Основные подходы к созданию ИИ

17
Филиппович Андрей Юрьевич http://it-claim.ru/ai

Upload: andrey-philippovich

Post on 23-Jun-2015

1.127 views

Category:

Education


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Основные подходы к созданию ИИ

Филиппович Андрей Юрьевич

http://it-claim.ru/ai

Page 3: Основные подходы к созданию ИИ

Образы из фильмов и книг Примеры?

Многофункциональный умный робот

Бортовой компьютер боевой машины

Автопилот космического корабля

Человекоподобный универсальный солдат

Киборг или андроид, ищущий себя

Сложная программа в виртуальном мире

NPC-персонаж в компьютерной игре…

Page 4: Основные подходы к созданию ИИ
Page 5: Основные подходы к созданию ИИ

Системы,

которые думают как люди

Системы,

которые думают рационально

Системы,

которые действуют как люди

Системы,

которые действуют рационально

Бионический

Strong AI

Информационный

Weak AI, Applied AI

Эволюционный

vs.

Page 6: Основные подходы к созданию ИИ

Тест Тьюринга

Естественный языковой процессор

База знаний

Автоматическое понимание

Машинное обучение

Расширенный (общий) тест Тьюринга

Машинное зрение

Робототехника

Ежегодные соревнования Loebner Prize

$100,000 – кто пройдет тест Тьюринга

$2,000 – ежегодно лучшему

Page 7: Основные подходы к созданию ИИ

Как построить когнитивную модель?

Интроспекция

Психологический эксперимент

Био, инфо и когнитивные технологии

Page 8: Основные подходы к созданию ИИ

Аристотель (IV в. до н.э.)

Один из первых, попытавшихся определить «правильное мышление»

Законы логики – силлогизмы, модусы и др.

Существующие сложности

Трудность формализации

Наличие большого числа НЕ-факторов

Вычислительная сложность

Первые программы в области ИИ

Программа Логик-теоретик (Аллен Ньюэлл,1955/56) предложила более элегантное доказательство теоремы, чем Бертранд Рассел

Page 9: Основные подходы к созданию ИИ

Интеллектуальные агенты и роботы

Андроиды Geminoid F и Geminoid HI-1, созданные выдающимся японским ученым Хироси Исигуро http://www.youtube.com/watch?v=9q4qwLknKag

Танцующая и поющая роботесса HRP-4C от фирмы Honda http://www.youtube.com/watch?v=uP6Te5XbTF8

Японский робот ASIMO http://www.youtube.com/watch?v=zul8ACjZI18

Page 10: Основные подходы к созданию ИИ

Первые успехи бионического направления

http://www.youtube.com/watch?v=IFYbaa1JVLU

http://www.youtube.com/watch?v=pSHI2tYqk8Q

Бионическая Изучение человека и его мышления,

дублирование его биологических функций

Информационная Автоматизация интеллектуальных функций человека, решение

прикладных задача методами ИИ

Эволюционная Понимание механизмов и условий формирования

интеллектуальных функций в ходе эволюции и адаптации

Page 11: Основные подходы к созданию ИИ

Ключевые вопросы

Действительно ли методы ИИ имитируют в значительной мере то, что мы понимаем под интеллектом?

Существуют ли такие аспекты интеллекта человека, которые в принципе нельзя смоделировать на вычислительной машине?

Возможные ответы

ИИ возможен ровно настолько, насколько решен вопрос о познании интеллектуальных функций человека.

Все, что человек способен познать, можно в конечно итоге реализовать, а вопрос о механизме или форме реализации является вторичным.

Ключевые возражения против ИИ

«Китайская комната» и критика теста Тьюринга (Джон Серл )

Эмерджентные свойства интеллекта невозможно изучить стратегией редукционизма (Роджер Пенроуз)

«Нейронный дарвинизм» Джералда Эделмена

Page 12: Основные подходы к созданию ИИ

Предпосылки:

1. Мозг порождает разум.

2. Синтаксиса недостаточно для существования семантики.

3. Компьютерная программа полностью определяется своей синтаксической структурой.

