Искусственный разум

    Содержание: 

Введение ____________________________________________________  стр. 3

Загадка человеческого мозга  и искусственного интеллекта__________ стр.3

Проблема  определения искусственного интеллекта ________________ стр.5

Робототехника ______________________________________________  стр.7

Проблема безопасности _______________________________________  стр.9

Искусственный интеллект, за и против _________________ стр.11

Проблема  создания искусственного разума ______________ стр. 15

Заключение__________________________________________ стр.18

Список  литературы _________________________________ стр. 19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

    Умножить  в уме два многозначных числа  или запомнить несколько телефонных номеров для человека трудно. С  другой стороны, понять смысл предложения, несмотря на грамматические ошибки, уловить, где оканчивается по смыслу определенный кусок информации, или узнать человека, с которым не встречался 20 лет, для  нас - это не сложно. Компьютер же в большинстве случаев подобные задачи выполнить не может. Там, где  речь идет о распознавании оптических или акустических образов, способности  самостоятельного обучения, воспоминания по ассоциациям, даже самые современные компьютеры не могут составить конкуренцию мозгу человека. 

    Загадка человеческого мозга  и искусственного интеллекта 

    Обработка информации и знаний в мозге, по-видимому, является параллельным процессом. Мозг предстает перед нами как огромная сеть взаимосвязанных клеток - нейронов. Место сосредоточения запоминаемой информации и знаний, равно как  и место и способ их обработки, нам пока неизвестны. Мы знаем лишь, что элементы мозга работают в  миллион раз медленнее, чем микроэлектронные чипы. Нейронные сети работают без  процессоров, программ, управляющих  единиц и тактовых импульсов. И работают очень хорошо. Поэтому специалисты  в области вычислительной техники  интересуются мозгом.

    Мозг  – высоко-параллельная, многопроцессорная  система, которая складывается примерно из 14 млрд. нейронов, соединенных в  огромную и сложную трехмерную структуру, в которой каждый нейрон имеет  до 30 000 соединений с другими нейронами. Если на каждом соединении реализуется  за секунду только одна переключательная операция, то весь мозг теоретически сможет выполнить 10 биллионов операций за это же время. Время переключения нейрона определяется миллисекундами. Вопреки этому сложные лингвистические и распознавательные задачи мозг решает за секунду, т. е. за несколько шагов вычислений. Компьютер же растягивает решение таких задач на миллионы шагов.

    Другим  ограничением мозга является то, что  нейрон может послать другому  нейрону только несколько битов  информации. Объем информации ограничен, нейроны не имеют возможности  обмениваться сложными символами.

      Выходит, что наши знания зависят  от множества соединений между  нейронами.  Благодаря им, мы понимаем родной язык, правильно планируем свое поведение, подытоживаем факт и распознаем образы. Сегодняшние супер-ЭВМ работают на уровне развития пятилетнего ребенка. Мозг и компьютер действуют разным способом. Парадоксом является то, что для моделирования мозга в реальном масштабе времени требуются тысячи мощнейших супер-ЭВМ, а с другой стороны, для моделирования арифметических вычислений и супер-ЭВМ были бы необходимы миллиарды людей.

    Временной цикл базовой операции, выполняемой  нейроном, 1-2 мс, такт нынешних компьютеров  определяется наносекундами, т. е. вычислительная машина работает на шесть порядков быстрее. Вопреки этому человек  решает многие задачи распознавания, как, например, анализ сцены или логические выводы, секунды, а высокопроизводительная ЭВМ тратит на это несколько минут.

    Когда мозг рассуждает сознательно, шаг за шагом, этот тип мышления можно формализовать  с помощью математической логики и затем моделировать на компьютере. Но подсознательное мышление, которое  используется главным образом в творческой деятельности, является высоко-параллельным математически неформализованным средством. 

Проблема  определения искусственного интеллекта 

     Некоторые специалисты за интеллект принимают  способность рационального, мотивированного  выбора, в условиях недостатка информации; способность решать задачи на основе символьной информации; способность  к обучению и самообучению.

     Достаточно  емкие и интересные определения  интеллекта даны в английском словаре  Вебстера и Большой Советской  Энциклопедии. В словаре Вебстера: «интеллект – это: а) способность  успешно реагировать на любую, особенно, новую ситуацию путем надлежащих корректировок поведения; б) способность  понимать связи между фактами  действительности для выработки  действий, ведущих к достижению поставленной цели». В Большой Советской Энциклопедии: «интеллект… в широком смысле – вся познавательная деятельность человека, в узком смысле – процессы мышления, неразрывно связанные с языком как средством общения, обмена мыслями и взаимного понимания людей». Здесь интеллект прямо связывается с деятельностью и языком коммуникации.

     По  большому счету больших разногласий  в этом вопросе нет. Интереснее другое: критерии, по которым можно однозначно определить разумный, мыслящий, интеллектуальный субъект перед нами или нет.

     Известно, что в свое время А. Тьюринг предложил в качестве критерия, определяющего, может ли машина мыслить, «игру в имитацию». Согласно этому критерию, машина может быть признана мыслящей, если человек, ведя с ней диалог по достаточно широкому кругу вопросов, не сможет отличить ее ответов от ответов человека.

     Единого ответа на вопрос чем является искусственный  интеллект, не существует. Почти каждый автор, пишущий книгу об искусственном интеллекте, отталкивается в ней от какого-либо определения, рассматривая в его свете достижения этой науки. Эти определения можно свести к следующим:

     Искусственный интеллект – это личность на неорганическом носителе (Чекина М.Д.).

