Направления развития ии

К специфическим особенностям человека, отличающим его от машины, обычно относят: способность распознавать сложные зрительные и слуховые образы, понимать естественный язык, способность обучаться, рассуждать и делать логические выводы. Технологии с использованием ИИ применяются сегодня во многих прикладных областях.

Основные направления работ в области ИИ можно разделить на традиционные и современные.

К традиционным направлениям, например, относятся следующие направления:

• Игры и творчество: моделирование отдельных функций творческих процессов - программы, играющие в шашки и шахматы, сочиняющие стихи и музыку. В современных программах – игроках наиболее полно удалось реализовать центральную идею ИИ – обучение, самообучение и самоорганизацию.

• Компьютерная лингвистика: программы, выполняющие перевод с одного языка на другой; создание интеллектуального пользовательского интерфейса (естественно – языкового): общение пользователя с компьютером на естественном языке, ввод с голоса, с печатного и рукописного текста, с фотографий; вывод информации голосом.

• Разработка интеллектуальных систем, основанных на знаниях, в частности, создание экспертных систем – создание программных оболочек таких систем, которые могут заполняться экспертом (эксперт – человек, обладающий уникальными эмпирическими знаниям в какой–то конкретной области) и использоваться другими пользователями в целях оказания помощи при решении конкретных задач;

• Робототехника – создание технических устройств, предназначенных для автоматизации человеческого труда: начиная от бытовых пылесосов и газонокосилок до роботов – спасателей, роботов - разведчиков и роботов - космонавтов (в Японии проводятся соревнования по футболу среди роботов - собак). Существуют роботы – манипуляторы, работающие по жёсткой схеме управления. В отличие от них интеллектуальные роботы обладают способностью самообучаться и самоорганизовываться, адаптироваться к изменяющейся окружающей обстановке.

К современным направлениям работ в области ИИ можно отнести:

• Использование логико-лингвистических моделей в системах управления. Логико-лингвистическая модель управления – это такая модель управления сложным объектом, в которой используется смысловая, качественная информация. Многие задачи управления сложными объектами решаются человеком, но в силу различных обстоятельств (опасность для человека, недостаточная надёжность или быстрота их выполнения) требуют автоматизации. В таких случаях опыт человека – специалиста может быть выражен в виде текста на естественном языке. Зачастую этот опыт не может быть представлен в виде алгоритма деятельности, тогда его пытаются реализовать в виде совокупности указаний.

Например, управление самолётом – одна из областей автоматизации в системах управления. 15 ноября 1989 года стартовал космический корабль многоразового использования «Буран», он сделал два витка вокруг Земли и приземлился на обычном аэродроме.

Технологический директор корпорации Microsoft Крэг Манди сделал ставку на то, что к 2030 коммерческие авиакомпании перейдут на беспилотные самолёты. Он считает, что компьютерные системы к тому времени будут настолько совершенны, что даже диспетчерские службы будут полностью автоматизированы.

• Создание аналого-цифрового мозга – создание технологии, полностью повторяющей механизм функционирования человеческого мозга, который одновременно обрабатывает и цифровую и аналоговую информацию.

Исследователи из Bell Labs, входящей в состав корпорации Lucent Technologies, совместно с Массачусетским технологическим институтом разработали электронную схему, воспроизводящую, естественно, в весьма скромных масштабах, гибридную аналого-цифровую структуру обработки информации человеческого мозга. На кусочке кремния создана схема, состоящая из 17 нейронов на базе транзисторов, которые взаимодействуют друг с другом посредством искусственных синаптических связей. (Для сравнения напомним, что человеческий мозг состоит из миллиардов таких нейронов.) Схема построена таким образом, что когда два искусственных нейрона одновременно подвергаются воздействию электрического тока, система реагирует только на один раздражитель, а реакция на второй подавляется. Точно так же как человеческий мозг, схема не содержит единого элемента, определяющего, какой из раздражителей должен быть подавлен. Такое решение принимается на базе "соглашения" между нейронами. Хотя пока исследования в области нейронных структур носят экспериментальный характер, но ученые убеждены, что со временем такие схемы смогут помочь компьютерам, мобильным телефонам, цифровым фотоаппаратам и многим другим устройствам в работе со звуком, изображениями и другой информацией реального мира.

Группа швейцарских и американских учёных из Института нейроинформатики (Цюрих) и Манчестерского технологического института утверждает, что им удалось создать технологию, полностью повторяющую механизм функционирования человеческого мозга, который одновременно обрабатывает цифровую и аналоговую информацию. В нейронной сети важные сигналы распространяются быстро, слабые сигналы подавляются, что позволяет настроить сеть на решение наиболее актуальной в данный момент задачи. [3]

• Искусственная жизнь – создание кибернетических устройств, моделирующих процессы эволюции организмов. Учёные Мичиганского университета пришли к выводу, что более жизнестойкими виртуальными существами оказываются существа, способные сопротивляться множественным мутациям, а также более простые организмы. Эксперименты над электронными насекомыми помогают понять детали механизмов мутации и определить правильные подходы к воздействию на этот процесс, что актуально для генной инженерии.

Проект Microsoft Ball предназначен для моделирования эмоциональных состояний личности. В соответствии с ним программа должна определять эмоциональное состояние пользователя и менять способ общения с человеком. Люди, получающие эмоциональный отклик и реакцию на их действия от программы, испытывают больший комфорт при работе с компьютером, чем те, кто использует «молчаливые» приложения. [3]

• Нейросетевые и нейрокомпьютерные технологии – в значительной степени заимствуют принципы работы головного мозга. Нейрокомпьютеры, созданные по образу и подобию человеческого мозга, успешно справляются с управлением сложными техническими объектами, диагностикой заболеваний человека, неисправностей сложных технических устройств; предсказывают погоду и курсы валют, результаты голосований; выявляют хакеров и потенциальных банкротов, используются в военных технологиях.[1]

• Интеллектуальное компьютерное моделирование – компьютерное математическое моделирование с использованием методов ИИ. Такие интеллектуальные системы имитируют творческую деятельность математика-профессионала, занимающегося решением задач математической физики. Они обладают базами знаний, содержащими нужные теории, математические зависимости и эвристические правила, обобщающие опыт и интуицию математика-профессионала, способны к обучению и самообучению.