекта в наши дни. Его применение в области современных разработок, автономном планировании и составлении расписаний, ведении игр, медицинской диагностике, планировании снабжения. Таким образом, робототехническая платформа, используемая взамен отдельных программ для роботов, это обеспечивает более широкие возможности для выполнения различных задач. Все они объединены общей целью: добиться способности роботов выполнять как можно большее количество задач без участия и вмешательства человека.
Компьютеры невероятно быстры, точны и тупы. Люди очень медлительны, неточны и сообразительны. Вместе они составляют невообразимую силу.
А. Эйнштейн
История искусственного интеллекта как нового научного направления начинается в середине XX в. К этому времени уже было сформировано множество предпосылок его зарождения: среди философов давно шли споры о природе человека и процессе познания мира, психологи разработали ряд теорий относительно работы человеческого мозга и мышления, экономисты и математики задавались вопросами оптимальных расчётов; наконец, зародился фундамент математической теории вычислений - теории алгоритмов - и были созданы первые компьютеры.
Возможности новых машин в плане скорости вычислений оказались больше человеческих, поэтому в учёном сообществе закрался вопрос: каковы границы возможностей компьютеров и достигнут ли машины уровня развития человека?
В отличие от человеческого интеллекта, искусственный интеллект привлекает внимание ученых и инженеров, занимающихся соответственно проблемами информатики и вычислительной техники. Для того чтобы уяснить суть указанного понятия, дадим следующее определение: Искусственный интеллект (Artificial intelligence) - это «наука о концепциях, позволяющих вычислительным машинам делать такие вещи, которые у людей выглядят разумными. Задача искусственного интеллекта - сделать вычислительные машины более полезными и понять принципы, лежащие в основе интеллекта». Ключевыми компонентами искусственного интеллекта являются: интерактивный диалог
* Студент кафедры «Информационные технологии в сервисе».
«человек - машина», эвристика, программирование экспертных систем. Искусственный интеллект представлен как отображение множества антропоморфных задач на множество аналитических инструментальных средств, реализуемых в компьютере, с целью изучения (имитации) человеческого поведения. Исследования в области искусственного интеллекта (ИИ) развернулись одновременно с началом промышленного использования ЭВМ. Можно выделить следующие основные направления этих исследований: моделирование на ЭВМ творческих процессов (игра в шахматы, доказательство теорем, машинный перевод и т.д.); внешняя интеллектуализация ЭВМ (создание интеллектуального интерфейса: речевой ввод/вывод информации, семантическая визуализация и т.д.); внутренняя интеллектуализация ЭВМ (разработка новых архитектур ЭВМ 5 и 6-го поколений, предназначенных для построения эффективных интеллектуальных систем); целенаправленное поведение роботов (т.е. создание интеллектуальных роботов и систем, способных автономно совершать операции по достижению целей, поставленных человеком).
Что касается современного искусственного интеллекта, то положение дел в настоящий момент в создании искусственного интеллекта наблюдается вовлечение многих предметных областей, имеющих отношение к ИИ. Исследования ИИ влились в общий поток технологий сингулярности (это предполагаемая точка в будущем, когда эволюция человеческого разума в результате развития нанотехнологии, биотехнологии и искусственного интеллекта ускорится до такой степени, что дальнейшие изменения приведут к возникновению разума с гораздо более высоким уровнем быстродействия и новым качеством мышления), таких как информатика, экспертные системы, нанотехнология, молекулярная биоэлектроника, теоретическая биология, квантовая теория.
Современные разработки в области искусственного интеллекта. В научном направлении существует слишком много подобластей, в которых выполняется очень много исследований, например: Автономное планирование и составление расписаний. Работающая на удалении в сотни миллионов километров от Земли программа Remote Agent агентства NASA стала первой бортовой автономной программой планирования, предназначенной для управления процессами составления расписания операций для космического аппарата. Ведение игр. Программа Deep Blue компании IBM стала первой компьютерной программой, которой удалось победить чемпиона мира в шахматном матче, после того как она обыграла его со счетом 3.5 : 2.5 в показательном матче. Он заявил, что ощущал напротив себя за шахматной доской присутствие «интеллекта нового типа». Автономное управление. Система компьютерного зрения Alvinn была обучена вождению автомобиля, придерживаясь определенной полосы движения. Компьютер NavLab был оборудован видеокамерами, которые передавали изображения дороги в систему Alvinn, а затем эта система вычисляла наилучшее направление движения, основываясь на опыте, полученном в предыдущих учебных пробегах. Диагностика. Меди-
цинские диагностические программы, основанные на вероятностном анализе, сумели достичь уровня опытного врача в нескольких областях медицины. Многие хирурги теперь используют роботов-ассистентов в микрохирургии. Например, HipNav - это система, в которой используются методы компьютерного зрения для создания трехмерной модели анатомии внутренних органов пациента, а затем применяется робототехническое управление для руководства процессом вставки протеза, заменяющего тазобедренный сустав. Планирование снабжения. Во время кризиса в Персидском заливе в армии США была развернута система DART (Dynamic Analysis and Replanning) Методы планирования на основе искусственного интеллекта позволяли вырабатывать в течение считанных часов такие планы, для обеспечения автоматизированного планирования поставок и составления графиков перевозок.
