Жасанды интеллектінің негізгі ұғымдары мен даму тенденциялары

Компьютерлік  сауаттылық деп компьютерлерді пайдалана  отырып, оқу, жазу, есептеу сурет  салу және информация іздеу жолдарын меңгеруді айтады.

ЭЕМ-ді жұмыста  тиімді пайдалану белгілі бір  мәдинет иесі болуды талап етеді, яғни ол мәдениеттіліктің белгісі болып саналады. Ол үшін ЭЕМ-нің негізгі мүмкіндіктерін жақсы білу қажет, олар: (есептерді) айқын түрде қоя білу, оларды шешудің жоспарын жасау және ЭЕМ-ге түсінікті түрде жазу; есеп шығаруға керекті мәліметтерді айқындай білу мен алынған нәтижелерді талдау тәслдерді әрбір адамның жетік меңгеруі болып табылады. Мұндай мәдениеттілікті игеру логика мен информатика заңдарын білуге барып тіреледі.

«Жасанды интеллект» ұғымын нақтылайық

«Жасанды интеллект» ұғымына әртүрлі мағына кіреді – логикалық немесе кез келген есептеу мәселелерін шеше алатын сонау ЭЕМ-да интеллекттің бар екендігін мойындаудан интеллектуалды жүйелерге жатқызылатын тек қана адам ғана шеше алатын міндеттер кешеніне дейінгі аралықты алып жатыр. Дегенмен жасанды интеллект дегеніміз не екендігін анықтауды біздер лингвистер мен философтарға қалдыра тұрып, өз пайымдауымызша жасанды интеллект ұғымына жақын немесе соны бейнелей алатын жүйелерді сипаттап көрелік.

Алдымен нағыз  инттеллектті сипаттап шығайын. Ол үшін мидың ақпаратты өңдеуін алайық.

Мидың ақпаратты қабылдау, өңдеу және сақтау қызметi

Сонымен, бiрiншi блок ми қабығының  қуатын ғана қамтамасыз етедi. Ал, ендi әңгiме болатын, екiншi блок сезiм органдары  сырттан жеткiзген сигналдардың анализi мен синтезiне байланысты iс атқарып, адамға келiп түскен ақпаратты қабылдайды, өңдейдi және сақтайды. Оның құрамындағы  аппараттар бас миы қабығының  артқы (еңбек, шеке, желке, қарақұс) бөлiктерiнде  орналасып, бiрiншi блокта жоқ арнайы қызметтiк сипатқа ие. Осы тетiктер жүйесi арқылы ми көру, есiту және сезу сигналдарын қабылдайды, өңдеп, бекiтедi, алынған тәжiрибенiң iздерiн есте қалдырады. Бұл блок аппараттарын қабылдаушы жүйенiң орталық бөлiктерi деп  қарастырса болады. Осы бөлiктердiң  көрумен байланыстысы  желке, қарақұста, есiту бөлiгi  шекеде, сезiмдiктерi  төбе, еңбек аймағында орналасқан.         

Қабылдаушы  аппараттардан шыққан талшықтар  осы бөлiктерге жетiп, бiтедi; осы  арада келiп жатқан көру, есту  және сезу ақпараттары жiктеледi, "тiркеуге" алынады. Бұл зонада күрделi болған құрылымда бас қосып, бiрiгедi және кiрiгедi. Шеткi сезiм органдарынан талшықтар жетiп, тiкелей байланысатын қабық зоналары алғашқы немесе құрастырушы аймақ деп аталады да, осы құрастырушы аймақпен жанасып, қабысатын ми қабығы зоналары туынды немесе құрастыру байланыс түзушi аймақтар аталған.          

Сезiмдiк  қабықтың алғашқы аймақтары арнайы  қызметтiк белгiлердi (көру, есiту, сезу) жiктеп, талдайды, яғни келiп түскен  ақпаратты мәндi бөлiктерге бөлшектесе, қабық бөлiктерiнiң екiншi, туынды зонасы бiрiктiру қызметiн, немесе субъектке жеткен ақпараттың күрделi өңдеуiн жүргiзедi.          

