Prezentare de dezvoltare a designului modelelor de inteligență artificială. Prezentare pentru o lecție de informatică „inteligență artificială”. Cum sunt create sistemele inteligente

Inteligența artificială Inteligența artificială este știința și tehnologia de a crea mașini inteligente, în special programe de calculator inteligente. AI este legată de sarcina similară de utilizare a computerelor pentru a înțelege inteligența umană, dar nu se limitează neapărat la metode plauzibile din punct de vedere biologic. Alte definiții ale inteligenței artificiale: O O direcție științifică în cadrul căreia se pun și se rezolvă probleme de modelare hardware sau software a acelor tipuri de activități umane care sunt considerate în mod tradițional intelectuale. O Proprietatea sistemelor inteligente de a îndeplini funcții care sunt considerate în mod tradițional apanajul oamenilor. În același timp, un sistem inteligent este un sistem tehnic sau software capabil să rezolve probleme care sunt în mod tradițional considerate creative, aparținând unui anumit domeniu, cunoștințele despre care sunt stocate în memoria unui astfel de sistem. O Știința numită „Inteligenta artificială” este inclusă în complexul informaticii, iar tehnologiile create pe baza acesteia sunt incluse în tehnologiile informației. Sarcina acestei științe este de a recrea raționamentul și acțiunea inteligente folosind sisteme informatice și alte dispozitive artificiale.

Originea și înțelegerea termenului de „Inteligentă artificială” Există diferite tipuri și grade de inteligență la mulți oameni, animale și unele mașini, sisteme informaționale inteligente și diverse modele de sisteme expert cu baze de cunoștințe diferite. În același timp, după cum vedem, o astfel de definiție a inteligenței nu este legată de înțelegerea inteligenței umane, acestea sunt lucruri diferite. Mai mult decât atât, această știință modelează inteligența umană, deoarece, pe de o parte, se poate învăța ceva despre cum să faci ca mașinile să rezolve probleme prin observarea altor oameni, iar pe de altă parte, cea mai mare parte a muncii în IA se preocupă de studierea problemelor de care umanitatea are nevoie. a rezolva în sens industrial și tehnologic. Prin urmare, cercetătorii AI sunt liberi să folosească tehnici care nu sunt observate la oameni dacă este necesar pentru a rezolva probleme specifice. În acest sens, termenul a fost introdus de John McCarthy în 1956, la o conferință de la Universitatea Dartmouth. Una dintre definițiile particulare ale inteligenței, comune unei persoane și unei „mașini”, poate fi formulată astfel: „Inteligenta este capacitatea unui sistem de a crea, în timpul auto-învățarii, programe pentru a rezolva probleme de o anumită clasă de complexitate. și rezolvă aceste probleme.”

Inteligența artificială în Rusia Pionierul inteligenței artificiale poate fi considerat pe bună dreptate consilier colegial S. N. Korsakov, care a stabilit sarcina de a îmbunătăți capacitățile minții prin dezvoltarea de metode și dispozitive științifice, care reflectă conceptul modern de inteligență artificială ca amplificator al inteligenței artificiale. inteligența naturală. Lucrările în domeniul inteligenței artificiale în Rusia au început în anii 1960, conduse de Veniamin Pușkin și D. A. Pospelov. Până în anii 1920, toate cercetările IA din URSS au fost efectuate în cadrul ciberneticii. Abia la sfârșitul anilor 2000 în URSS au început să vorbească despre direcția științifică „inteligență artificială” ca ramură a informaticii. La sfârșitul lui x, sunt create un dicționar explicativ despre inteligența artificială, o carte de referință în trei volume despre inteligența artificială și un dicționar enciclopedic de informatică, în care sunt incluse secțiunile „Cibernetică” și „Inteligenta artificială”, alături de alte secţiuni, în alcătuirea informaticii.

