Интеллектуальные системы

Нам осталось рассмотреть последнее направление в искусственном интеллекте. Если первые три направления носили, в основном, теоретический характер, в четвертое инструментальный, то пятое направление ориентировано на создание практических систем, построенных на основе достижений теории искусственного интеллекта.

Общая структура этого направления показана на Рис. 7.

Рис. 7

Интеллектуальные системы обладают рядом особенностей, отличающих их от систем, создававшихся до развития работ по искусственному интеллекту. Общая структура интеллектуальной системы показана на Рис. 8.

Кроме обычной ЭВМ со всеми ее вычислительными и логическими возможностями интеллектуальная система включает в себя еще ряд блоков. Они могут быть аппаратно выполнены независимо от ЭВМ или имитироваться теми средствами, которые имеются в ЭВМ там, где это возможно (ясно, например, что сенсоры и эффекторы не могут быть смоделированы на ЭВМ, если ими надо пользоваться в реальной среде).

Охарактеризуем кратко блоки интеллектуальной системы. Интеллектуальный интерфейс включает в себя средства общения между интеллектуальной системой и пользователем. В его состав входят лингвистический процессор, обеспечивающий ввод, вывод и понимание текстов на ограниченном профессиональном естественном языке, система ввода-вывода речи, система восприятия зрительных образов и, наконец, сенсоры, способные воспринимать и первично обрабатывать различные по своей природе сигналы, поступающие от внешнего мира (радиосигналы, электрические измерительные сигналы, сигналы телекоммуникации и т.п.). На выходе интеллектуального интерфейса возникает информация, согласованная по форме с принятой в интеллектуальной системе модели представления информации, которая имеет определенный маркер, свидетельствующий о том, куда эта информация должна быть направлена, на внутренний вход интеллектуального интерфейса эта информация перекодируется в нужную форму и выдается потребителям.

Таким образом, интеллектуальный интерфейс сам по себе есть весьма сложное устройство (комплекс программных систем), что позволяет рассматривать его в виде специализированного процессора общения, в его состав в конкретной реализации могут входить, конечно, не все части, показанные на Рис. 7, но в любом случае его функции остаются, в частности, в ЭВМ новых поколений, которые должны быть весьма просты в использовании, наличие интеллектуального интерфейса, включающего в себя лингвистический процессор, а также и систему анализа и синтеза речи, является обязательным.

Рис. 8

Следующий блок интеллектуальной системы - решатель, организует всю работу системы. Он является основным блоком по пересылке информации и ее переработке. В реальных интеллектуальных системах решатель не обязан сосредотачивать все свои функции в одном физическом блоке. Такая абсолютная централизация может отрицательно сказаться на эффективности работы системы. Поэтому схема на Рис. 8 отражает не физический состав системы, а ее функциональную схему.

В решателе в рабочих полях памяти хранится вся промежуточная информация, информация, которая хранится лишь определенное небольшое время, служебная информация и т.д. Решатель, как это видно из рисунка, может выполнять роль интерфейса между интеллектуальной системой и ЭВМ, на которой происходят все необходимые вычисления, либо представлять собою специализированную ЭВМ. Поэтому наличие ЭВМ, указанной внутри квадратика, символизирующего решатель, не является обязательным.

В базе знаний хранится вся необходимая для решения задач информация о предметной области, в текущие фактические данные, отражающие ее состояние и предысторию, хранятся в базе данных. Для организации целенаправленного функционирования интеллектуальной системы служит система планирования, в которой хранятся априорно заложенная в систему совокупность целей, а также запоминаются новые цели, полученные с помощью системы обучения. Система обучения, кроме того, участвует в формировании новых знаний за счет анализа результатов взаимодействия интеллектуальной системы с внешней средой.

Системы объяснения и доверия служат для обоснования полученных решений, если получатель интересуется этим. Об объяснениях уже говорилось, система доверия или обоснования решения привлекает информацию из базы знаний, которая непосредственно не участвовала в формировании решения, но заключает в себе дополнительные аргументы в пользу полученного решения. Наконец, система когнитивной графики помогает пользователю, работающему в интерактивном режиме, в решении задач.

Если эту общую структуру интеллектуальной системы соотнести с типами интеллектуальных систем, перечисленных на Рис. 7, то можно составить таблицу, в которой указаны те осязательные блоки из общей структуры, приведенной на Рис. 8, которые присутствуют в структуре интеллектуальной системы данного типа. Эта таблица выглядит следующим образом.

Пустые места в этой таблице соответствуют тому, что данный блок может входить или не входить в зависимости от решаемых задач в состав интеллектуальной системы данного типа.

Контрольные вопросы.

1. Назовите основные типы интеллектуальных систем.

2. Каковы основные особенности интеллектуальных систем?

3. Что возникает на выходе интеллектуального интерфейса?

4. Наличие каких средств обязательно в ЭВМ новых поколений?

5. Что такое интеллектуальный интерфейс? Что он включает в себя?

6. Охарактеризуйте понятие сенсор.

7. Назовите основной блок интеллектуальной системы, который организует всю ее работу. Что в нем хранится?

8. Что служит для организации целенаправленного функционирования интеллектуальной системы? Что в ней хранится?

9. Чем занимается система обучения в структуре интеллектуальной системы?

10. Для чего служат системы объяснения и доверия?

Поиск по сайту: