Интеллектуальные информационные системы. Дубровин А.Д. - 152 стр.

UptoLike

Составители: 

187
Тест
проходил
с
8
по
14
марта
2000
года
на
Web-
сайте
BBC on-line,
посетителем
которого
мог
быть
любой
желающий
.
Посетителю
сайта
предлагалось
пообщаться
в
течение
четырех
минут
с
собеседником
,
которым
случайно
могла
оказаться
и
компьютерная
программа
,
и
подготовленный
для
теста
человек
,
и
решить
,
общался
он
с
человеком
или
с
компьютером
.
Прогнозы
и
ожидания
Тьюринга
(
а
он
не
слыл
фантастом
)
были
весомо
опровергнуты
.
Мы
привели
этот
исторический
факт
,
чтобы
еще
раз
(
см
.
раздел
4.5)
напомнить
о
том
,
что
многие
ученые
считают
компьютер
фон
Неймана
одно
из
великих
творений
нашей
цивилизации
-
средством
,
принципиально не пригодным для создания
интеллектуальных систем.
Это
мнение
основано
на
том
,
что
,
являясь
устройством
,
«
понимающим
»
только
контекстно
-
независимый
язык
,
современный
компьютер
не
может
преодолеть
барьер
«
невычислимости
».
Об
этом
свидетельствуют
исследования
и
работы
,
в
которых
утверждается
,
что
модели
интеллектуальных
систем
будущего
должны
получить
свою
собственную
«
информационную
машину
»,
работающую
в
непрерывном
режиме
усвоения
изменяющейся
по
форме
и
содержанию
информации
.
Только
с
таким
средством
можно
создавать
модели
,
адекватные
реальным
,
то
есть
динамически
настраивающимся
,
интеллектуальным
системам
.
В
нашей
стране
такую
позицию
уже
с
начала
80-
х
годов
прошлого
столетия
высказывали
известные
ученые
в
области
информатики
,
автоматического
управления
,
математической
и
структурной
лингвистики
.
Своими
работами
некоторые
из
них
(2,16,17,18
и
др
.)
показывают
,
что
автоматическое
решение
интеллектуальных
задач
,
не
поддающихся
формализации
,
возможно
только
на основе контекстного и
ситуационного анализа
информации
.
В
те
же
годы
были
созданы
достаточные
предпосылки
к
становлению
предмета
информатики
и
ее
перехода
к
созданию
и
исследованию
баз
знания
.
Но
мечты
ученых
об
«
информационном
компьютере
»
пока
остаются
мечтами
.
Что
же
касается
программно
-
аппаратных
комплексов
,
называемых
сегодня
интеллектуальными
информационными
системами
,
то
их
со
всем
основанием
следует
считать
выдающимися
результатами
творчества
ученых
и
инженеров
современности
,
полученными
с
помощью
средства
,
принципиально
не
соответствующего
уровню
проблемы
.
Наиболее
успешными
из
этих
результатов
представляются
достижения
в
области
теории
и
практики
искусственных нейронных сетей
(
ИНС
).
Базами
знаний
интеллектуальных
информационных
систем
(
ИИС
),
основанных
на
НС
-
технологиях
,
являются
наборы
примеров
успешного
решения
неформализуемых
или
не
имеющих
адекватного
формализованного
представления
задач
.
Оказалось
,
что
с
помощью
НС
-
технологий
такие
задачи
могут
успешно
решаться
на
основе
аналогии
с
этими
примерами
.
Совершенствование
структур
ИНС
,
алгоритмов
их
обучения
и
элементной
базы
позволило
расширить
класс
задач
,
доступных
их
«
интеллекту
».
Преимущество
НС
-
технологий
в
области
создания
систем
искусственного
интеллекта
объясняется
благоприятным
сочетанием
двух
факторов
:
-
в
основе
конструкций
ИНС
лежит
модель
клетки
нервной
системы
человека
,
построенная
на
современных
знаниях
о
строении
мозга
,
механизме
ассоциативного
мышления
и
процессах
саморегуляции
в
нервной
системе
человека
;
-
информационно
-
физическая
имитация
взаимодействия
нейронов
в
ИНС
идет
с
применением
нейропроцессоров
и
нейрокомпьютеров
,
адекватно
реализующих
алгоритмы
ассоциативно
-
адресного
поиска
и
обработки
информации
.
Важно
отметить
,
что
оба
эти
фактора
,
взаимодействуя
,
постоянно
увеличивают
свое
положительное
влияние
на
развитие
ИНС
.
В
настоящее
время
в
мире
существует
множество
исследовательских
центров
,
разрабатывающих
нейронные
сети
(IBM, ATT, Texas Instruments, Nippon Electric, Fujitsu,
Tomson
и
др
.).
Широко
применяются
коммерческие
аппаратные
и
программные
реализации
нейронных
сетей
.
В
нефтехимической
промышленности
ИНС
управляют
процессом
очистки
нефти
и
даже
поиском
месторождений
.
Нейросети
хорошо
показали
себя
в
