Жасанды интеллектінің негізгі ұғымдары мен даму тенденциялары

Саймон компьютерлер 90 жылдан соң әлем чемпионы болады деген болжам жасаған болатын, иә ол толығымен  орындалды. Эвристикалық іздестіру  көлемінде машиналар тек примитивті шектелген есептерді шеше алатын.

ЖИ имитациялық программаларының келесі қол жеткізулері, атап айтсақ шахматтық компьютер Deep Blue 1997 жылы әлем чемпионы Г.Каспаровты жеңуі, тек эвристикалық іздестірумен ғана байланысты емес, ЖИ-нің басқа синтетикалық салаларының пайда болуымен де. Оларға мықты көппроцессорлы паралелльді жүйелерге және нейронды акселераторларға негізделген эвристикалық программаларды қолдайтын аппаратты жабдықтау жатады. Мысалы, аталған компьютерде жүрістер генераторы 256 паралелльді процессорлар негізінде жүзеге асырылған.

Имитациялық зерттеудің негізгі  кемшілігі көптеген модельдердің төмен  ақпараттық мүмкіндігі.

Келесі зерттеу логикалық  деген атқа ие. Ол неге пайда болды? Адам тек логикалық қана ойлаумен ғана айналыспайды емес пе? Бұл дұрыс, бірақ адамды жануардан тек оның ойлау қабілеті ғана ерекшелендіреді.

Логикалық зерттеудің негізі болып булеандық  алгебра есептелінеді. Әр программист  олармен if операторын біле бастағанымен таныс. Өзінің келесі дамуын булеандық  алгебра предикаттар есептеуінің  негізінде жалғастырды, онда ол символдарды, олардың арасындағы қатынастарды қолдану  арқылы кеңейтілді. Кез-келген ЖИ жүйесі логикалық принципке негізделген  деуге болады, және теоремаларды дәлелдейтін  машина ретінде қарастырылады. Сонымен  қатар мәліметтер деректер қорында  аксиомалар, логикалық нәтижелер  ережелері түрінде сақталады. Бұған  қоса, әр осындай машина мақсатты генерациялау блогына ие, ал жүйе берілген мақсатты теорема ретінде дәлелдеуге тырысады. Егер мақсат дәлелденген болса,онда қолданылған ережелер трассировкасы  қойылған мақсатқа жеткізетін әрекеттер  тізбегін алуға көмектеседі. Мұндай жүйенің қуаты мақсат генераторының және теоремаларды дәлелдеу машинасының мүмкіндіктерімен анықталады.

ЖИ толық  көрсету үшін алгебраның мүмкіндіктері  жеткіліксіз, осында ЭЕМ-лардың негізі бит-0 және1 мәндерін қабылдайтын жады ұяшығы екенін еске түсірейік. Осылай, компьютерде жасауға болатынның бәрін предикаттар логгикасында жүзеге асыруға болады деген болжам жасауға болады.

Логикалық зерттеу нақтырақ болуы үшін нақты  емес логика көмектеседі. Оның негізгі  ерекшелігі «иә», «жоқтан» (1/0) басқа  «білмеймін» (0.5) сияқты аралық мәндерді қабылдауға болады. Бұл зерттеу адам ойлауына көбірек ұқсайды, себебі иә, жоққа қарағанда білмеймін деген  жауап жиі қолданылады. Көптеген логикалық әдістер үшін зор еңбек  керек, дәлелдеуді іздестіру кезінде  нұсқалар бәрі толық қарастырылады. Сондықтан бұл зерттеу есептеу  процесінің эффективті жүзеге асырылуын  қажет ететді, және жұмыс спасының жоғары болуына деректер қорының  көлемі үлкен болмаса кепіл беріледі.

Эволюциялық жағынан зерттеу үлкен қарқын алды. Бұл зерттеу бойынша ЖИ жүйелерін  құрғанда, бастапқы моделді құруға және қандай ережелер бойынша өзгеретініне аса назар аударылады. Модель әр түрлі әдістер арқылы құрылуы  мүмкін.

Эволюциалық модельдер жоқ деп те айтуға болады, тек эволюциалық алгориттмдер ғана бар, бірақ эволюциалық зерттеулер кезінде алынған модельдер өзіне  ғана тән ерекшеліктерге ие, бұл  оларды басқа класқа бөлуге мүмкіндік  береді.

