I так далі до нескінченності.

В основі методу, необхідного для реалізації такого діалогу, може лежати механічне порівняння речень, які вводяться людиною, зі зразками (шаблонами) речень, що зберігаються прогоамою. Якщо речення збіглося повною м)р_ою з одним із зоазків. видається одна з відповідей, заздалегідь заготоаленихдляцього зразка.

КЛлякн 7gaF7wHyra^jLf^Ka варіантів порівнянь, кожний з яких може бути легко запрограмований. ,

Варіант 1 (повний збіг). Якщо речення, що вводиться, повністю збігається з одним із зразків, може прозвучати відповідь: "Так, Ви маєте рацію", або навпаки: "Ви помиляєтесь, оскільки...", і після "рацІю" або "оскільки" програміст може написати будьчжий текст, що імітує глибоке розуміння специфіки предметної області. Наприклад дуже непогано виглядатиме такий діалог:

Людина: Квадрат гіпотенузи дорЬнює сумі квадратів катетів.

Програма: Так, але є подібний результат I для непрямокутних трикутників — це теорема косинусів.

Навряд чи після кількох подібних відповідей у когось залишаться сумніви в інтелектуальних здібностях програми. Але, звичайно, повні збіги трапляються дуже рідко. Томудоводиться використовувати інші типи порівнянь.

Варіант 2 (використання замінювач1в). Типовим є використання замінювачів * і ?. із замінювачем J зіставляється довільний фрагмент тексту. Із замінювачем ? — будь-яке окреме cnoso*~.

Наприклад шаблон (* комп'ютери *) успішно зіставляється з будьчжим реченням, в якому згадується про комп'ютери; шаблон (Я люблю ? яблука) — з такими реченнями, як (Я люблю червоні яблука), (Я люблю солодкі яблука) тощо (але не з реченням Я люблю їсти зелені яблука).

Варіант 3 (надання значень змінним у процесі зіставлення). При цьому можливості програми, що реалйує фатичнии далог, значно розширюються вона набуває здатності до генерації відповідей, які залежать від запитань. Так, правило

(Я?*Г^? MЩо Ви ще<а> ?)

дозволяє на речення Ялюблюяблука відповісти Що Ви щелюбите?, а на речення Я ненавиджу дощІ — Що Ви ще ненавидите? У цьому прикладі при успішному зіставленні змінній а надається значення слова, з яким збігається замінювач ?. Безумовно, при використанні українських фраз замість англійських потрібно ще стежити за узгодженням суфіксів і закінчень.

---

Варіант 4 (універсальний зразок^ Зі зразком (*) зіставляється будь-яке речення.Системи штучного інтелекту Суром НЯ

Звичайно, і відповіді, що відповідають цьому зразкові, повинні бути такими ж універсальними. Наприклад:

(Я Вас не дуже розумію)

(Не будьте такими небагатослівними)

(Чому це має для Вас значення?)

ВарІант Б (зіставлення більше ніж з одним зразком}. Ремення може зіставлятися не з одним зразком, а кількома. Наприклад, якщо в програмі задані підстановки (*люблю *) —> (Що Ви щелюбите?)

(* комп'ютери *) —> (Ви маєте здібності до технІки), до речення (Я люблю комп'ютери) зіставляється з обома зразками.

ТЕМА: КІБЕРНЕТИЧНІ СИСТЕМИ

1. Поняття кібернетичної системи

Системи, що є носіями природного або штучного Інтелекту, можуть бути охарактеризовані з погляду кібернетики — науки, яка вивчає риси, спІльнІ для складних систем будь-якоТ природи. Зокрема, центральне місце в кібернетиці посідає вивчення процесів перетворення інформації у системах та керування ними. Основи цієї науки були викладені у 1948 p. видатним американським ученим Норбертом Вінером у його видатній роботі "Кібернетика, або Керування і зв'язок у тварин і машин.

Ключовим поняттям кібернетики є кібернетична система, визначене як сукупність пов'язаних один з одним об'єктів (елементів системи), що здатні сприймати, зберігати, перетворювати Інформацію, а також: обмінюватися нею. Так, людський організм можна розглядати як систему, що складається з окремих елементів- клітин; органи людського тіла при цьому розглядаються як підсистеми.

Відомим є ще одне визначення системи:

Системою називається сукупність порівняно простих елементарних структур або процесів, що взаємодіють між собою та об'єднані в єдине ціле для виконання певної cnUibHO( функції, що не зводиться до функцій окремих компонент. Система має такі ознаки:

• взаємодіє із зовнішнім середовищем та іншими системамияк єдине ціле;

• є ієрархією підсистем більш низького рівня;

• є підсистемою для деякоїсистеми вищого рівня;

• зберігає загальну структуру взаємодії елементів при зміні зовнішніх •умов і внутрішнього стану.