системах
       Тест проходил с 8 по 14 марта 2000 года на Web-сайте BBC on-line, посетителем
которого мог быть любой желающий. Посетителю сайта предлагалось пообщаться в течение
четырех минут с собеседником, которым случайно могла оказаться и компьютерная
программа, и подготовленный для теста человек, и решить, общался он с человеком или с
компьютером. Прогнозы и ожидания Тьюринга (а он не слыл фантастом) были весомо
опровергнуты.
       Мы привели этот исторический факт, чтобы еще раз (см. раздел 4.5) напомнить о том,
что многие ученые считают компьютер фон Неймана – одно из великих творений нашей
цивилизации -        средством, принципиально не пригодным для создания
интеллектуальных систем. Это мнение основано на том, что, являясь устройством,
«понимающим» только контекстно-независимый язык, современный компьютер не может
преодолеть барьер «невычислимости». Об этом свидетельствуют исследования и работы, в
которых утверждается, что модели интеллектуальных систем будущего должны получить
свою собственную «информационную машину», работающую в непрерывном режиме
усвоения изменяющейся по форме и содержанию информации. Только с таким средством
можно создавать модели, адекватные реальным, то есть динамически настраивающимся,
интеллектуальным системам.
       В нашей стране такую позицию уже с начала 80-х годов прошлого столетия
высказывали известные ученые в области информатики, автоматического управления,
математической и структурной лингвистики. Своими работами некоторые из них (2,16,17,18
и др.) показывают, что автоматическое решение интеллектуальных задач, не поддающихся
формализации, возможно только на основе контекстного и ситуационного анализа
информации. В те же годы были созданы достаточные предпосылки к становлению
предмета информатики и ее перехода к созданию и исследованию баз знания. Но мечты
ученых об «информационном компьютере» пока остаются мечтами.
        Что же касается программно-аппаратных комплексов, называемых сегодня
интеллектуальными информационными системами, то их со всем основанием следует
считать выдающимися результатами творчества ученых и инженеров современности,
полученными с помощью средства, принципиально не соответствующего уровню проблемы.
       Наиболее успешными из этих результатов представляются достижения в области
теории и практики искусственных нейронных сетей (ИНС). Базами знаний
интеллектуальных информационных систем (ИИС), основанных на НС-технологиях,
являются наборы примеров успешного решения неформализуемых или не имеющих
адекватного формализованного представления задач. Оказалось, что с помощью НС-
технологий такие задачи могут успешно решаться на основе аналогии с этими примерами.
Совершенствование структур ИНС, алгоритмов их обучения и элементной базы позволило
расширить класс задач, доступных их «интеллекту».
       Преимущество НС-технологий в области создания систем искусственного интеллекта
объясняется благоприятным сочетанием двух факторов:
       - в основе конструкций ИНС лежит модель клетки нервной системы человека,
построенная на современных знаниях о строении мозга, механизме ассоциативного
мышления и процессах саморегуляции в нервной системе человека;
       - информационно - физическая имитация взаимодействия нейронов в ИНС идет с
применением нейропроцессоров и нейрокомпьютеров, адекватно реализующих алгоритмы
ассоциативно-адресного поиска и обработки информации.
       Важно отметить, что оба эти фактора, взаимодействуя, постоянно увеличивают свое
положительное влияние на развитие ИНС.
       В настоящее время в мире существует множество исследовательских центров,
разрабатывающих нейронные сети (IBM, ATT, Texas Instruments, Nippon Electric, Fujitsu,
Tomson и др.). Широко применяются коммерческие аппаратные и программные реализации
нейронных сетей. В нефтехимической промышленности ИНС управляют процессом очистки
нефти и даже поиском месторождений. Нейросети хорошо показали себя в системах

                                                                                     187