Тема 1. Искусственный интеллект. История развития искусственного интеллекта ( 2 час)
Понятие «интеллект» (лат. intellectus) имеет многочисленные определения и трактовки. В общем смысле интеллект – способность мыслить. В теории познания интеллект – способность к рациональному (объективному) познанию, реализуемому посредством приобретения, запоминания, целенаправленного преобразования и применения знаний. Эти качества широко используются человеком как в бытовых ситуациях, так в общественной и производственной деятельности.
Тема 2. Основные направления исследований в области искусственного интеллекта. Обзор прикладных интеллектуальных информационных систем ( 2 час)
Основные исследования в области искусственного интеллекта проводятся по следующим направлениям.
1. Представление знаний.
2. Манипулирование знаниями.
3. Восприятие и общение.
4. Обучение.
5. Поведение.
6. Разработка аппаратного и программного обеспечения интеллектуальных информационных систем.
Основные прикладные ИИС - экспертные системы (системы, основанные на знаниях), системы распознавание образов, системы обработки речи, системы обработки визуальной информации, Игры и машинное творчество, системы машинного перевода, системы извлечения новых знаний (обучения и самообучения).
Программное обеспечение ИИС.
Системы планирования и интеллектуальные роботы.
Тема 3. Представление знаний (2 час)
Традиционно информация, которую обрабатывают компьютеры, разделяется на процедурную и декларативную. Процедурная информация овеществлена («растворена») в программах (алгоритмах), которые выполняются в процессе решения задач, декларативная – в данных, с которыми эти программы работают.
Классификация знаний:
- по степени основательности
- по степени теоретической обоснованности
- по способу представления и использования в интеллектуальных информационных системах
- по степени детерминированности (определенности).
Тема 4. Продукционная модель представления знаний (2 час)
Вывод в продукционных системах, существуют два типа выполнения систем продукций: прямой и обратный:
Прямой вывод называется также выводом, управляемым данными, или нисходящим. В таких системах поиск идет от исходных данных (фактов) к заключениям. T.е. проверяются условия А, включающие известные факты, и активизируются те продукции, для которых А истинно. После этого в рабочую память заносятся промежуточные заключения В’, которые в дальнейшем выступают как дополнительные факты для А’ и так до тех пор, пока не будет получено итоговое заключение В.
Обратный вывод называется также выводом, управляемым целями, или восходящим. В таких системах выдвигается некоторая гипотеза В, а затем идет поиск промежуточных фактов A’, подтверждающих эту гипотезу. После этого в рабочую память заносятся промежуточные факты А’, которые в дальнейшем выступают как промежуточные гипотезы (заключения) В’. Если принятая гипотеза В приводит к известным фактам А, то она считается итоговым заключением.
При выполнении условия применимости одновременно для нескольких продукции возникает дилемма выбора продукции или их группы (в случае возможности параллельной обработки), которая в данной ситуации будет активизирована в целях наискорейшего достижения поставленной цели. Решение этой задачи возлагается на систему активизации продукций.
Тема 5. Семантические сети и концептуальные графы. Фреймы ( 2 час)
Семантика – раздел языкознания, изучающий значение единиц языка, прежде всего его слов и словосочетаний. В более общем смысле, семантика определяет смысл знаков (образов, обозначений) и их сочетаний.
Семантическая сеть (смысловая сеть) — модель предметной области, представленная в виде графа, вершинами которого являются понятия, а дуги (ребра) – отношения между ними.
Концептуальный граф – это двудольный ориентированный граф, состоящий из вершин двух типов: понятий (англ. concept) и концептуальных отношений (англ. conceptual relation). Напомним, что двудольный граф – это граф, множество вершин которого можно разбить на две части таким образом, что каждое ребро графа соединяет какую-то вершину из одной части с какой-то вершиной другой части, то есть не существует ребра, соединяющего две вершины из одной и той же части.
Фрейм — это модель (абстракция, минимально возможное описание) реальной или воображаемой сущности (объекта, события, ситуации, явления, процесса и т.д.). Определение фрейма, данное М. Минским: «Фрейм – это единица представления знаний, запомненная в прошлом, детали которой при необходимости могут быть изменены согласно текущей ситуации».
Тема 6. Логические модели. Традиционная логика. Логика высказываний. ( 2 час)
Логика предикатов первого порядка является дальнейшим развитием традиционной логики Аристотеля и логики высказываний. Одним из ключевых понятий логики высказываний является непосредственно высказывание – выражение, записанное с помощью определенного синтаксиса, которому можно приписать истинностное значение (истина или ложь).