Жасанды интеллект

Жасанды интеллект ұғымын қарапайым интелект деп түсінуге де болады. Интеллект термині латын тілінен intelectus – сана, ес, ой, адамның ойлау қабілеттері дегенді білдіреді. Сәйкесінше жасанды интеллект автоматты жүйенің қасиеттері сияқты, адамның жекелеген қызметтерін өзіне алумен түсіндіріледі, мысалы жинақталған тәжірибенің және ішкі әрекеттердің рационалды талдауы негізінде тиімді шешімдерді таңдау және қабылдау. Біз интеллект деп, ойдың интелектуалды есептерді оқу үрдісінде алынған, сақталған әр түрлі жағдайларға бейімделе жинақталған жолмен алынған білімдерді қолдана отырып шешуді айтамыз. Бұл анықтамада «білім» термінінің астарында сезу мүшелері арқылы миға жететін тек қана ақпарат туындамайды. Мұндай білім түрі өте маңызды, бірақ интеллектуалды қызметте жеткіліксіз. Себебі бізді қоршаған ортаның объектілері тек қана адамның сезім мүшелеріне әрекет етіп қоймай, сонымен бірге белгіленген уақытта бір бірінің жанынан табылу. Қоршаған ортада интеллектуалды қызметті жүзеге асыру үшін, білім жүйесінде әлемнің үлгісін иеленуіміз керек. Бұл қоршаған ортаның ақпарттық үлгісінде шынайы объектілер, олардың қасиеттері тек қана суреттеліп есте қала бермейді, бірақ интелект ұғымының анықтамасында келтірілгендей ойша белгілі бір мақсатты бағыттылықпен жүзеге асады. Осыдан ішкі орта үлгісінің құрылымдануы білім үрдісінде әр түрлі жайттардан тәжірибенің жинақталуы мен бейімделуінің салдарынан пайда болады. Біз интелектуалды есеп терминін қолдандық. Интеллектуалды есептен есептің қандай айырмашылығы бар екенін анықтау үшін кибернетика терминдерінің бірі «алгоритм» ұғымын енгізуге тура келеді. Алгоритмнің негізінде қандай да нәтижеге жету үшін құрастырылатын әрекеттер тізбегі жатыр. «Алгоритм»термині өзбек математигі Аль-Хорезмидің есімінен шыққан, 19 ғасырда қарапайым арифметикалық алгоритмдерді ұсынған. Математикада және кибернетикада анықталған тапсырмалар жиынтығы шешімін тауып, оның шешімінің негізінде алгоритм жатыр. Алгоритм құрылымы күрделі пайымдаулардан тұрады. Қызметтің жаңа түрінде адам интеллектісін қатыстыру талап етілген. Алгортиммен қатысты есептер, шешімдер класын интеллектуалды деп санаймыз.

"Жасанды  интеллект" сөзін алғаш рет 1956 жылы Дартмут университетінде  өткен конференциясының преамбуласында  Джон Маккарти қолданған. Маккартиге  сәйкес "жасанды интеллектіні" зерттеушілер нақты проблеманы  шешу үшін адамдарда байқалмайтын  интеллектіні зерттеуіне болады.[1]

Жасанды интеллект бұл модель мен тиісті бағдарламалық құралдар жасайтын ЭВМ көмегімен семантикаға жүгінуді талап етілетін үдерісте есептеу сипатындағы шығармашылық міндеттерді шешуге мүмкіндік беретін ғылыми зерттеу бағыты.

Жасанды интеллект  саласында жұмыстың басталуын электронды есептеуіш машинаның жасалуынан деп есептейді, ол адамзаттың ойлау қабілетінің үдерісінің қайталауы тиіс болды.

60-шы  жылдардың аяғында жасанды интеллектінің  міндеттерін әдістемелік шешу  өзгерді, яғни адамның ойлау тәсілдері  имитациясының орнына адамзат  міндеттерін шешуге қабілетті  бағдарламалар әзірлеу басталды, бірақ бұл машиналық бағыттаушы  әдістердің базасында жүзеге  асты.

Бұл кезеңнің сынақ полигоны шешімі қиын түйіндер мен ойындар болды. Бұл шешімдерді іздестірудің тұйықтығымен және шешімді іздестірудің өте күрделі стратегиясын модельдеу мүмкіндігімен түсіндіріледі.