Барлық  аталған зерттеулер бір-бірінен  тәуелсіз дамыған, тек ақырғы кезде  ған  олардың жақындасуына дол  ашылғандай. Өте жиі аралас жүйелер  кездеседі, мұнда жұмыстың бір бөлігі бір тип бойынша, екіншісі басқа  тип бойынша орындалады.

 

4. Жасанды интеллект проблемасы жайлы зерттеулердің негізгі бағыттары

Эксперттік  жүйелердің жасауы ( ЭЖ ) жасанды интеллект  мамандарына классикалық дәстүрлі жұмыс болып есептеледі. ЭС тұйық  бағытпен қайта-қайта көмілді, мойындалды, әйткенмен, компьютерлер нақты адамдық  қызмет облыстарында кеңес беруге үйренді  жақсы эксперттердің деңгейінде кеңес беруге үйренді. Ең басты акцент ЭЖ-мен замандастарды уақыттардың  нақты масштабында шапшаң шешімдердің  қабыл алуында істеледі. Ол замандас кәсіпкерлік мұқтаждықтарымен түсініседі. ЭЖ мен саудалар ірі өнеркәсіпті  процестерді бақылайды, шеттегі  құрылғылардың жүздерінің көрсетулерінің нәтижелерімен шешімдерді қабылдайды, үлкен аулармен басқарады, қалай күрделі жағдайда түсу, ал сындарды жағдайларда, талап ететіндердің - шешімнің, басқаруды өзіне алады.

C-PRS интелекттік шешкіш (Procedural Reasoning System in С), ANSI С стандартында жазылған, NASA қолданыады, авиаөнеркәсіпте, асқарудың тасулармен және мобиль роботтармен.

 

 

 

Робототехника

Автономды үй құрылғыларды құру кезінде кем  емес кедергілер әскери және ғарыш  роботтарын жасаудан кем емес кедергілер болады. Максималды түрде қауіпсіздіктің сұранысына байланысты, өңдеушілерге бұл жай қатты кедергі болады. Шаңсорғыш автономды үй машиналар рыногы даму үстінде. Құрылғылар неше түрлі навигациялық жүйемен және барынша түрлі перефириялық датчиктармен қамтылған. Робот- шаңсорғыштар үй ішінде кез-келген траекториямен қозғалып, қоқысықтарды жинай отыра, статикалық заттарға немесе жанды заттарға жақындағана олар қашады. Ақылды шаңсорғыштар өздерінін тұратын орнына қайтып бара алады.

Басқа перспективалы  рынок- автономиялық гүлзар шабу (газонокосилки). Мысалыға, Electrolux фирмасы шабу машинасының  күн батареясына зарядталып, тәулік бойы жұмыс істей алатын машиналарын  шығарады. Бұданда интеллектуалды машиналар  иелеріне сусындар мен аяқкиімдерін апарумен қоса ,түрлі басқа функцияларды орындайды. Probotics фирмасының Суе деген роботы әрқашан компьютерге қосылып, компьютерге орнатылған арнайы программа арқылы дистанционды түрде басқарылады. Ыңғайлы виртуалды инструмент арқылы қолданушы үй планы бойынша Суе-ға пәтер территоиясындағы керекті траектория маршрутын белгілеп қоя алады. Роботпен контакт протокол бойынша жүзеге ашады. Ол протоколда 35 команда және роботтың 20 жауап қайтаруы енгізілген. Болашақта Суе роботы тек пәтер территориясында ғана емес, аулада да жүре алады.

Cog роботының басқару жүйесі бір жүйе. Көптеген Cog түйіндерінде Motorola 68 332 16 МГц процессорлары орнатылған. Ол процессорларда L (версия Common Lisp) интерпритаторы орындалады. Каролина университеті адамдарды түрлі катастрофадан болған түрлі қоқысықтардың астынан шығарып алатын роботтарды жасау үстінде.

NASA кішкене  доп көлеміндегі робот жасап  шығарды. Ол робот дауыс командаларын  түсіне отыра, камерамен, температура  датчигімен қамтылған. 

Огайо штатындағы мемлекеттік университетінің медициналық  орталығы хирург-роботын жасап шығарды. Ол робот камера және екі қолмен қамтылған. Ол роботты адам компьютер  арқылы басқарады.

Автономды агенттер

Автономды агент техналогиясының басты  бір ыңғайлылығы дұрыс шешімін  нақты білмейтін өндірушіге агент  прототипін құрып қана мәселені оңай шешуге болады. Ол кейіннен компьютер  ортасына жүктеледі. Microsoft Agent технологиясы бойынша жұмыс жүріп жатыр. Ол Windows интерактивты персонаждарына кіреді. Онымен араласуға және ақыл сұрауға болады.

