Система искусственного интеллекта. Области применения систем искусственного интеллекта

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Новокузнецкий филиал 
 

Реферат по дисциплине: «Информационные системы  в экономике»

Тема:

«Развитие систем искусственного интеллекта. Области применения систем искусственного интеллекта» 
 
 
 

Выполнила __________  Ереметова Д.А.            

                                       студентка гр 3Б91 НК, курс 3                                                               

                                                         Проверил

                                                                  ______ ____Усольцев А.А,                               (подпись)

                                      ______________

                                                  (дата) 
 
 
 

Новокузнецк, 2011

Содержание

Введение.............................................................................................................3

1. Понятие и  сущность искусственного интеллекта...........................................4

2. История развития искусственного интеллекта в СССР и России...................6

3. Подходы к  построению искусственного интеллекта......................................9

4. Модели и методы исследований искусственного интеллекта........................11

5. Области применения  искусственного интеллекта..........................................14

Заключение.........................................................................................................17

Список использованной литературы и источников............................................18

 

   Введение.

   Сегодняшнее время невозможно представить без  компьютера. Применение компьютерных технологий сегодня затрагивает  все сферы человеческой деятельности, будь то строительство, промышленность, образование, наука, экономика и  т.д.

   С каждым годом компьютеры становятся более  мощными и производительными, притом технологии развиваются так быстро, что аналитики давшие прогнозы на будущее компьютерной индустрии 10 лет  назад, в настоящее время понимают, что здорово просчитались.

   Развитие  компьютерной техники - это не только увлечение мощности, производительности и снижение себестоимости материалов и технологий, но и разработка и  создание новых типов компьютеров, способных мыслить, подобно человеку.

   Актуальность  данной темы в том, что в современную  эпоху искусственный интеллект, имеет особо важное значение в развитие общества.

   Целью моего реферата является: рассмотреть  основные подходы, методы и области  применения искусственного интеллекта.

   В данном реферате необходимо рассмотреть следующие   задачи: рассмотрение сущности искусственного интеллекта, историю развития, подходы , модели и методы исследований, а так же области применения искусственного интеллекта. 
 
 
 
 

   

1. Понятие и сущность искусственного интеллекта.

   Иску́сственный интелле́кт (ИИ, англ. Artificial intelligence, AI) — наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами[1].

   Происхождение и понимание термина «искусственный интеллект»

   Основной  проблемой искусственного интеллекта является разработка методов представления  и обработки знаний.

   К программам искусственного интеллекта относятся:

   1. игровые  программы (стохастические, компьютерные  игры);

   2. естественно-языковые  программы - машинный перевод,  генерация текстов, обработка  речи;

   3. распознающие  программы - распознавание почерков, изображений, карт;

   4. программы  создания и анализа графики,  живописи, музыкальных произведений.   

   Выделяются  следующие направления искусственного интеллекта:

   1. экспертные  системы;

   2. нейронные  сети;

   3. естественно-языковые  системы;

   4. эволюционные  методы и генетические алгоритмы;

   5. нечеткие  множества;

   6. системы  извлечения знаний.

   Участники Российской ассоциации искусственного интеллекта дают следующие определения  искусственного интеллекта:

1. Научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными.
2. Свойство интеллектуальных систем выполнять функции (творческие), которые традиционно считаются прерогативой человека. При этом интеллектуальная система — это техническаяили 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.
3. Наука под названием «Искусственный интеллект» входит в комплекс компьютерных наук, а создаваемые на её основе технологии к информационным технологиям.
4. Одно из частных определений интеллекта, общее для человека и «машины», можно сформулировать так: «Интеллект — способность системы создавать в ходе самообучения программы (в первую очередь эвристические) для решения задач определённого класса сложности и решать эти задачи»[1].

 
 
 
 
 
 
 
   

2. История развития искусственного интеллекта в СССР и России.

   История искусственного интеллекта как нового научного направления начинается в  середине XX века. К этому времени уже было сформировано множество предпосылок его зарождения: среди философов давно шли споры о природе человека и процессе познания мира, нейрофизиологи и психологи разработали ряд теорий относительно работы человеческого мозга и мышления, экономисты и математики задавались вопросами оптимальных расчётов и представления знаний о мире в формализованном виде; 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 1950 году один из пионеров в области вычислительной техники, английский учёный Алан Тьюринг, пишет статью под названием «Может ли машина мыслить?», в которой описывает процедуру, с помощью которой можно будет определить момент, когда машина сравняется в плане разумности с человеком, получившую название теста Тьюринга.