Condiții preliminare pentru dezvoltarea științei inteligenței artificiale Istoria inteligenței artificiale ca nouă direcție științifică începe la mijlocul secolului al XX-lea. Până atunci, multe premise pentru originea sa fuseseră deja formate: printre filosofi au existat dezbateri de multă vreme despre natura omului și procesul de înțelegere a lumii, neurofiziologii și psihologii au dezvoltat o serie de teorii cu privire la activitatea creierului uman. și gândirea, economiștii și matematicienii au pus întrebări despre calculele optime și prezentarea cunoștințelor despre lume într-o formă formalizată; în cele din urmă, s-a născut fundamentul teoriei matematice a calculului, teoria algoritmilor, și au fost create primele calculatoare. Capacitățile noilor mașini în ceea ce privește viteza de calcul s-au dovedit a fi mai mari decât cele umane, așa că întrebarea s-a strecurat în comunitatea științifică: care sunt limitele capacităților computerelor și vor atinge mașinile la nivelul dezvoltării umane? În 1950, unul dintre pionierii în domeniul calculului, omul de știință englez Alan Turing, a scris un articol intitulat „Can a Machine Think?”, în care descria o procedură prin care ar fi posibil să se determine momentul în care o mașină ar putea să gândească. deveni egal cu o persoană în termeni de inteligență numit testul Turing.

Abordări și direcții Abordări pentru înțelegerea problemei Nu există un singur răspuns la întrebarea ce face inteligența artificială. Aproape fiecare autor care scrie o carte despre AI pleacă de la o anumită definiție, luând în considerare realizările acestei științe în lumina ei. În ciuda prezenței multor abordări atât pentru înțelegerea problemelor AI, cât și pentru crearea de sisteme informaționale inteligente, se pot distinge două abordări principale ale dezvoltării IA: O creație de sus în jos, semiotică a sistemelor expert, baze de cunoștințe și sisteme de inferență logică care simulează procese mentale de nivel: gândire, raționament, vorbire, emoții, creativitate etc.; O studiu biologic de jos în sus al rețelelor neuronale și al calculelor evolutive care modelează comportamentul inteligent bazat pe elemente biologice, precum și crearea sistemelor de calcul corespunzătoare, cum ar fi un neurocomputer sau un biocomputer. Această din urmă abordare, strict vorbind, nu se aplică științei AI în sensul dat de John McCarthy, acestea sunt unite doar printr-un scop final comun.

Testul Turing și abordarea intuitivă Un test empiric a cărui idee a fost propusă de Alan Turing în articolul „Computing Machinery and Mind”, publicat în 1950 într-o jurnal de filozofie. Scopul acestui test este de a determina posibilitatea unei gândiri artificiale apropiate de uman. Interpretarea standard a acestui test este: „O persoană interacționează cu un computer și o persoană. Pe baza răspunsurilor la întrebări, el trebuie să stabilească cu cine vorbește: o persoană sau un program de calculator. Scopul unui program de calculator este să inducă în eroare o persoană să facă o alegere greșită.” Toți participanții la test nu se pot vedea. Comportament uman nerezonabil Comportament inteligent, dar o persoană nu acționează așa Testul Turing Comportament uman Comportament inteligent

Abordarea simbolică Din punct de vedere istoric, abordarea simbolică a fost prima din era mașinilor digitale, deoarece tocmai după crearea Lisp, primul limbaj de calcul simbolic, autorul său a devenit încrezător în capacitatea de a începe practic să implementeze aceste mijloace de inteligență. Abordarea simbolică vă permite să operați cu reprezentări slab formalizate și semnificațiile acestora. Eficiența și eficacitatea rezolvării unei probleme depind de capacitatea de a evidenția doar informații esențiale. Principala aplicație a logicii simbolice este rezolvarea problemelor de generare a regulilor. Majoritatea studiilor se opresc la imposibilitatea măcar de a identifica noi dificultăți care au apărut folosind sistemele simbolice alese în etapele anterioare. Mai mult, rezolvă-le, și mai ales antrenează computerul să le rezolve, sau măcar să identifice și să iasă din astfel de situații.

Abordare logică Abordarea logică a creării sistemelor de inteligență artificială are ca scop crearea de sisteme expert cu modele logice de baze de cunoștințe folosind limbajul predicatelor. Sistemul de programare în limbaj și logică Prolog a fost adoptat ca model de antrenament pentru sistemele de inteligență artificială în anii 1920. Bazele de cunoștințe scrise în limbajul Prolog reprezintă seturi de fapte și reguli de inferență logică scrise în limbajul predicatelor logice. Modelul logic al bazelor de cunoștințe vă permite să înregistrați nu numai informații și date specifice sub formă de fapte în limbajul Prolog, ci și informații generalizate folosind reguli și proceduri de inferență logică, inclusiv reguli logice pentru definirea conceptelor care exprimă anumite cunoștințe ca specifice. și informații generalizate. În general, cercetarea problemelor inteligenței artificiale în cadrul unei abordări logice a proiectării bazelor de cunoștințe și a sistemelor expert vizează crearea, dezvoltarea și funcționarea sistemelor informaționale inteligente, inclusiv problemele de predare a elevilor și școlarilor, precum și ca instruirea utilizatorilor și dezvoltatorilor unor astfel de sisteme informaționale inteligente.