4. Человеческий разум оперирует смысловым содержанием (семантикой).

[ Статья «Is the Brain’s Mind a Computer Program?», John Rogers Searle, 1980 ]

Заключения: 1. Программы не являются сущностью разума и их наличия недостаточно

для наличия разума. 2. Тот способ, посредством которого человеческий мозг на самом деле

порождает ментальные явления, не может сводиться лишь к выполнению компьютерной программы.

3. То, что порождает разум, должно обладать по крайней мере причинно-следственными свойствами, эквивалентными соответствующим свойствам мозга.

Page 13: Основные подходы к созданию ИИ

Критика стратегии редукционизма (сильного ИИ):

1. В мозгу человека существует недетерминированность на уровне нейронов и связей между ними

2. Неопределенность на уровне отдельных компонентов может, однако, обеспечивать предсказуемость на уровне всей системы

3. Сознание, разум, память возникают как свойства мозга в целом, а не как свойства его отдельных элементов

[ Книга «Новый ум Короля»,

Роджер Пенроуз, 1989 ]

Редукционизм - методологический принцип, согласно которому сложные явления могут быть полностью объяснены на основе законов, свойственных более простым.

Эмерджентность – несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов,

Page 14: Основные подходы к созданию ИИ

Принципы теории «нейронного дарвинизма»:

1. Отбор развития - формирование мозга в условиях существования какого-то генетического ограничения не может протекать одинаково у двух разных индивидов

2. Эмпирический отбор - на определенной стадии процесса перекрывание изменяет не только структуру, но и эффективность действия синапсов

3. Между картами мозга существуют отображения, которые включают рекурсивные контуры с массовым параллелизмом

«Neural Darwinism: The Theory Of Neuronal Group

Selection», Gerald M. Edelman, 1987]

Естественный отбор в НС

Развитие нервной системы и ее способность изменять свои свойства под влиянием индивидуального опыта следует рассматривать как процесс непрерывного отбора предсуществующих групп нейронов и их синаптических связей…

Page 15: Основные подходы к созданию ИИ

Процесс мышления не разлагается на простейшие логические операции, доступные машине

Машина не способна придумать ничего нового и не может заниматься творческой деятельностью

Машина не сможет мыслить, поскольку сознание - продукт общественного развития

Создание более совершенной машины унижает человека

У машины отсутствует сила воли

Машина, созданная человеком, косвенно также явится продуктом развития, длившегося миллиарды лет

Машина не может создать устройство более совершенное, чем она, а человек может

Машины (искусственные системы) не способны проявлять человеческие чувства (юмор, доброту, дружбу, любовь, зависть, ненависть и др.)

Page 16: Основные подходы к созданию ИИ

Перечислите основные подходы к определению ИИ.

Что такое система искусственного интеллекта (интеллектуальная система)?

Поясните суть теста Тьюринга и требования, которые он предъявляет к системе ИИ.

Какие существуют методы для изучения когнитивной модели Интеллекта?

Какие отличия существуют между рациональным мышлением и поведением?

Какие существуют проблемы для использования классической логики при создании ИИ?

Назовите три основных направления исследований в области ИИ и сформулируйте отличия между их целями и подходами.

Насколько возможно создание системы ИИ?

Какие возражения против ИИ Вы считаете наиболее существенными?

Почему наличие чувств рассматривают как атрибут интеллектуальности сознания и мышления?

Page 17: Основные подходы к созданию ИИ

Текст лекции «Основные подходы к созданию искусственного интеллекта» http://it-claim.ru/Education/Course/AI/Lections/Lections_intro.htm

Стюарт Рассел (Stuart Russell) и Питер Норвиг (Peter Norvig) Искусственный интеллект: современный подход (AIMA), 2-е издание (Artificial Intelligence: A Modern Approach, 2nd Edition), 2007 - 1408 стр.

Люгер Джордж Ф. "Искусственный интеллект. Стратегии и методы решения сложных проблем". М. Издательский дом “Вильямс”, 2005 - 864 стр.

http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_intelligence

http://www.alanturing.net/turing_archive/pages/Reference%20Articles/What%20is%20AI.html