Файл: Цифровая экономика. Искусственный интеллект..pdf

ВВЕДЕНИЕ

Появление и исследование искусственного интеллекта в мире, является очень интересной и важной задачей в цифровой экономике. Это позволит автоматизировать работу некоторых предприятий и отраслей, вывести деятельность и жизнь на новый уровень цифровизации и жить будущим. Искусственный интеллект, новая ветвь в развитии цифровой экономики и общества в целом, которая требует глобального изучения всех аспектов её внедрения и взаимодействия с бизнесом, государством и обществом. Понятие искусственного интеллекта многогранно. Во-первых, это вопрос о том, что такое искусственный интеллект, ведь определение понятия обусловливает предмет, цель, методы, успешность исследования. Интеллект подразумевает обработку информации, поэтому важной является проблема представления знаний в системах искусственного интеллекта. Существуют различные подходы к решению вопросов, связанных с созданием интеллектуальных систем, и их рассмотрение проливает свет на многие аспекты проблемы. Так же, огромное значение имеет обеспечение взаимодействия систем искусственного интеллекта с человеком на естественном языке, так как при этом значительно облегчается ведение диалога с ними. По мнению некоторых ученых, искусственный интеллект принципиально невозможен, разработки в области создания систем искусственного интеллекта являются в настоящее время одним из приоритетных направлений в науке и экономике.

Цель моей курсовой работы определяют следующие задачи:

• Раскрыть понятие искусственного интеллекта;
• Изучить историю зарождения искусственного интеллекта в мире;
• Определить специфику работы искусственного интеллекта;
• Выявить цикл зарождения искусственного интеллекта в России;
• Описать виды искусственного интеллекта в России;
• Оценить влияние искусственного интеллекта на экономику и общество;
• Рассказать о тенденциях развития искусственного интеллекта, сделать прогноз и вывод.

Глава 1. Искусственный интеллект

• 1. Знакомство с понятием искусственный интеллект

Искусственный интеллект (ИИ) - система или машина, которая может имитировать человеческое поведение, чтобы выполнять задачи, и постепенно обучаться, используя собираемую информацию. ИИ имеет множество воплощений. В понятие "искусственный интеллект" вкладывается различный смысл - от признания интеллекта у ЭВМ, решающих логические или даже любые вычислительные задачи, до отнесения к интеллектуальным лишь тех систем, которые решают весь комплекс задач, осуществляемых человеком, или еще более широкую их совокупность. В исследованиях по искусственному интеллекту ученые отталкиваются от сходства процессов, происходящих в технической системе или в реализуемых ею программах, с мышлением человека. Если система решает задачи, которые человек обычно решает посредством своего интеллекта, то мы имеем дело с системой искусственного интеллекта. Важно уяснить, прежде всего, что такое задача. Как отмечают психологи, этот термин тоже не является достаточно определенным. Здесь, в качестве исходного можно принять понимание задачи как мыслительной. Задача есть только тогда, когда есть работа для мышления, т. е. когда имеется некоторая цель, а средства к ее достижению не ясны, их надо найти посредством мышления. Если человек обладает алгоритмом решения некоторой задачи и имеет физическую возможность его реализации, то задачи в собственном смысле уже не существует. Так понимаемая задача, является проблемной ситуацией, и решается посредством её устранения. В ее решении участвуют не только условия, которые непосредственно заданы. Человек использует любую находящуюся в его памяти информацию, "модель мира", имеющуюся в его психике и включающую фиксацию разнообразных законов, связей, отношений этого мира.

Если задача не является мыслительной, то она решается ЭВМ традиционными методами и, значит, не входит в круг задач искусственного интеллекта. Ее интеллектуальная часть выполнена человеком. На долю машины осталась часть работы, которая не требует участия мышления и является неинтеллектуальной. Под словом "машина" здесь понимается машина вместе с ее совокупным математическим обеспечением, включающим не только программы, но и необходимые для решения задач "модели мира". Недостатком такого понимания является главным образом его антропоморфизм. Задачи, решаемые искусственным интеллектом, целесообразно определить таким образом, чтобы человек, по крайней мере, в определении отсутствовал. Основная функция мышления заключается в выработке схем целесообразных внешних действий в бесконечно варьирующих условиях. Специфика человеческого мышления состоит в том, что человек вырабатывает и накапливает знания, храня их в своей памяти. Выработка схем внешних действий, происходит на основе знаний, получаемых дополнительно из среды, для поведения в которой вырабатывается схема действия. Этот способ выработки схем внешних действий, является существенной характеристикой любого интеллекта. Отсюда следует, что к системам искусственного интеллекта относятся те, которые, используя заложенные в них правила переработки информации, вырабатывают новые схемы целесообразных действий на основе анализа моделей среды, хранящихся в их памяти. Способность к перестройке самих этих моделей в соответствии с вновь поступающей информацией является свидетельством более высокого уровня искусственного интеллекта.

