Основні поняття та означення

A. Поняття штучного інтелекту

B. Поняття інтелектуальної системи (ІС) та інтелектуальної задачі (ІЗ)

Способи подання ІЗ та методи пошуку рішень

A. Способи подання ІЗ, іхні переваги та недоліки

B. Пошук рішення ІЗ у просторі станів. Методи «сліпого» та евристичного пошуків

C. Методи пошуку рішень ІЗ у разі зведення задач до сукупності підзадач

Представлення знань у СШІ

A. Знання та моделі представлення знань у СШІ

B. Продукційні моделі представлення знань

C. Управління пошуком рішень у продукційних системах

Вирішувачі проблем, засновані на знаннях

A. Семантичні сітки (СС): основні поняття, типи, способи опису та логічне виведення на СС

B. Фрейми: основні поняття, структура фрейма. Фреймові системи

C. Експертні системи (ЕС): призначення та принципи побудови; узагальнена архітектура; класи задач, які вирішуються за допомогою ЕС

D. Розробка ЕС: етапи розробки; придбання знань; пошук та пояснення рішень. Інженерія знань

Сучасні тенденції та підходи до створення СШІ

A. Сучасні програмні та інструментальні засоби створення СШІ: Visual Prolog, Allegro CLOS, CLIPS, JESS. Мови функціонального та логічного програмування

B. Онтологічний підхід до представлення та інтеграції знань у розподілених інформаційних середовищах типу Інтернет.

Лекція 1.

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ

Інтелект полягає не в знанні істини, а в знанні, як поводитись в постійно мінливому й еволюціонуючому світі [Дж. Люггер Штучний інтелект]. Приблизно так само інтелект визначав відомий радянський філософ і логік В.Ф. Асмус: " інтелект - це мистецтво виживання ".

Штучний інтелект (ШІ) перебуває на стику ряду наук: інформатики, мовознавства (математичної лінгвістики), психології (когнітивної науки) і філософії. Тобто вивчається міждисциплінарною наукою.

 

ПРЕДМЕТОМ ШІ є інтелектуальна діяльність людини згідно заздалегідь невідомим законам. ШІ - це все те, що не може бути оброблене за допомогою алгоритмічних методів.

 

Тематика ШІ в даний час охоплює величезний перелік наукових напрямків, починаючи з таких задач загального характеру, як навчання і сприйняття, і закінчуючи такими спеціальними задачами, як гра у шахи, доказ математичних теорем, віршування і діагностика захворювань.

ШІ – це одна з найновіших сфер науки. Штучний інтелект, як і будь-який напрямок сучасної науки, має багату передісторію. Перші праці в цій області почались незабаром після Другої світової війни, а сама її назва була запропонована в 1956 році.

 

Філософська ідея про заміну людини розумною машиною одержала найбільшого поширення в 60-80 роках. Основні теоретичні положення ШІ, а ШІ сьогодні - вершина інформаційних технологій, закладені саме в цей період.

 

Історія досягнень досліджень ШІ є дуженасиченою. Найважливіші з них наведено нижче

Рік     Події й відкриття

1943 Породжуючі правила Поста; модель нейрона

         Маккаллоха й Піттса

1954    Керування виконанням правил за допомогою

        марковського алгоритму

1956    Дартмутська конференція; програма Logic Theorist

         (Логік-теоретик); евристичний пошук; введення в

         науковий обіг терміна "штучний інтелект"

1957    Винахід персептрона Розенблаттом; початок робіт над програмою GPS (General Problem Solver - універсальний

         вирішувач задач) (Ньюелл, Шоу й Саймон)

1958  Мова штучного інтелекту LISP (Маккарті)

1962 Вихід із друку книги Розенблатта Principles of

          Neurodynamics, присвяченої сприйняттю

1965       Застосування методу резолюції для автоматичного

          доказу теорем (Робінсон); застосування нечіткої логіки для міркувань про нечітко задані об'єкти (Л. Заде);

           початок робіт над першою експертною системою

           DENDRAL (Фейгенбаум, Бьюкенен)

1968       Семантичні мережі, модель асоціативної пам'яті

         (Квілліан)

1969 Математична експертна система MACSYMA (Мартін і Мозес)

1970 Початок робіт над мовою PROLOG (Колмерое, Русселл)

1971 Розробка системи розпізнавання мови HEARSAY I;

        популярний виклад підходу на основі правил у книзі

         Human Problem Solving (Ньюелл і Саймон)

1973       Створення експертної системи для медичної

          діагностики МУСIN (Шортліфф), що потягло за

          собою  розробку системи GUIDON, концепції

          інтелектуального навчання (Кленсі) і системи

          TEIRESIAS, формулювання принципів застосування

           засобу пояснення (Девіс) і створення ЕМYСIN,

          першого командного інтерпретатора (Ван Мелле,

         Шортліфф і Бьюкенен); розробка системи HEARSAY ІІ; застосування моделі класної дошки для організації співробітництва декількох експертів

1975   Фрейми подання знань (М. Мінський)

1976    Створення програми АМ (Artificial Mathematician –

              автоматизований математик), що забезпечує творче

           відкриття математичних понять (Ленат); застосування теорії доказів Демпстера-Шефера для проведення міркувань в умовах невизначеності; початок робіт над експертною системою PROSPECTOR, призначеною

           для розвідки корисних копалин (Дуда, Харт)

1977     Розробка командного інтерпретатора експертної

           системи ОРS (Форгі), попередника CLIPS

1978 Початок робіт над системою XCON/R1 (Макдермотт,

           компанія DEC), призначеної для визначення

           конфігурацій комп'ютерних систем DEC; розробка

           системи Мета-DENDRAL, формулювання поняття

           метаправил і обґрунтування принципу виводу правил по методу індукції (Бьюкенен)

1979 Застосування rete-алгоритма для швидкого зіставлення

         із шаблонами (Форгі); початок комерціалізації

         штучного інтелекту; створення компанії Inference Согр. (ця компанія випустила інструментальні засоби

         експертних систем АRТ в 1985 році)

1980 Відкриття в області символьної логіки; засновано

       компанію LMI для виробництва LISP машин

1982 Розробка математичної експертної системи SMP;

        створення нейронної мережі Хопфілда; початок робіт у Японії над проектом комп'ютерів V покоління, чиєю

        метою була розробка інтелектуальних комп'ютерів

1983 Створення інструментального засобу експертних систем КЕЕ (компанія IntelliCorp)

1985 Випуск версії 1 інструментального засобу експертних

        систем CLIPS (агентство NASA). Ці програми вільно

        доступні для використання на всіх комп'ютерах, а не

        лише на дорогих LISP комп'ютерах спеціального

        призначення