Складні кібернетичні системи прийнято описувати на двох рівнях.

3 одного боку, системуможна визначити як Інформаційний перетворювач , що сприймає від зовнішнього середовища деякі вхідні величини (подразники, стимули) і залежно від цих подразників та свого внутрішнього стану генерує вихідні величини (реакції). Інакше кажучи, якщо через x_lf ...,х_п позначити вхідні подразники, через yi ...,у_т

-реакціїсистеми, ^^^ЩЩ^Ш^Ш. ^{а через} Ш ~» °° “ ^шШ’ ^Щ0 визначають поточний стан, то

Сиотеми штучного інтелекту. Сурова H.M.

Функція, що визначає інформаційне перетворення, може бути задана явно або неявно, система — описуватися складними математичними рівняннями: диференційними, Інтегральними та ін.

---

До розгляду можна залучити f внутрішню структуру системи. ТодІ остання визначаєтьсяякпара⁵"^** де M — сукупність елементів системи,^ — сукупність зв'язків між цими елементами. ТодІ підсистемою S' системи 5 називається nopa & I р£ Щ м ^ c Щ л* c ^я Можна окремо виділяти вхідні та вихІднІ елементи системи, які взаємодіють із зовнішнім світом, та ЇЇ внутрішні елементи.

2. Класифікація кібернетичних систем

Поширеною є класифікація кібернетичних систем, яка залучає до розгляду два критерії:

І. Ступінь визначеності функціонування. За цим критерієм системи поділяються на:

• детерміновані, елементи якої взаємодіють точно визначеним чином;

• Імовірнісні, для яких фактори, що впливають на елементи, або зв'язки мІж елементами не можуть бути точно описані, f результат функціонування системи стає не повністю визначеним.

2. Ступінь складності систем, за яким вони поділяються на:

• npocmi, які можуть бути описані простими математичними моделями з невеликоюкількІстю рівнянь I змінних;

• складні, які описуються складними математичними моделями з такою великою кількістю рівнянь і змінних, що їх точне моделювання стає неможливим або недоцільним;

• дуже складні, для яких не існує адекватного задовільного математичного опису.

.3. Керування кібернетичними системами

Проблема керування складними системами є однією з ключових у кібернетиці. Традиційне завдання керування можна неформально сформулювати так: перевести керований об'єкт до бажаного стану або забезпечити перебування керованого об'єкта у потрібному стані При цьому важливо мінімізувати затрати, пов'язані з керуванням.

Серед учених, які внесли значний вклад у розвиток теорії керування, можна відмітити H. Вінера, P. Беллмана, 0. Ляпунова, P. Калмана, M. Мої-сеєва, В. Глушкова. Значне місце в їх працях посідає принцип оптимального керування, відомий як принцип оптимальності Л. Понтрягіна. Важливий вклад у розвиток теорії керування кібернетичними системами був зроблений київською школою вчених (Б. Бублик, M. Кириченко, Ф. Га-ращенко, 0. Наконечний).

Можна розглядати також завдання структурного керування, які полягають у виборі оптимальної структури системи. Слід зауважити, що написання програм, які можуть бути виконані за допомогою універсальних комп'ютерів або спеціалізованих процесорів, можна вважати окремим видом керування.

Розрізняють такіситуацІЇ:

• коли вдається побудувати точну математичну модель, інакше кажучи, дркладіло описати керовану систему за допомогою математичних співвідношень І

---

Системи штучного інтелекту. Сурова RM

отримати адекватну постановку задачі керування; причому якщо існують ефективні точні методи вирішення цієї задачі, керування може бути точним. Як правило, точні методи керування можна застосовувати тільки для порівняно простих систем;

для складніших систем доводиться застосовувати наближені методи керування; пов'язано це з тим, що або вдається побудувати лише приблизну модель об'єкта, або існують лише наближені методи вирішення відповідних рІвнянь;

для типових дуже складних систем (таких, як живий організм, корпорація, суспільство) побудувати математичну модель у принципі неможливо; можна сподіватися на певний приблизний опис лише окремих сторін функціонування таких систем. Керування ними має неформальний характер. Тому завдання такого керування можна вважати одним з основних у теорії штучного інтелекту, Ці проблеми стали предметом розгляду окремого наукового напряму, який дістав назву ситуаційного керування.

4. Контур керування та зворотний зв'язок

Ключовим поняттям керування є поняття "контур". Розрізняють два основні типи контурів керування: замкнений та розімкнений.