Большинство исследователей считают наличие собственной внутренней модели мира у технических систем предпосылкой их "интеллектуальности". Характеризуя особенности систем искусственного интеллекта, специалисты указывают на:

• наличие в них собственной внутренней модели внешнего мира (эта модель обеспечивает индивидуальность, относительную самостоятельность системы в оценке ситуации);
• способность пополнения имеющихся знаний;
• способность к дедуктивному выводу, т.е. к генерации информации, которая в явном виде не содержится в системе (это качество позволяет системе конструировать информационную структуру)
• умение оперировать в ситуациях, связанных с различными аспектами нечеткости, включая "понимание" естественного языка;
• способность к диалоговому взаимодействию с человеком;
• способность к адаптации.

В реальных исследованиях, как правило, признается абсолютно необходимым наличие внутренней модели внешнего мира, и при этом считается достаточным выполнение хотя бы одного из перечисленных выше условий. 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 её ответов от ответов человека. Успешная "игра в имитацию" не может без тщательного предварительного анализа мышления, как целостности, быть признана критерием способности машины к мышлению.^[1] Поэтому точка зрения Тьюринга подвергалась критике.

Однако, если говорить не о мыслящей машине, а об искусственном интеллекте, который должен лишь выводить физические тела знаков, интерпретируемые человеком в качестве решений определенных задач, то с таким утверждением отчасти согласился В.М. Глушков, утверждая, что наиболее естественно, следуя Тьюрингу, считать, что некоторое устройство, созданное человеком, представляет собой искусственный интеллект, если, ведя с ним достаточно долгий диалог по более или менее широкому кругу вопросов, человек не сможет различить, разговаривает он с разумным живым существом или с автоматическим устройством. Если учесть возможность разработки программ, специально рассчитанных на введение в заблуждение человека, то, возможно, следует говорить не просто о человеке, а о специально подготовленном эксперте.^[2] Этот критерий, на взгляд многих ученых, не противоречит перечисленным выше особенностям системы искусственного интеллекта. На начальных этапах разработки, ряд исследователей, ставили задачу создания интеллекта, успешно функционирующего в любой сфере деятельности. Это можно назвать разработкой "общего интеллекта". Сейчас большинство работ направлено на создание "профессионального искусственного интеллекта", т. е. систем, решающих интеллектуальные задачи из относительно ограниченной области. В этих случаях "достаточно широкий круг вопросов" должен пониматься как соответствующая область предметов.

Исходным пунктом рассуждений об искусственном интеллекте было определение такой системы как решающей мыслительные задачи. Но перед нею ставятся и задачи, которые люди обычно не считают интеллектуальными, поскольку при их решении человек сознательно не прибегает к перестройке проблемных ситуаций. К их числу относится, например, задача распознания зрительных образов. В процессе изучения зрительных образов, человек не решает мыслительных задач, поскольку программа распознания не находится в сфере осознанного. Но так как в решении таких задач на неосознанном уровне участвует модель среды, хранящаяся в памяти, то эти задачи, в сущности, являются интеллектуальными. Соответственно и система, которая ее решает, может считаться интеллектуальной. Теория искусственного интеллекта при решении многих задач сталкивается со следующими проблемами.

Одна из таких проблем состоит в выяснении вопроса, доказуема ли теоретически или математически, возможность искусственного интеллекта. На этот счет существуют две точки зрения. Одни считают, что ЭВМ в принципе может выполнить любую функцию, осуществляемую естественным интеллектом. Другие полагают, что есть проблемы, решаемые человеческим интеллектом, которые принципиально недоступны ЭВМ.

1.2. Создание искусственного интеллекта

Продвигаясь вперед, исследователи, работающие в области искусственного интеллекта, обнаружили, что вступили в схватку с весьма запутанными проблемами, далеко выходя­щими за пределы традиционной информатики. Выяснилось, что для создания машин, имитирующих работу человеческого мозга, требуется разобраться в том, как действуют миллиарды его взаимосвязанных нейронов. Многие исследователи пришли к выводу, что самая трудная проблема, стоящая перед современной наукой - познание процессов функционирования человеческого разума, а не просто имитация его работы. В процессе создания искусственного интеллекта, определялись различные подходы. Идея создания мыслящих машин "человеческого типа", определяла механический подход. Средневековые летописи полны рассказов об автоматах, способ­ных ходить и двигаться почти также как их хозяева - люди. В 1736 г.  французский изобретатель Жак де Вокансон изготовил механичес­кого флейтиста в человеческий рост, который исполнял двенадцать мело­дий, перебирая пальцами отверстия и дуя в мундштук, как настоящий музыкант. В середине 1750-х годов Фридрих фон Кнаус, австрийский автор, служивший при дворе Франциска I, сконструировал серию машин, которые умели держать перо и могли писать довольно длинные тексты.