Сонымен, бір мезгілде жасанды интелектіні жасанды ортадан ақиқатқа алып шығуға талпыныс жасалады. Сыртқы дүниені модельдеу проблемасы пайда болады. Бұл интегралды роботтардың пайда болуына әсерін тигізді. Роботтардың пайда болуы жасанды интелектіге зерттеулердің екінші сатысы деп аталады.

70-ші  жылдардың басында жасанды интелектіге  символдық тәсіл негізінде нақты  пәндік салалар шеңберінде шешімдер  жасаудың эвристикалық әдістері  негізінде кешенді мүмкіндік  беретін адам машина жүйелерін  жасау қолға алынды. Сол кезде  сараптама жүйелері ерекше қарқынмен  дамыды. Сараптама жүйелері әртүрлі  салалардан білімді анықтауға, жинауға, түзетуге және осы білімдердің  негізінде белгілі бір жағдайларда  егер оңтайлы болмағанның өзінде  барынша тиімді болып есептелетін  шешімдерді қалыптастыруға мүмкіндік  береді.

Жасанды интелект пайда болуымен байланысты жаңа ғылыми пән инженерлік білім пайда болды, бұл білімдерді беру және қалыптастыру саласында зерттеулермен, оларды өңдеу және жасанды интелект қолданумен айналысады. ЖИ саласындағы зерттеу 30 жыл бойы жүргізуде.

Өзінің анықтамасын түсіндіру барысында: "Әзірше біз бүтіндей қандай есептеуіш процедураларды интеллектуалды деп айта алатынмызды білиейміз. Сол себепті интеллект сөзін әлемде мақсатқа жету үшін қолдандылатын әдістердің есептеуіш бөлігін ғана түсініп жүрміз".[1]

Сонымен қатар, интеллект тек қана биологиялық феномен деген де көзқарастар бар.