     Искусственный интеллект – это область изучение разумного поведения (у людей, животных и машин) и попытки найти способы  моделирования подобного поведения, в любом типе искусственно созданного механизма (Блай Уитби).

     Искусственный интеллект – это экспериментальная  философия (В. Сергеев).

     Сам же термин «искусственный интеллект» – ИИ – AI – artificial intelligence был предложен в 1956 г. на семинаре с аналогичным названием в Дартмутском колледже (США). Семинар был посвящен разработке методов решения логических, а не вычислительных задач.

     Так же существуют термины «сильный»  и «слабый» искусственный интеллект.

     Термин  «сильный искусственный интеллект» ввел Джон Сёрль, такая программа будет не просто моделью разума; она в буквальном смысле слова сама и будет разумом, в том же смысле, в котором человеческий разум – это разум.

     «Слабый искусственный интеллект» рассматривается  лишь как инструмент, позволяющий  решать те или иные задачи, которые  не требуют полного спектра человеческих познавательных способностей. 
 
 

Робототехника 

    С проблемами искусственного интеллекта тесно связаны вопросы разработки специальных механизмов и машин, имитирующих умственную деятельность и сложные физические действия человека, - интеллектуальных роботов. Интеллектуальный робот - система, управляемая компьютером, способная к самостоятельному целенаправленному  взаимодействию с окружающей средой. В самом общем случае такая  система способна:

    а) воспринимать и распознавать объекты  окружающей среды;

    б) формировать внутреннее представление  об окружающей среде и протекающих  в ней процессах;

    в) принимать решения и формировать  планы собственных действий в  соответствии с заданными целями на основе накопленных знаний и опыта;

    г) изменять обстановку окружающей среды  путем манипулирования с ее объектами;

    д) общаться с человеком на языках.

    Интеллектуальный  робот - неизменный элемент гибкой производственной системы. Он может быть перепрограммирован на решение различных производственных задач. При этом отпадает необходимость реорганизации производственных участков и промышленных цехов.

    Интеллектуальный  робот получает визуальную, звуковую или же тактильную информацию из внешнего мира через специальную сенсорную  систему, посредством которой он связан с окружающей средой. Основным орудием воздействия робота на окружающую среду является его манипулятор. Необходимые степени свободы  при его функционировании обеспечиваются системой перемещения робота и его  манипулятора. Другими важнейшими подсистемами робота, являются система связи с  человеком и когнитивная система. В когнитивной системе производится обработка всей полученной информации, необходимой для управления собственным поведением робота в реальной производственной среде. Именно в этой системе реализуются функции, в совокупности, напоминающие человеческую психику, такие как: восприятие, память, решение задач и обучение.

    Разрабатываемые в настоящее время интеллектуальные роботы не являются в достаточной  мере совершенными. В большинстве  случаев они состоят из манипулятора, датчиков визуальной и тактильной информации, системы распознавания зрительных образов, механизмов для определения  расстояний, развитых программных средств  обработки информации об окружающей среде и планирования действий робота и управляющей системы. Интеллектуальные роботы грядущих поколений будут содержать, кроме того, средства распознавания и понимания слитной человеческой речи, подсистему обучения, совершенный автоматический решатель задач (способный к переформулированию задач при возникновении непредвиденных ситуаций), совершенные механизмы поиска и обработки различных видов информации и развитые средства вывода (в том числе при наличии неполной, нечеткой и неопределенной информации).

    Разработка  интеллектуальных робототехнических  систем с такими возможностями потребует  решения многих сложных научно-технических  задач, для которых в настоящее  время можно было заметить перспективные пути их решения. Многие робототехнические задачи ведут к большим трудностям организации вычислений связанным, в частности, с необходимостью обработки в реальном масштабе времени больших объемов часто сменяющихся данных. К таким задачам, прежде всего, относятся: восприятие и анализ сцен с движущимися объектами, логическое рассуждение, вывод и планирование деятельности, распознавание и понимание слитной речи. Подобные задачи можно эффективно решать только на параллельных компьютерах с очень высоким быстродействием. Кроме актуальной задачи создания перспективных архитектур таких компьютеров с применением новейших видов технологий изготовления микросхем, важной задачей является разработка параллельных алгоритмов и программ задач робототехники.

    Уверенность в успешном решении в будущем  этой важной задачи основана на существовании  естественной интеллектуальной системы, какой является мозг человека, успешно  справляющийся с большинством интеллектуальных задач, которые в настоящее время  еще не “по зубам” современным  вычислительным машинам. 

     Проблема  безопасности 

     Философские проблемы создания искусственного интеллекта можно разделить на две группы, условно говоря, «до и после  разработки искусственного интеллекта». Первая группа отвечает на вопрос: «Что такое, искусственный интеллект возможно ли его создание?». И вторая группа (этика искусственного интеллекта) задаётся вопросом: «Каковы последствия создания искусственного интеллекта для человечества?», которые приводят нас к проблеме безопасности.

     Данная  проблема будоражит умы человечества еще со времен Карела Чапека, впервые  употребившего термин «робот». Большую  лепту в обсуждение данной проблемы внесли и другие писатели-фантасты. Как самые известные можно  упомянуть серии рассказов писателя-фантаста и ученого Айзека Азимова, а так же довольно известное произведение – «Терминатор». Кстати именно у Айзека Азимова мы можем найти самое проработанное, и принятое большинством людей решение проблемы безопасности. Речь идет о так называемых трех законах робототехники.

     1. Робот не может причинить вред  человеку или своим бездействием  допустить, чтобы человеку был  причинен вред.