Abordarea bazată pe agenți Cea mai recentă abordare, dezvoltată de la începutul anilor 2010, se numește abordare bazată pe agenți, sau abordarea bazată pe utilizarea agenților inteligenți. Conform acestei abordări, inteligența este partea computațională a capacității de a atinge obiectivele stabilite pentru o mașină inteligentă. O astfel de mașină în sine va fi un agent inteligent, percepând lumea din jurul ei cu ajutorul senzorilor și capabil să influențeze obiectele din mediu folosind actuatoare. Această abordare se concentrează pe acele metode și algoritmi care vor ajuta agentul inteligent să supraviețuiască în mediu în timp ce își îndeplinește sarcina. Astfel, algoritmii de găsire a căilor și de luare a deciziilor sunt studiați mult mai puternic aici. Ilustrație a principiului găsirii unei căi în spațiul bidimensional

Aplicații ale inteligenței artificiale Unele dintre cele mai cunoscute sisteme AI: O Deep Blue l-a învins pe campionul mondial de șah. Meciul dintre Kasparov și supercomputere nu a adus satisfacții nici informaticienilor, nici jucătorilor de șah, iar sistemul nu a fost recunoscut de Kasparov. Linia de supercomputere IBM s-a manifestat apoi în proiecte de modelare moleculară și de modelare a sistemului celular piramidal la Swiss Blue Brain Center. O MYCIN este unul dintre primele sisteme experte care ar putea diagnostica un set mic de boli, adesea la fel de precis ca și medicii. O 20Q este un proiect bazat pe idei AI, bazat pe jocul clasic „20 Questions”. A devenit foarte popular după ce a apărut pe internet pe site-ul 20q.net O Recunoaștere vorbire. Sisteme precum ViaVoice sunt capabile să servească consumatorii. O Roboții concurează într-o formă simplificată de fotbal în turneul anual RoboCup.

Perspective pentru inteligența artificială Se pot distinge două direcții de dezvoltare a IA: O rezolvarea problemelor asociate cu apropierea sistemelor AI specializate de capacitățile umane și integrarea acestora, care este realizată de natura umană O crearea inteligenței artificiale, care reprezintă integrarea sistemelor deja create. Sistemele AI într-un singur sistem capabil să rezolve problemele omenirii

Concluzie Multe dispute în jurul problemei creării inteligenței artificiale au un fundal emoțional. Recunoașterea posibilității inteligenței artificiale pare a fi ceva degradant pentru demnitatea umană. Cu toate acestea, întrebările despre capacitățile inteligenței artificiale nu trebuie confundate cu problema dezvoltării și îmbunătățirii minții umane. Utilizarea pe scară largă a IA creează premisele pentru tranziția la o nouă etapă de progres calitativ, dând impuls unei noi runde de automatizare a producției și, prin urmare, creșterea productivității muncii. Desigur, inteligența artificială poate fi folosită în scopuri nepotrivite, dar aceasta nu este o problemă științifică, ci mai degrabă una morală și etică.

Ce este inteligența artificială?

Inițiatorul termenului „inteligență artificială” este John McCarthy, inventatorul limbajului Lisp, fondatorul programării funcționale și câștigătorul premiului Turing pentru contribuțiile sale enorme în domeniul cercetării inteligenței artificiale.

Inteligența artificială este o modalitate de a face un computer, un robot controlat de computer sau un program capabil să gândească la fel de inteligent ca un om.

Cercetările în domeniul AI se desfășoară prin studierea abilităților mentale umane, iar apoi rezultatele acestei cercetări sunt folosite ca bază pentru dezvoltarea de programe și sisteme inteligente.

Obiectivele principale ale AI

• Crearea de sisteme expert - sisteme care demonstrează un comportament inteligent: învață, arată, explică și oferă sfaturi;
• Implementarea inteligenței umane în mașini este crearea unei mașini capabile să înțeleagă, să gândească, să predea și să se comporte ca o persoană.