Эксперттік жүйе (ЭЖ)-нақты салада тәжрибелі мамандардың білімі енгізілген және осы салада диагноз қою,кеңес беру сияқты Эксперттік (эксперттік) шешім қабылдайтын интелектуальды жүйе. Ол саланың бір бағыты бойынша маманның шешіміне ұқсас нәтиже шығарып, қызметкердің дұрыс шешім қабылдауына үлкен септігін тигізеді. Мұндай жүйелер-маманның нақты жағдайда қабылдайтын дұрыс шешімі сияқты, мәселені шешетін машиналық программалар. Яғни, ЭЖ – практикада тексеріліп,бір облыста дайындалған үлкен көлемді білім қоры бойынша Эксперттік ретінде пайдаланатын жасанды интеллект, электрондық кеңесші. Егер оған дұрыс берілгендер енгізілмесе, жүйе қате нәтиже беруі де мүмкін. ЭЖ – ның құрлымдық жобасы 1-суретте көрсетілген. Мұндағы пайдаланушы – нақты облыста Жұмыс істеуші маман. Оның іс-әрекеті сапалы бағалауға жеткіліксіз болғандықтан, ЭЖ-ні пайдаланады. Пайдаланушы интерфейсі - кеңес алуға келген кісімен байланыс орнатылатын программаның информация алмасуы. Мысалы,машина сәйкес сұрақтар беріп, пайдаланушы оларға жауаптар берсе, ЭЖ оларды зерттеп,сәйкес қорытынды шығарады. Білім қоры (БҚ)-біртілде жазылған нақты облыстық білімдер жиынтығы (Мысалы, фактілер мен ережелер, сенімділік коэфиценттері оларды қосымша толтыруғада болады). Шешуші-пайдаланушы енгізген берілгендер мен білім қорында сақталған білімдерді пайдаланып,Эксперттікның ой – бағытын өңдеуші программа. Яғни, шешуші –жүйенің “миы”. Түсінік беруші ішкі жүйе-шығарудың сяикестігін қадағалайтын және нәтиженің қалай алынғанын не таңдап алынған ұйғарымның қабылданбағаны сияқты сұрақтарға жауап беретін арнайы программа. Шешуші мен түсінік беруші жүйені шығару мәшинесі деп те атайды. Пайдаланушыдан сұрақ түскен кезде ол мынадай мәселелерді орындайды: алынған инфарматцианы білім қорында сақталған инфарматция мен салыстырады; негізгі мақсатта не себептік байланыстарды іздейді; әр факт үшін берілген сенім коэфиценттерін негізге ала отырып,фактлердің салыстырмалы анықтығын бағалайды. Осылардың негізінде шығару мәшинесі Эксперттік адам сияқты қорытынды дайындайды. Білім қоры редакторы –жасанды интелект маманына (білім жөніндегі инженерге) сұхбаттық режимде білім қорын дайындауға мүмкіндік беретін прогарамма. Жалпы, ЭЖ дайындаушы ұжымға кемінде төрт адам қатысады: Эксперттік ; білім жөніндегі инженер; программалаушы; пайдаланушы. Бұл ұжымды басқарып, жүйе дайындайтын кісі – білім жөніндегі инженер делінеді. Тәжрибелі Эксперттікдан білімді алатын жүйенің ұсынған ережесі қарапайым, орнықты және жеңіл түсінетіндей болуы міндетті.Мысалы,жүйеде мындай талаптардың орындалуы тиіс: толық емес не бір-біріне қайшы берілгендер бойынша да пікір айту мүмкіндігі; пікірлер тізбегін пайдаланушыға түсінікті тілде жеткізе білу ; фактілер мен оларды шығарудың бір-біріне айқын түрде ажырытылуы; қажет болса,білім қорын толықтыру мүмкіндігі ; ЭЖ – ден шығару кезінде айқын кеңес бере алуы; ЭЖ-нің өзіндік құнының онша қымбат болмауы (қазіргі кезде күрделі ЭЖ – лердің көпшілігінің бағасы мыңдаған – он мың даған доллар тұрады). Терең құрылмаған ЭЖ-ны пайдалануға да болады. Мысалы, бір ауруды емдеу жолдарын толық сипаттау қиын болғандықтан,оны жазуға берілетін кеңес толық болмауы мүмкін, бірақ ол бір дәрігердің кеңесінен кең болуы қажет. 2. ЭЖ класы мыңдаған түрлі программа жинақтарынан тұрады,оларды түрлі белгілер,критерийлер бойынша классификациалауға (ажыратып бөлуге ) болады.Мысалы,шешілетін есептің типі бойынша (берілгендерді талдау, диагностикалау, проектілеу, жоспарлау, үйрету) ЭЕМ типтері бойынша (Супер ЭЕМ, Дербес ЭЕМ, Пролог- жүйе), нақты уақытқа байланысты (статикалық, динамикалық) және .т.б. Динагностикалау-жүйенің ақаулығын анықтау,проектілеу – нақты қасиеттері белгілі нысандар үшін түрлі сызбаларды,түсініктеме жазбаларды және т.б. дайындау; жоспарлау –біршама іс-әрекеттерді орындайтын нысандар үшін жоспар құрыу; үйрету – ЭЕМ-ге енгізілген білімді тексеріп,оны қателлерін диагностикалау және жақсырақ нәтиже алу; статикалық ЭЖ – уақытқа байланссыз орындалатын білім қорлары және т.б. Яғни, берілгендердің мағнасын талдау,жүйенің істен шыққанын анықтау, әр кезде берілгендерді тексеріп,параметрлердің шектен шыққанын хабарлау (маниторинг) және т.б. бойынша шешілетін есеп өзі типі бойынша классификациаланады. Есептер шешу қиындығы бойынша классификациалануы да мүмкін. 