Кейбірелердің ойы бойынша агент Internet қолданушысының орнына барін жасау керек. Тек  қолданушы оған керекті файл немесе ақпаратқа жіберу керек. Ол сол ақпаратты  өзі дайын әкелу керек.

Ми  ұқсас- сандық құрылғы

Нероинформатика институты мен Мачестер технологиялық  институтының швеция және америка ғалымдары  кәгімгі адамның миының функцияларын орындайтын техналогия құрды. Ол бір  уақытта сандық және аналогтық информацияны қабылдайды. Бұл жаңа техналогия мықты  компьютерлердің шығуына әкеледі.

Жасанды өмір

Кибернетикалық  құрылғыларды жасау мәселесі- мүмкіндігінше  электорндалған немесе тірі ағзаға қарап, оның функцияларын  орындайтын техналогияны жасап шығару көптеген өндірушілердің назарын алады.

DARPA финанстайтын  проектілердің бірі – Лего  кубиктарын жинайтын ситема. Ол  видеокамера, манипулятор және  компьютерден тұрады.

Microsoft-тың  басқа бір проектісі - Microsoft Ball тұлғаның эмоциялық жағдайын моделдеуіне арналған.Қолданушымен араласа отырып, оның эмоционалды жағдайын байқау керек. Көптеген эксперементтерге қарап, қолданушылардың бұл программадан алған әсерлеріне қарап, қолданушы разылығы көрінеді.

Чат- роботы

Барлық  қолданушылар Generic Artificial Consciousness (GAC) жасанды еспен араласып, оған иә немесе жоқ жауабын беретін сұрақтарды қоюға болады. GAC-тың құрушысы, компьютерлік фанат Крис Мак-Кинли 12 жасында микрокомпьютерге шахмат TRS-80 программасын жасап шығарды. Алдағы 10 жыл ішінде GAC-қа миллион факт жинап, кәдімгі орташа қабілетті адамнан еш айырмасы жоқ болатындай дамыту үстінде.

 

 

 

ЖИ жүйелерінің бағдарламалық  қамтамасыз етуі.

Интелектті  мәселелерді шешу үшін арнайы тілдер жасалып жатыр. ОЛ тілдерге  LISP, PROLOG, SMAL TALK және басқалар жатады.

1. Дәстүрлі бағыттар

• Нечеткая логика;

• Бейнелеулерді өңдеуі ;
• Эксперттік жүйе ;
• Оптималды комбинаторды проблемманың  шешім табатын интелектуалды  қосымша;
• Қазіргі кездегі ОЖ;
• Әскери технологиялар;

бұл «неформалдар»- зевандаған немесе әлсіз формалданған. Және айтып өткен жөн эксперттердің білімі белгілі бір адамға тән мінезге ие.

Шығарылатын есептердің формалды еместігін  және эверистикалық, қолданылатын білімнің өзіндік мінезін ескере отырып, қолданушы  яғни эксперт эксперттік жүйемен  қолма-қол диалогтық түрде байланысуы керек.

ЭЖ –нің қорының негізгі күші білім болғандықтан,ЭЖ білімді қабылдап алу қасиетіне ие болуы керек. Білімді алу процесін келесі түрде бөлуге болады:

1) білімді эксперттен алу; 

2) жүйенің нәтижелі жұмыс істеун  қамтамасыз ететіндей, білімді  ұйымдастыру;

3) білімді түсінікті жүйеге түрде  көрсету.

Білімді алу процессі былайша айтқанда ”білім инженерінің”(knowledge engineer), яғни күрделі есеп шығаратын, экспертің жұмысының анализінің негізінде жүзеге асады. Білімнің эвристическалық мінезі характер оның алуын қыинрақ процесс етеді. Бұл процесстің қиындығы және формалды еместігі ЭЖ-нің және жалпы флғанда жасанды интеллект құрғандағы ең жіңішке жер болып келеді.

Бұл параграфты бітіре отырып, эксперттік жүйе қолданбасының басқа жасанды интеллект қолданбасына қарағанда спецификасын, және ЖИ қолданбасының мәліметтерді өңдеу жүйесінен айырмашылығын ескереміз .