На рис. 2.1 продемонстровано найпростіший розімкнений контур керування, який передбачає наявність двох основних елементів: керуючого та керованого. Для простоти викладу вважається, що кожний елемент має одну вхідну і одну вихідну величину (один вхід і один вихід).рихідні сигнали керуючого елемента є вхідними для керованого елемента. Отже, длятого, щоб забезпечити потрібні вихІдні реакції керованого елемента, необхідно перш за все налаштувати керуючий елемен?^

	Керуючій	X	Керований	^y
t	елемент		елемент

._fl йк.1І.Миии«ймп^мюмм

У*

Очевидно, щсСрозімкнений контур керування не є достатньо гнучки^? Часто доводиться переналагбджувати систему. Виникає питання, чи не можна автоматизувати таке переналагодження? Інакше кажучи, чи не може контур керування набути необхідних адаптивних характеристик? ТакЛздаптивне керування може бути здійснено в рамках замкненого контуру на основі одногсгз найфундаментальніших принципів теорії автоматичного керування і кібернетики — принципу зворотного зв'язкуЛей принцип полягає в тому, що вихідні сигнали системи знову подаються на її вхід (pWe^2.2).

X	Керований
— "' -J	елемент

Керуючий

елеммпг

e~y-y*

Рис. 2.2. Замкнений контур керування зІ зворотним зв'язком До складу керуючого елемента включено новий компонент, який порівнює еталонне значення виходу у* з поточним виходом у. Різниця e = у-у* аналізується керуючим елементом, і на підставі цього аналізу коригується керуючий сигналх.

---

liСнотемн штучного Інтелекту. Сурова HM, Взагалі, на вхід системи може подаватися будь-яка функція F (у) вїд виходу. Залежно вщ вигляду цієї функції розрізняють два основні типи зворотного зв'язку:

негативний, спрямований на ліквідацію вЩхилення реакції системи від певного усталеного режиму;

• позитивний, спрямований на збільшення відхилення.

Слова "негативний" і "позитивний" не слід розуміти як "поганий" або "добрий". Обидва типи зв'язк/в можуть бути "добрими" або "поганими", залежно від конкретної системи і мети та умов функціонування цієї системи.

Наведемо приклади зворотних зв'язків у соціально-економічних системах. Прикладнегвтивногозворотного зв'язку (закон рівноваги попиту та пролозицї). Нехай під впливом тих чи інших факторів зростає цІна на певний товар. 3 одного боку, у даному разІ зростає вигода виробни-цтва товару, отже, збільшується пропозиція, з Іншого боку, за рахунок зростання ціни спадає попит, забезпечений грошима, у результаті ціна на товар починає знову спадати; відбувається повернення до точки рів­новаги.

Приклад позитивного зворотного зв'язку (модель розвитку Інфляції). Нехай nta впливом тих чи Інших факторів знижується курс національної валюти, що призводить до падіння життєвого рівня населення. 3 метою компенсації цього падіння держава може прийняти рішення про грошову емісІю Сдрукування додаткових грошей). У результаті відбувається подальше знецінення національної валюти і т. д.

Кібернетична система може мати будь-яку кількість зворотних зв'язків, як негативних, так I позитивних. Зрозуміло, що негативні зворотні зв'язки необхідні для підтримки деякого стану системи, а позитивні — для переведення системи з одного стану в інший. У цьому зв'язку важливо розуміти поняття "гомеостаз".

Гомеостазом називається підтримка умов нормального функціонування системи, тобто підтримка найвамсливіших змінних, від яких залежить стан і поведінка системи, в діапазоні, що забезпечує їїнормальне функціонування.

ТЕМА; ІНТЕЛЕКТЯК ВИСОКООРГАНІЗОВАНА КІБЕРНЕТИЧНА СИСТЕМА

1. Алгоритмічний I декларативний підходи до керування

Традиційно розрізняють два підходи до керування складними системами та до програмуванняроботівікомп'ютерів,які моглц б розв'язувати ті чи інші задачі. У разі розв'язкузадачі на сучасних комп'ютерах в основному реалізовано традиційний алгоритмуннГі n/flщ який можна ще.назвати імперативним. Цей~підхід вимагає заздалегідь продумати та детально розписати, як треба вирішувати певну проблему. Написання програми вимагає задання чітких послідовних інструкцій. Якщо таку послідов- ність вдається написати, комп'ютер зможе вирішувати поставлену задачу, якою б сшдноювона не була. Але, зоозуміло. вінвиконуватиме інструкції, абсолютно ~не розуміючи їх змісту. —

Інший підхід — декларативний. Інтелектуальному виконавцеві (людині чи комп'ютеру) досить сказащ що треба робити, тобто лише сформулюіатй завдання,

---

Смотрите также файлы

• Рынок финансовых услуг (1).doc

• n9.doc

• ПЕРВЫЕ ДНИ ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ.doc

• ЛФК при заболеваниях сосудов.doc

• ЛФК при беременности.doc