3. Информатика ЭЕМ көмегімен инфармация қасиеттерін және оның көрсетілуі мен автаматты түрде өңдеу әдістерін зерттейтін комплексті ғылым.Модельдеудің негізгі де инфарматика ретінде қарастырылады,және ол жорамалды тікелей тексеру құралы да. Ал, ЖИ, ЭЖ облыстарындағы негізгі мәселе білімді зерттеу,іздеу және оны ыңғайлы түрде көрсету. Зерттеудің негізгі мақсаты-теориялық құрлымдар құрыу ғана емес, оны компьютерде өңдей алатын арнайы программа дайындау. Оның әдеттегі программадан өзгешілігі-ол білімдерімен, ал әдеттегі программалар берілгендермен әрекет етеді. ЖИ инфарматика салаларының бірі, бірақ оның ғылым ретінде қарастырыла бастағанына 40-50 жылдай ғана уақыт өтті. Ол негізінен алгаритімі белгілі емес мәселермен айналысады. Мысалы, шахмат орнауды қарастырайық. Ойын шектеулі жүрістермен аяқталғанымен, әр кезеңде дұрыс жүрістерді табу және жеңіске жеткізу жолдарын дәл анықтау көптеген, тіпті мыңдаған жылдарды қажет ететіне көз жеткізу қиын емес. Сол сияқты,сол сияқты медициналық диагноз қоюдың,құжатты басқа тілге аударудың дәл алгаритімі, күрделі мәселенің дәл шешіудің әдісі жоқ. Мұнда шешім көптеген нұсқалы анықталмаған жағдайлардың қажеттілерін таңдау, іріктеп алу арқылы орындалады. Бұл тәсіл әрекеттер екендігі делінеді. Жалпы, комьютерлік әдеттегі программалар мен жасанды жүйелер программаларының айырмашылығы жеткілікті. Біріншіден, әдеттегі программалар есепті шешуде дайын операцияларды орындайды. Ал, ЭЖ әр жаңа мақсатты орындау үшін шамамен болсада шешімдер ағашын құрып, кеңістікке кез келген символдық өрнектерді өңдеумен айналысады.Әдеттегі программалардың мақсаты-оқиғалар ағымы және байқалған оқиғаның болжанған беталысы жөнінде кеңес беру. Екіншіден, әдеттегі программалар барлық жағдайда белгілі фактілермен жұмыс істейді, ал ЭЖ тәжрибеге негізделген түрлі түсініктер мен оқиғаларды сипаттайтын байланыстарды (түсініктер мен оқиғалар –нақты облыста Эксперттік адамдар жинастырған білімдер). Үшіншіден, әдеттегі порграммалар нақты математикалық ережелерге сүйеніп құрылады, ал ЭЖ-нің жұмысы шындықты анықтау үшін логикалық және т.б. тәсілдері пайдаланып, символдық өрнектерді өңдеуден тұрады. Онда пайдаланатын кейбір фактілер мен шындықты толық түрде көрсетпеуі де мүмкін. Мысалы егер онда ережесі арқылы құрылған “Егер жәндік ұшатын болса, онда ол - құс” ережесі дәл емес (күрке тауық та құс, бірақ оның ұшу ақиқаттығы көп болғанда 80% шамасында ғана). Бір салада эксперттік жүйе программасын құру үшін адамның жақсы программалаушы болуы жеткіліксіз.Оған осы салада терең білімі, тәжрибесі бар эксперттікның көмегі қажет. Программаға эксперттіктен алған білімі шама мен болсада толық, таңдалған түрде кірістіру үшін де программалаушының эксперттік маман кісімен ұзақ жұмыс істеуі міндетті. ЖИ жүйелерін зерттеушілер жүйеге әдеттегі программда жоқ мәліметтерді де қосу қажеттігіне көз жеткізді:ЖИ пограммалары кейде бір инфармацианы өзі жинай алу тиіс екенін анықтады. Мысалы, > информацияны жинастыру және оны сақтап, тек қажет болғанда ғана пайдалану-жасанды интеллектіге тиісті мәселе. Ал әдеттегі программалау тілдері орындалатын тапсырмалар мен нұсқауларды ғана орындай алады. ЖИ-дің мынадай ерекшелігі өте маңызды. Себебі, сараптаушы маман жүйені тек жеке фактілермен қамтамасыз етеді де, оларды қай кезде пайдалану керектігін біле бермейді.Алғашқы кезде күрделі ЭЖ дайындау үшін 20-30 адам –жыл уақыт кететін. ЭЖ дайындауға болатын аппараттық құралдар пайда болып, олар дамытылған соң бұл үшін бөлінетін уақыт 4-5 есеге дейін азайды. Мұндай құралдарға әідеттегі программалау тілдері (Бейсик, Турбо Паскаль, Visual Basic, C++, т.б.), жасанды интеллект жасайтын тілдер (Лисп, Пролог, т.б.) және Эксперттік жүйелердің арнайы дайындалған қабықшалары жатады. Қабықша. Бір есепті шешу үшін дайындалған ЭЖ программасын сол типті басқа есепті шешу үшін де пайдалануға болады. Программаның білімбер қосылған бөлігін алып тастап,оның онына жаңа есептің білім қорын ыңғайлы түрде қосса болғаны.Осылайша білім қорынсыз құрылған программаны қабықша жүйе деп атайды.

Фрейм (Frame) — 1) эксперттік жүйелерде — білімдерді ұсыну құрылымы. Құрылым элементтерін-слотгарды белгілі бір мәндермен толтырғанда ол нақтылы бір фактінің, оқиғаның, процестің сипаттамасына айналады; 2) мәліметтерді жеткізу жүйелерінде — желілік әрекеттестіктің арналық деңгейі арқылы берілетін ақпараттың (кадрдың) бөлігі.