Талдағыш  блок аппараттары алғашқы және  екiншi бөлiктермен шектелмей, олардың  жоғарысына қабықтың үшiншi зона  тетiктерi қондырылған. Бас миы қабығының үшiншi зонасы тек адамда ғана түзiлетiн арнайы ми қабығы құрылымдарының бiрi. Қабықтың үшiншi аймағы ұзақ дамудан жетiледi де, ми қабығына әртүрлi талдағыштардан келiп түскен ақпараттарды бiрiктiру оның негiзгi қызметi. Бұл бөлiк тетiктерiнiң зақымдануы, сырқатқа шалдығуы немесе әншейiн шаршауынан адам сырттан келiп жатқан сигналдардың басын қосып, олардың күрделi бiрлiгiн жасап, қорытынды шешiм таба алмай, қызмет әрекет бабында адасады (кеңiстiкте оңды-солын ажырата алмайды, күрделi грамматикалық байланыстарды түсiнбейдi, көп қатынасты логикалық операцияларды орындай алмайды).

 

 

ІІІ. Жасанды интеллектінің негізгі ұғымдары мен даму тенденциялары

Қазіргі кезде программистің жұмыс істеу  сапасы дәрежесі интеллектуалдық жүктеудің  көп бөлігін компьютерлер орындағанда  ғана жоғары болады. Бұл аймақта  максималды прогреске қол жеткізу  үшін “Жасанды интеллект” әдісі қолданылады, мұнда компьютер бір типті  және қайта-қайта жасала беретін  операцияларды ғана орындамайды, сонымен  қатар өзі де үйренеді. Бұған қоса толық қанағаттандыратын “жасанды интеллектіні” құру адамзатқа дамудың  жаңа деңгейлері ашады.

Адамдарды олардың өздерінің ойлау механизмі  әрқашан қызықтырған. Адамды ақыл иесі ретінде ерекшелендіріп тұратын  олардың интеллектісінің бар  болуы. Адам интеллектісі көптеген компоненттерде тұрады, оның ішінде сыртқы ортамен  байланысты болатын сезім мүшелері, үйренуге икемдігі, бағалауға келмейтін  білімдер жиынтығы. Есептерді шешу барысында байқалатын интеллектінің  өзіндік белгілері болып үйренуге икемділік, жалпылау, тәжірибені (білімді) жинау және өзгерістерге бейімделу  болып табылады. Интеллектінің осы  қасиеттерінің арқасында ми әртүрлі  есептерді шеше алады, сонымен қатар  бір есептен екіншісін шешуге оп-оңай ауыса алды. Осылай, интеллектісі бар ми алуан түрлі есептерді  шығаруға арналған әмбебап құрал  болып табылады, оның ішінде формалданбаған, стандартты, алдын-ала шешу әдістері жоқ есептер.

Интеллектісі  бар ми интеллектуалды есептерді  шешуге бағытталған болса, бұл процесті ойлау немесе интеллектуалды іс-әрекет деп атаймыз. Интеллект және ойлау  органикалық түрде теоремаларды дәлелдеу, логикалық талдау, жағдайларды  ажырату, іс-әрекетті, ойынды болжау және белгісіздік жағдайында басқару  сияқты тапсырмалармен байланысты.

Осылайша, интеллект деп мидың қабылдау, еске сақтау және бағытталған түрде  білімді оқу барысында түрлендіруді пайдалана отырып тәжірибе және түрлі  жағдайларға байланысты адаптациялану  негізінде интеллектуалды есептерді  шешу мүмкіндігін атаймыз.

Интеллект (intelligence) терминінің өзі латынның intellectus – білім, ойлау, адамның ойлау мүмккіндігі деген сөздерінен шыққан.

40-жылдары  есептеуіш машиналардың және  кибернетикадағы зерттеулер пайда  болысымен адамның ойлау табиғаты  туралы сұрақ кибернетикалық  аспектіге ие болды. Адамда  интеллектуалды деп атайтын іс-әректтерді  машинада құруға ғалымдар барлық  күштерін салды. Бұл зерттеу  бағыты  «жасанды интеллект» деген  атауға ие болды. 

Жасанды интеллект (artificial intelligence) – ЖИ (AI) автоматты жүйелердің адам интеллектісінің бөлек бір функцияларын атқаруын айтады. Мысалы, ертерек алынған тәжірибе және сыртқы әсерлерді рационалды талдау негізінде тиімді шешімдерді таңдау және қабылдау.