   В СССР работы в области искусственного интеллекта начались в 1960-х годах. В Московском университете и Академии наук был выполнен ряд пионерских исследований, возглавленных Вениамином Пушкиным и Д. А. Поспеловым.

   Только  в конце 1970-х в СССР начинают говорить о научном направлении «искусственный интеллект» как разделе информатики. При этом родилась и сама информатика, подчинив себе прародительницу «кибернетику». В конце 1970-х создаётся толковый словарь по искусственному интеллекту, трёхтомный справочник по искусственному интеллекту и энциклопедический словарь по информатике, в котором разделы «Кибернетика» и «Искусственный интеллект» входят наряду с другими разделами в состав информатики. Термин «информатика» в 1980-е годы получает широкое распространение, а термин «кибернетика» постепенно исчезает из обращения, сохранившись лишь в названиях тех институтов, которые возникли в эпоху «кибернетического бума» конца 1950-х — начала 1960-х годов. Такой взгляд на искусственный интеллект, кибернетику и информатику разделяется не всеми. Это связано с тем, что на Западе границы данных наук несколько отличаются[2].

   Условно можно выделить 7 этапов развития искусственного интеллекта, каждый из которых связывается  с определённым уровнем развития искусственного интеллекта и парадигмой, реализуемой в конкретной системе.

   Парадигма – новая идея математического  описания работы систем искусственного интеллекта.

   Этап 1 (50–е годы) (Нейрон и нейронные сети)

   Он  связан с появлением первых машин  последовательного действия, с очень  небольшими, по сегодняшним меркам, ресурсными возможностями по памяти, быстродействию и классам решаемых задач. Это были задачи  сугубо вычислительного характера, для которых были известны схемы решений и которые можно описать на некотором формальном языке. К этому же классу относятся и задачи на адаптацию.

   Этап 2  (60-е годы)( Эвристический поиск)

   В «интеллект»  машины добавились механизмы поиска, сортировки, простейшие операции по обобщению  информации, не зависящие от смысла  обрабатываемых данных. Это стало новой точкой отсчета в развитии и понимании задач автоматизации деятельности человека.  

   Этап 3 (70-е годы)( Представление знаний)

   Учеными была осознана важность знаний (по объему и содержанию) для синтеза интересных алгоритмов решения задач. При этом имелись в виду знания, с которыми математика не умела работать, т.е. опытные знания, не носящие строгого формального характера и описываемые обычно в декларативной форме. Это знания специалистов в различных областях деятельности, врачей, химиков, исследователей и т.п. Такие знания получили название экспертных знаний, и соответственно  системы, работающие на основе экспертных знаний, стали называться системами-консультантами или экспертными системами.

   Этап 4 (80-е годы)( Обучающие машины)

   Четвертый этап развития ИИ стал прорывным. С  появлением экспертных систем в мире начался принципиально новый  этап развития интеллектуальных технологий – эра интеллектуальных систем - консультантов, которые предлагали варианты решений, обосновывали их, способны были к обучению и к развитию, общались с человеком на привычном для него, хотя и ограниченном,  естественном языке.

   Этап 5 (90-е годы)( Автоматизированные обрабатывающие центры)

   Усложнение  систем  связи и  решаемых   задач  потребовало качественно нового уровня «интеллектуальности» обеспечивающих  программных систем, таких систем, как  защита от несанкционированного доступа, информационная безопасность ресурсов, защита от нападений, смысловой анализ  и поиск информации в сетях и т.п. И новой парадигмой создания перспективных систем защиты всех видов стали интеллектуальные системы.

   Этап 6 (2000-е годы)( Робототехника)

   Область применения роботов достаточно широка и простирается от автономных газонокосилок и пылесосов до современных образцов военной и космической техники. Модели оборудованы навигационной системой и всевозможными периферийными датчиками.

   Этап 7 ( год 2008)( Сингулярность)

   Создание  искусственного интеллекта и самовоспроизводящихся  машин, интеграция человека с вычислительными  машинами, либо значительное скачкообразное увеличение возможностей человеческого  мозга за счёт биотехнологий.