Экономические успехи систем искусственного интеллекта и их причины. Использование экспертных систем и нейронных сетей приносит значительный экономический эффект. Причины, приведшие системы искусственного интеллекта к коммерческому успеху, следующие: 1) Специализация. Переход от разработки инструментальных средств общего назначения к проблемно I предметно специализированным средствам [1], что обеспечивает сокращение сроков разработки приложений, увеличивает эффективность использования инструментария, упрощает и ускоряет работу эксперта, позволяет повторно использовать информационное и программное обеспечение; 2) Использование языков традиционного программирования и рабочих станций. Переход от систем, основанных на языках искусственного интеллекта, к языкам традиционного программирования упростил «интегрированность» и снизил требования приложений к быстродействию и емкости памяти; 3) Интегрированность. Разработаны инструментальные средства искусственного интеллекта, легко интегрирующиеся с другими информационными технологиями и средствами; 4) Открытость и переносимость. Разработки ведутся с соблюдением стандартов, обеспечивающих данные характеристики; 5) Архитектура клиент I сервер. Разработка распределенной информационной системы в данной архитекіуре позволяет снизить стоимость оборудования, используемого в приложении, повысить надежность и общую производительность, поскольку сокращается объем информации, пересылаемой между ЭВМ, и каждый модуль приложения выполняется на адекватном оборудовании.
Итак, в области искусственного интеллекта наибольшего коммерческого успеха достигли экспертные системы и средства для их разработки.
Основное направление искусственного интеллекта. Среди специализированных систем, основанных на знаниях, наиболее значимы экспертные системы. Экспертная система - это программа (на современном уровне развития человечества), которая заменяет эксперта в той или иной области. Экспертные системы предназначены, главным образом, для решения практических задач, возникающих в слабо структурированной и трудно формализуемой предметной области. Экспертные системы были первыми, которые при-
влекли внимание потенциальных потребителей продукции искусственного интеллекта. Статические экспертные системы не способны решать подобные задачи, так как они не выполняют требования, предъявляемые ним, работающим в реальном времени: 1) Представлять изменяющиеся во времени данные, поступающие от внешних источников, обеспечивать хранение и анализ изменяющихся данных; 2) Выполнять временные рассуждения о нескольких различных асинхронных процессах одновременно (т.е. планировать в соответствии с приоритетами обработку поступивших в систему процессов); 3) Обеспечивать механизм рассуждения при ограниченных ресурсах (время, память). Реализация этого механизма предъявляет требования к высокой скорости работы системы, способности одновременно решать несколько задач; 4) Обеспечивать «предсказуемость» поведения системы, т.е. гарантию того, что каждая задача будет запущена и завершена в строгом соответствии с временными ограничениями; 5) Моделировать «окружающий мир», рассматриваемый в данном приложении, обеспечивать создание различных его состояний; 6) Протоколировать свои действия и действия персонала, обеспечивать восстановление после сбоя; 7) Обеспечивать наполнение базы знаний для приложений реальной степени сложности с минимальными затратами времени и труда; 8) Обеспечивать настройку системы на решаемые задачи (проблемная / предметная ориентированность); 9) Обеспечивать создание и поддержку пользовательских интерфейсов для различных категорий пользователей; 10) Обеспечивать уровень защиты информации (по категориям пользователей) и предотвращать несанкционированный доступ.
Новые возможности. Роботы в ежегодном турнире ЯоЪоСир соревнуются в упрощённой форме футбола. Л8ГМО - Интеллектуальный гумано-идный робот фирмы НоМа.
Рис. 1. ASIMO Интеллектуальный Рис. 2, Турнир RoboCup
гуманоидный робот фирмы Honda
Компания Willow Garage создает робота под названием PR1, который имеет две руки и управляется дистанционно. Этот робот может выполнять много задач. Робот может убирать комнату и чистить стол, доставать пиво из холодильника и открывать его, а также совершать множество других действий.
Следующим шагом для компании Willow Garage является создание робота PR2. Как и PR1, PR2 будет использовать операционную систему ROS (Robot Operating System) для управления датчиков и управлением двигателями.
Рис. 3. Робот под названием PR1
Таким образом, робототехническая платформа, используемая взамен отдельных программ для роботов, может расцениваться как компьютер. Проекты объединены общей целью: добиться способности роботов выполнять как можно большее количество задач без участия и вмешательства человека.
Список литературы:
1. Harmon P. The Market for Intelligent Software Products // Intelligent Sopware Strategies. - 1992. - V. 8, №. 2. - P 5-12.
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЯ НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ © Крюков А.А.*, Гладкова Н.А.4
Большекаменский институт экономики и технологий (филиал) Дальневосточного государственного технического университета (ДВПИ им. В.В. Куйбышева), г. Большой Камень
Дан краткий анализ основных режимов работы судовой энергетической установки и судна, влияющих на экологическую безопасность судовых энергетических установок.
* Студент кафедры Морских технологий и энергетики. Научный руководитель: Гладкова Н.А., доцент кафедры Морских технологий и энергетики, доцент.
* Доцент кафедры Морских технологий и энергетики, доцент.