Aplicații AI

• AI a devenit dominantă în diverse domenii, cum ar fi:
• Jocuri - AI joacă un rol decisiv în jocurile legate de strategie precum șah, poker, tic-tac-toe etc., unde computerul este capabil să calculeze un număr mare de decizii diverse pe baza cunoștințelor euristice.
• Procesarea limbajului natural este capacitatea de a comunica cu un computer care înțelege limbajul natural vorbit de oameni.
• Recunoașterea vorbirii - unele sisteme inteligente sunt capabile să audă și să înțeleagă limba în care o persoană comunică cu ei. Ei pot gestiona diferite accente, argouri etc.
• Recunoașterea scrisului de mână - software-ul citește textul scris pe hârtie cu un stilou sau pe ecran cu un stylus. Poate recunoaște formele de litere și le poate converti în text editabil.
• Roboții inteligenți sunt roboți capabili să îndeplinească sarcini atribuite de oameni. Au senzori pentru a detecta date fizice din lumea reală, cum ar fi lumina, căldura, mișcarea, sunetul, șocurile și presiunea. Au procesoare de înaltă performanță, senzori multipli și memorie uriașă. În plus, ei sunt capabili să învețe din propriile greșeli și să se adapteze la un mediu nou.

Ce motivează dezvoltarea AI?

Inteligența artificială este o știință și o tehnologie bazată pe discipline precum informatica, biologia, psihologia, lingvistica, matematica și ingineria mecanică. Una dintre principalele domenii ale inteligenței artificiale este dezvoltarea funcțiilor computerului legate de inteligența umană, cum ar fi raționamentul, învățarea și rezolvarea problemelor.

Program cu și fără AI

Un program de calculator fără AI poate răspunde doar la întrebări specifice la care este programat să le răspundă.

Poate răspunde la întrebări universale la care este programat să le răspundă.

Efectuarea modificărilor programului duce la modificări ale structurii acestuia

Un program AI poate absorbi noi modificări prin sortarea unor informații extrem de independente. Prin urmare, puteți schimba informații dintr-un program fără a afecta structura programului în sine

Modificarea nu este rapidă sau ușoară.

Modificarea este rapidă și ușoară

Slide 1

Descriere slide:

Slide 2

Descriere slide:

Slide 3

Descriere slide:

Slide 4

Descriere slide:

Slide 5

Descriere slide:

Slide 6

Descriere slide:

Slide 7

Descriere slide:

Slide 8

Descriere slide:

Slide 9

Descriere slide:

Slide 10

Descriere slide:

Slide 11

Descriere slide:

Slide 12

Descriere slide:

Slide 13

Descriere slide:

Android Android este un robot umanoid. Cuvântul provine din grecescul andr-, care înseamnă „om, bărbat, masculin”, și sufixul -eides, care înseamnă „asemănător” (de la eidos). Cuvântul droid – un robot din epicul „Războiul Stelelor” – a fost obținut de George Lucas prin scurtarea lui de la „android”. Prima mențiune a termenului android este atribuită lui Albert de Köln (1270). Un rol semnificativ în popularizarea termenului l-a jucat scriitorul francez Philippe Auguste Mathias Villiers de l'Isle-Adam (1888-1889), în lucrarea sa „L"Ève future”) pentru a desemna un robot umanoid, descriind femeia artificială Adali (Hadaly a vorbit cu ajutorul unui fonograf care produce ghilimele clasice una după alta, cuvântul android provine de la creatorul primelor jucării mecanice, Henri Dro.

Slide 14

Descriere slide:

Slide 15

Descriere slide:

Slide 16

Descriere slide:

Slide 17

Descriere slide:

Sistem nervos artificial Oamenii de știință ruși au făcut primul pas în crearea inteligenței artificiale prin crearea unui sistem nervos artificial folosind exemplul unui vierme. Oamenii de știință ruși au reușit să creeze un sistem nervos artificial, care este primul pas către crearea inteligenței artificiale.