ЖИ жүйесінде және эксперттік жүйелерде  көп жағдайда формалды емес есептер  шығарылады , яғни ЭЖ және ЖИ формалды есеп шешуге арналған  програмалардың құрылуын өзггертпейді және шек қоймайды. Ньюэллге [1969] және Саймонға қарап [1973], формалды еместерге (ill-structured) келесі мінездемелердін біреуіне немесе бірнешеуіне ие болатындай біз келесі есептерді қарастырамыз:

1) есептер сандық түрде берілмеуі  керек;

2) мақсаттық функцияда анықталғандай  мақсаттар терминмен берілмеуі  тиіс;

3) алгоритімдік емеп шешімі жоқ;

4) алгоритімдік емеп шешімі бар, бірақ оны ресурстардың шектелуіне байланысты қолдануға болмайды (уақыт,жады).

Формалды емес есептер келесі ерекшеліктерге ие:

1) қателік, бірмәнділік емеса, толық емес және нәтиженің қарама қайшылығында;

2) қателік, бірмәнділік емеса, проблемалық аймақ пен шығарылып жатқан есеп туралы толық емес және қарама қайшы білім;

3) нәтиже іздеу кезінде іздеу  аймағының асып кетуі;

4) динамикалық түрде өзгеретін  мәліметтер мен білім. Айтып  өткен жөн формалды емес есептер  өте үлкен және керекті класс  болып табылады [Дородницын, 1985].

Эксперттік жүйелер мен жасанды  интеллект мәліметтерді өңдеу жүйесінен  айырмашылығы, оларда символдықтүрде ұсыну, символдық шығару және эверистикалық нәтиже іздеу қолданылады.

ЭЖ-дің қосымшалар спецификасы  басқа жасанды интеллект жүйелерге  қарағанда айырмашылығында, біріншіден, экспертік жүйелер тек қана қиын есептер шығаруға қолданылады; екіншіден, экспертік жүйелер нәтижеснің сапасы және эффектілігі жағынан эксперт  –адамнан кем емес; үшіншіден, экспертік  жүйелердің шешімі “мөлдір”яғни қолданушыға  түсінікті түрдежәне деңгейде түсіндіріледі. Эксперттік жүйелердің бұл қабілетті өзінің білімі мен шешідері туралы ой пайымдайтын мүмкіндік береді.Төртінішіден, эксперттік жүйелер өзінің білім қорын экспертпен диалог кезінде толықтыра алады. Бесіншіден, эксперттік жүйелер шешу үшін қолданылатын есептер ортасы шектелген: символдар немесе сигналдардың интерпретациясы, диагностика, істерлі жобалау, берілген шектер бойынша обьектілердің конфигурациясын құрастыру, жөндеу, инструктаж, жүйелердің іс-әрекетін басқару (интерпретация,алдын ала жобалау, түзету, басқару). Экспертік жүйелер әр түрлі проблемалық аймақтарда қолданылады, мысалға медицина, есептеу техникасы, программалау, генетика, акустика, спектралды анализ, геология, юриспруденция және т.б.

Эксперттік жүйенің практикалық  жеңістері, зерттеу аймағының үлкен  жетістіктерге жеткеннін көрсетеді. Бірақ атап айтқан жөн бұл аймақтын ғылыми қоры толығымен толлығымен жетілмеген және дамудың бастапқы деңгейде тұр. Әлі күнге дейін ,базалық принциптердің бар болуы,жаңа қолданбаның құрылуы үлкен еңбек керек етеді(бір неше жыл) ,және де әр кезде жақсы жеміс бермейді.Олай болса да,бір қолданбадан екінші қолданбаға берілетін әдістер мен құралдар бар.

Қандай программа Эксперттік жүйе деп аталады

• Білімге ие программа .Бұл кей алгоритмдерді орындай алатын икемдігі, мысалға қасиет табу барысында элементтер тізімін анализдеу.Бұл кез келген келе жатқан адамға сұрақатар тізімін беріп,одан жақсы нәтиже күтумен сай.бірақ ерте ме кеш пе ол осы тізімде қарастырылмаған  бір қиыншылықы ұшырайды.
• Білімге,ие программа беогілі анықталған бір аймақа шоғырлануы тиіс. Кездейсоқ терілген аттар,күндур мен оқиға болған жерлер-бұл экспертік анализ жасауға керекті, эксперттік жүйеге негіз болатын білім болмайды. Білімдер белгілі бір ұйымдасу мен итерацияны ұсынады Знания — яғни бірбірінің артынан жүретін,шынжыр түрінде байланысқан бөлек бөлек мәліметтер жиыны.
• Соңында бұл білімдерден проблеманың шешімі шығуы.