ЖИ өзінің пайда болуы және дамуымен есептеуіш  машиналарға тәуелді, әдетте бұл  бағытты информатика және есептеуіш  техника аймақтарына жатқызады. Бұның бәрі Екінші Дүниежүзілік Соғыс  аяқталған соң барлық ойын есептерді  және жұмбақтарды компьютер көмегімен  шешуден басталды. Осы алғашқы  тәжірибелер негізінде туған  фундаменталды идея күйлер кеңістігінде іздеу деген атқа ие.

Сонымен, интеллект деп мидың қабылдау, еске сақтау және бағытталған түрде  білімді оқу барысында түрлендіруді пайдалана отырып тәжірибе және түрлі  жағдайларға байланысты адаптациялану  негізінде интеллектуалды есептерді  шешу мүмкіндігін атайтын боламыз.

Бұл анықтамада «білім» деп миға сезім мүшелері арқылы түсетін ақпаратты ғана атамаймыз. Бұндай типті білім, әрине, өте маңызды, алайда интеллектуалды іс-әрекет үшін жеткіліксіз. Қоршаған орта объектілері  сезім мүшелеріне тек әсер етіп қана қоймайды, сонымен өзара белгілі  бір қатынастарда болады. Қоршаған ортада интеллектуалды әс-әрекетті іске асыру үшін, білім жүйесінде сол  ортаның моделіне ие болу керек. Қоршаған ортаның бұл ақпараттық моделінде  реалды объектілер орналасқан, олардың  қасиеттері және қатынастары тек  көрсетіліп және есте сақталып қоймайды, сонымен қатар ойша «бағытталған түрде түрлендіріледі». Бұнымен  қоса, маңыздысы – сыртқы орта моделін  құру «тәжірибе және түрлі жағдайларға  бейімделу негізіндегі үйрену»  арқылы іске асады.

Компьютерлер - жасанды  интеллектке жақын жүйе

Қазіргі заманғы  ғылым мен техниканың, экономиканың, жалпы халық шаруашылығы салаларының  зор қарқынмен дамуын есептеу машиналарынсыз көзге елестету қиын. Өйткені жоспарлы шаруашылық есепсіз жүргізілмейді, есептеу жұмысымен шұғылданбайтын шаруашылықтарды табу қиын. Міне, сондықтан да есеп жүргізу біздің қоғамдық өмірімізде басты орын алады.

«Қазіргі заманғы  ғылыми-техникалық прогрестің катализаторы,— микроэлектроника, есептеу техникасы мен прибор жасау, бүкіл информатика индустриясы екені мәлім. Олар барлық салалардағы еңбек құралдарының, технологиялық жүйелердің тиімділігіне шешуші ықпал жасайды».

Бұл мәселенің  барынша нақты қойылып отыруының үлкен мәні бар. Жыл сайын елімізде ондаған миллиард есептеу жұмыстары орындалып отырады. Ғылыми-техникалық прогрестің қарқынды дамуына байланысты атқарылатын есептеу жұмыстарының ауқымы бұдан да өсе түспек. Бұл жерде мәселе  есептеу жұмысына ғана тіреліп қалмай, оны жүргізу үшін адам баласының қабылдап және тұжырымдап отыратын информациясы көлемінің қаншалықты ауқымдылығына да қатысты болып отыр.

 

Интеллект және ойлау есептердің белгілі кластарын шешумен байланысты

Есепті  шешу барысында байқалатын интеллектуалдың  өзіндік белгілері – оқуға, жалпылауға, тәжірибе жинауға және есепті шешу барысында өзгерістерге адаптациялануға бейімділік. Интеллектінің осы қасиеттерінің арқасында ми түрлі есептерді шеше алады, сонымен қатар бір есептің шешуінен екіншісіне оңай ауысады.  Осылай интеллектісі бар ми көптеген алдын-ала шығарылу әдістері, стандартты шығарылуы жоқ есептерді шеше алатын әмбебап құрал.

Басқа да анықтамалар да бар. Колмогоров бойынша  ғылым, әдебиет, мәдениет мәселелерін  талқылауға болатын кез-келген материалды жүйе интелектіге ие.  Тьюринг  былай түсіндірген: әр түрлі бөлмелерде машина және адамдар бар. Олар бір-бірін  көрмейді, бірақ ақпарат алмаса алады(мысалы, электронды пошта арқылы). Егер диалог барысында адамдар машиналармен сөйлесіп отырғандарын байқамаса, онда машинаны интеллектіге ие деп айтуға болады.