Другой мас­тер, Пьер Жак-Дроз из Швейцарии, построил пару изумительных по слож­ности механических кукол размером с ребенка: мальчика, пишущего письма и девушку, играющую на клавесине. В 1830-х годах английский математик Чарльз Бэббидж заду­мал, правда, так и не завершив, сложный цифровой калькулятор, который он назвал Аналитической машиной, как утверждал Бэббидж, его машина в принципе могла бы рассчитывать шахматные ходы. Позднее, в 1914 г, Леонардо Тор­рес-и-Кеведо, действительно изготовил электромеханическое устройство, способное разыгрывать простейшие шахматные партии почти также хоро­шо, как и человек. После второй мировой войны появились устройства, определяющие электронный подход. Они, казалось бы, подходили для достижения заветной цели - моделирования разумного поведения. Это были электронные цифровые вычислительные ма­шины. Так компьютер, поразил в 1952 г. телезрителей США, точно предсказав результаты прези­дентских выборов за несколько часов до получения окончательных данных. Этот "подвиг" компьютера лишь подтвердил вывод,  к которому в то время пришли многие ученые:  наступит тот день, когда автоматические вычисли­тели, смогут имитировать не вычислительные  процессы,  свойственные человеческому мышлению, в том числе восприятие и обучение, распознава­ние образов, понимание повседневной речи и письма, принятие решений в неопределенных ситуациях,  когда известны не все факты. Исследователей ИИ, работающих над созданием мыслящих машин, можно разделить на две группы. Одних интересует чистая наука и для них компьютер - лишь инструмент, который обеспечивает возможность экспериментальной проверки теорий процессов мышления. Интересы другой группы лежат в области техники: они стремятся расширить сферу применения компьютеров и облегчить поль­зование ими. Многие представители второй группы мало заботятся о выяс­нении механизма мышления - они полагают, что для их работы это едва ли более полезно, чем изучение полета птиц и самолетостроения.

     В настоящее время, обнаружилось, что как научные, так и технические поиски столкнулись с несоизмеримо более серьезными трудно­стями, чем представлялось ранее.  На первых порах, многие исследователи ИИ верили, что через какой-нибудь десяток лет машины обретут высочайшие человеческие таланты. Преодолев период развития и обучившись в библиотеках всего мира, хитроумные компьютеры, благодаря быстродействию точности и безотказной памяти постепенно превзойдут своих создателей-людей.  Сейчас мало кто говорит об этом, а если и говорит, то отнюдь не считает, что подобные чудеса не за горами. Многие ныне обычные разработки, в том числе усовершенствованные системы программирования, текстовые редакторы и программы распознавания образов, в значительной мере рассматриваются на работах по ИИ.  Теории, новые идеи, и разработки ИИ неизменно привлекают внимание тех, кто стремится расширить области применения и возможности компьютеров, сделать их бо­лее "дружелюбными", то есть более похожими на разумных помощников и ак­тивных советчиков. Несмотря на многообещающие перспективы, ни одну из разработанных до сих пор программ ИИ нельзя назвать "разумной" в обычном понимании этого слова. Это объясняется тем, что все они узко специализированы, самые сложные экспертные системы по своим возможностям скорее напоми­нают дрессированных или механических кукол, нежели человека с его гиб­ким умом и широким кругозором. Даже среди исследователей ИИ теперь многие сомневаются, что большинство подобных изделий принесет сущест­венную пользу. Немало критиков ИИ считают, что такого рода ограничения вообще непреодолимы. К числу скептиков, относится Хьюберт Дрейфус, профессор философии Калифорнийского университета в Беркли. С его точки зрения, истинный разум, невозможно отделить от его человеческой основы, заклю­ченной в человеческом организме. "Цифровой компьютер - не человек, говорит Дрейфус. "У компьютера нет ни тела, ни эмоций, ни потребнос­тей. Он лишен социальной ориентации, которая приобретается жизнью в обществе, а именно она делает поведение разумным. Я не хочу сказать, что компьютеры не могут быть разумными. Но цифровые компьютеры, зап­рограммированные правилами из нашей, человеческой, жизни, действительно не могут стать разумными.  Поэтому ИИ в том виде, как мы его представляем, невозможен".^[3] Попытки построить машины, способные к разумному поведению, в зна­чительной мере вдохновлены идеями профессора МТИ Норберта Винера, что положило начало кибернетическому подходу в создании искусственного интеллекта. Винеру и его сотруднику Джулиану Бигелоу, принадлежит разработка принципа "обратной связи", который был успешно применен при разработке нового оружия с радиолокационным наведением.