General Motors propune înlocuirea mașinilor cu scutere cu AI. Compania americană General Motors știe deja cum va fi mașina viitorului. Au adus deja în atenția tuturor cel mai recent dispozitiv conceptual EN-V. Acest model se caracterizează prin caracteristici unice: dimensiuni foarte mici, doar două roți care sunt amplasate în paralel, iar cel mai mare plus este cea mai mare autonomie față de acțiunile umane. În acest moment, mulți încearcă să-și imagineze ce fel de mașină va fi în viitor, General Motors s-a apropiat de asta, urmând „calea ecologică”. Potrivit Auto car, General Motors a creat EN-V împreună cu compania chineză SAIC. Potrivit multora, acest model radical a înlocuit hibridul Chevrolet Volt. Există trei versiuni, iar baza fiecăreia este platforma Shabold. Înălțimea fiecărei schimbări este de 1,82 m, lățime - 1,21 m, lungime - 1,21 m. Greutate mai mică de 400 kg. Materialul este neted și carbon.

Slide 22

Descriere slide:

Slide 23

Descriere slide:

Prezentare pe tema:

"Inteligenţă artificială"

Întocmit de: Svirzhevskaya T .

Petropavlovsk

Introducere

• Termenul de intelect provine din latinescul intellectus – care înseamnă minte, rațiune, minte; abilități de gândire umană.

• În consecință, inteligența artificială - AI este de obicei interpretată ca proprietatea sistemelor automate de a prelua anumite funcții ale inteligenței umane, de exemplu, alegerea și luarea deciziilor optime pe baza experienței acumulate anterior și a analizei raționale a influențelor externe.

• Inteligența este capacitatea creierului de a rezolva probleme (intelectuale) prin dobândirea, amintirea și transformarea intenționată a cunoștințelor în procesul de învățare din experiență și de adaptare la o varietate de circumstanțe.

Inteligența artificială ca știință există de mai bine de patruzeci de ani.

• Primul sistem intelectual este considerat a fi programul Logic-Teoretician, conceput pentru demonstrarea teoremelor și calcularea propozițiilor.

Lucrarea sa a fost demonstrată pentru prima dată la 9 august 1956, oameni de știință celebri precum A. Newell, A. Turing, K. Shannon, J. Shaw, G. Simon și alții au participat la crearea programului.

• De atunci, în domeniul inteligenței artificiale au fost dezvoltate foarte multe sisteme informatice, care sunt denumite în mod obișnuit inteligente.

• Domeniile de aplicare a acestora acoperă aproape toate domeniile activității umane legate de prelucrarea informațiilor.

Modernitatea

Metodele și instrumentele de inteligență artificială sunt utilizate în prezent pentru a rezolva o gamă largă de probleme aplicate și fac posibilă creșterea eficienței muncii oamenilor de știință, medici, profesori, ingineri, economiști, personal militar și mulți alți specialiști.

• Ne îndreptăm în mod constant către o nouă revoluție a informațiilor, comparabilă ca scară cu dezvoltarea Internetului, al cărui nume este inteligența artificială.

• În zilele noastre, peste tot pe Internet găsești semne ale apariției unor astfel de proiecte, chemări la unirea cu tot potențialul științific al umanității capabile să gândească pentru a umaniza Internetul, a-l transforma într-un sistem inteligent sau habitat pentru sisteme inteligente.
• Deoarece există astfel de condiții prealabile, înseamnă că nimic nu va opri zborul gândirii umane pe calea spre atingerea scopului.

Tehnologii

Startup-ul Hanson Robotics își propune să creeze „cel mai inteligent robot din lume”. Pentru asta strâng bani. Robotul va fi capabil să vorbească, să se joace cu jucăriile, să deseneze imagini și să răspundă la emoții - va fi ca un copil de trei ani în orice.

Designerul și inginerul David Hanson a reunit experți în domeniul roboticii și al inteligenței artificiale. Ideea de a crea un copil robot este interesantă, în primul rând, pentru că va putea învăța din propria experiență.

Scopul creatorilor săi este de a crea inteligență artificială care să opereze la nivel uman și chiar la un nivel superior. „Dar pentru a face acest lucru, trebuie să începem prin a crea cele mai simple exemple care vor fi minim acceptabile pentru societatea umană”, spune el.

Acesta este scopul cercetării - să ofere unui robot cu inteligență artificială un corp și să încerce să-l introducă în societate. Cu toate acestea, o astfel de mașină ar putea fi utilă în educație.

Un robot open-source cu inteligența unui copil de trei ani

Concluzie

• Deci, inteligența artificială este un dispozitiv care poate efectua aceleași activități mentale pe care le poate efectua un om.

• Inteligența artificială are scopul de a extinde capacitățile informaticii, nu de a defini limitele acesteia. Una dintre provocările importante cu care se confruntă cercetătorii este susținerea acestor eforturi.