Айтпақшы  Тьюринг берген ойлауды имитациялау  жобасы қызығушылық тудырады: «Ересек  адам интеллектісін имитациялауға  талпынып, біз адам миы қазіргі  күйге қалай жеткені туралы көп  ойлануымыз керек...Неге біз ересек адам интеллектісін имитациялайтын программа жазғанша, кішкене бала интеллектісін имитациялайтын программа  жазбасқа? Егер баланың интеллектісі дұрыс тәрбие алатын болса, ол ересек адамның интеллектісі болмай ма? Біздің есептеу бойынша оған сәйкес келетін  құрылғы оңай программаланып қойла  алады... Осылай, біз мәселені екі  бөлікке бөлеміз: «бала-программа» және осы программаны «тәрбиелеу»  программасы.»

Ілгерілеп айтатын болсақ, осы жолды барлық дерлік ЖИ жүйелері қолданады деуге  болады. Барлық білімді күрделі жүйеге енгізу мүмкін емес пе? Және де тек осы  жолда ғана жоғарыда айтылған интеллектуалды іс-әрекет белгілері байқалады.

 

 

 

 

 

 

ЖИ  жүйесін әр жағынан зерттеу

ЖИ әр жағынан зерттеу тарихи түрде  қалыптасты, олар бір бірінен тәуелсіз түрде дамыды, тек ақырғы кезде  ғана олардың жақындасуына жол ашылды:

• құрылымдық,
• имитациалық, 
• логикалық,
• эволюциалық.

ЖИ жүйелеріндегі  барлық нейрондық зерттеулер спектрі  құрылымдық деп аталды. Құрылымдық деп ЖИ-ні адам миының құрылымын  модельдеу арқылы құру. Бейнелерді ажырату есептерінде көп қолданылады.

Адам  миы негізінде құрылған модельдер  үшін айқындылық қасиеті тән емес. Бұл желілерді адам миымен жақындастыратын  тағы бір қасиеті –нейронды желілер  қоршаған орта туралы толық мәліметсіз болса да жұмыс істей береді, яғни адам тәрізді, қойылған сұрақтарға тек  «иә», «жоқтан» басқа, «нақты білмеймін, бірақ иә сияқты» деген жауаптар бере алады.

Келесі  зерттеу жанды мидың құрылымдық және функционады ерекшеліктерін имитационды  модельдеумен байланысты, яғни нәтижесі бойынша.

Бұл зерттеулерді тағы «қара жәшік» немесе «нәтижесі  бойынша сәйкес келу» деп атайды.  Оның мәні келесіде: зерттеуші интеллектінің  құрылу және жұмыс істеу принциптерін білмейді, яғни оны «қара жәшік» ретінде қарастырады. Бұл зерттеудің жақтаушыларының негізгі мақсаты  адам интеллектісінің жұмысын ақырғы нәтиже бойынша имитациялайтын кейбір эвристикалық компьютерлік программаларды құру болып табылады. Мұнда ададмдар қандай әдістерді қолданатыны ескерілмейді. ЖИ жүйелерін құрудың мұндай түрі имитациялық деп аталады. Және кибернетика  үшін классикаалық зерттеу болып  табылады.

Осылай, мұнда адамның басқа қасиеті  моделденеді – басқалар не істейді, соны ол не үшін керектігіне назар  аудармай көшіру. Көп жағдайда бұл  мүмкіндік көп уақытты үнемдейді, өмірінің басында–ақ.

 

 

 

 

 

 

 

Эвристикалық программалау Карнеги  университетінің А.Ньюэлл және Г.Саймон аттарымен байланысты, және келесі принципке негізделген, адам миы нәтиже бойынша символдарды басқару туралы қарапайым есептер жиынтығына келуі мүмкін, яғни компьютер орындай алатын операциялар. Есептердің шешімі мүмкін болатын шешімдер жиыны кеңістігінен эвристикалық ережелер бойынша іздестіріледі, олар іздестіруді, белгілі бір бағыт бойынша жүруді тездетеді. Эвристикалық іздестіру көлемінде шығарылған типтік есептерге теоремаларды дәлелдеу, түрлі ойындар, жұмбақтарды шешу, геометриялық және шахматтық есептер, әуендерді құру, химиялық құрылымдарды анықтау, т.б.