Курс Интеллектуальные средства автоматизации. Модуль Конспект лекций и концепт-карты основных тем
Шрифт:
1.1. Искусственный интеллект. Основные понятия
Что такое искусственный интеллект?
Искусственный интеллект (ИИ) – это система или машина, которая способна имитировать человеческое поведение для выполнения определенных задач и может постепенно обучаться, используя полученную информацию. ИИ имеет множество воплощений.
ИИ – это не формат и не функция, это процесс и умение думать и анализировать данные. Несмотря на то, что при упоминании «искусственного интеллекта» многие представляют разумных человекоподобных роботов, захватывающих
История развития искусственного интеллекта
Термин «искусственный интеллект» появился в 1956 году, но настоящей популярности технология ИИ достигла лишь сегодня на фоне увеличения объемов данных, оптимизации вычислительных мощностей и средств хранения данных.
Первые исследования в области ИИ, стартовавшие в 50-х годах прошлого века, были направлены на решение проблем и разработку систем символьных вычислений. В 60-х годах это направление привлекло интерес Министерства обороны США: американские военные начали обучать компьютеры имитировать мыслительную деятельность человека. Например, Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) выполнило в 70-х годах ряд проектов по созданию виртуальных уличных карт. И специалистам DARPA удалось создать интеллектуальных личных помощников в 2003 году, задолго до того, как появились Siri, Alexa и Cortana.
Нейросети 1950-1970г. Первые разработки в области нейросетей вызвали ажиотаж в связи с возможностью создания «мыслящих» машин.
Машинное обучение 1970-2010г. Становятся популярными технологии машинного обучения.
Настоящее время. Глубокое обучение. Прорывы в сфере глубокого обучения привели к расцвету технологий ИИ.
Основные понятия искусственного интеллекта. Интеллект и искусственный интеллект
Определений слова “интеллект” существует множество. Например:
«Интеллект – качество психики, имеющее способность приспосабливаться к новым ситуациям, способность к обучению и запоминанию на основе опыта, а также способность использовать свои знания для управления окружающей средой»
«Интеллект – способность разбираться в происходящем событии, использовать имеющиеся средства и эффективно решать жизненные задачи».
Эти и множество других определений помогают разобраться, что представляет собой понятие «интеллект». Джон Маккарти был первым, кто ввел термин "искусственный интеллект" и дал ему определение: «Искусственный интеллект – наука и технология создания интеллектуальных машин, компьютерных программ»
В настоящее время нет единого и признанного всеми определения «искусственного интеллекта». Мнения специалистов из разных областей науки расходятся, поэтому существует много трактовок термина «искусственный интеллект». Например:
«Искусственный интеллект – это наука, целью которой является изучение и моделирование атрибута человека – мышления».
«Искусственный интеллект – это область информатики, предметом которой является создание комплексных систем, с возможностями естественного интеллекта».
В различных областях даются разные трактовки понятия «Искусственный интеллект», отличающиеся
В результате рассмотрения большинства определений данного термина, можно сделать вывод о том, что искусственный интеллект – область компьютерной науки, предметом которой является моделирование и создание интеллектуальных систем, способных принимать оптимальные решения, на основе ранее полученного опыта.
Процессы обработки информации в мозгу человека не совпадают с аналогичными процессами в компьютере. Информацию из внешнего мира человек получает с помощью своих органов чувств. Эта информация помещается в буфер кратковременной памяти для анализа.
Рис.1. 1. Система обработки информации у человека
Долговременная память
В области долговременной памяти хранятся символы и смысловые связи между ними, которые используются для объяснения новой информации, поступающей из кратковременной памяти.
Доступ к информации в долговременной памяти осуществляется очень эффективно. Практически любой элемент данных может быть извлечен в течение цикла обращения и затем преобразован.
Например, человек успевает отдернуть от горячей печки руку до того, как получит ожог, или при возникновении неожиданного препятствия на дороге, резко вывернуть руль автомобиля. Такой автоматизм действий объясняется использованием образов, «лежащих» в долговременной памяти.
Искусственный интеллект как область знаний
В целом, искусственный интеллект – это самостоятельная область научных исследований, которая сформировалась в результате достижений в логике и математике, и основана на накопленных человечеством знаниях о живой и неживой природе.
Область научных знаний об искусственном интеллекте сформировалась в середине XX века, однако ещё в глубокой древности, и в средние века работали в этом направлении.
Таким образом, искусственный интеллект в современном понимании – это совокупность методов решения разных сложностей задач, использующих принципы, аналогичные мышлению человека, способного решить данные задачи.
Как используется искусственный интеллект?
Здравоохранение. Технологии ИИ могут применяться в персонализированной медицине и при расшифровке рентгеновских снимков. Персональные медицинские помощники могут напоминать пользователям, что нужно принять лекарство, выполнить физические упражнения или перейти на более здоровый режим питания.
Промышленность. ИИ может анализировать данные IT с производственного участка, получаемые от подключенного оборудования, и прогнозировать загрузку и спрос с помощью рекуррентных сетей – особого вида сетей глубокого обучения, используемых для работы с последовательными данными.
Ритейл. ИИ помогает совершать покупки онлайн с индивидуально подобранными рекомендациями, а также дает возможность продавцам обсуждать покупки с клиентами. Кроме того, технологии ИИ могут оптимизировать процессы управления товарными запасами и размещения товара.