Презентация на тему «Искусственный интеллект. Презентация на тему: Искусственный интеллект Искусственный интеллект модели проектирование разработка презентация

Слайд 7

Может ли машина самостоятельно мыслить?

Разработчики систем ИИ как раз и пытаются научить машину, подобно человеку, самостоятельно строить программу своих действий, исходя из условий задачи.

Ставится цель превращение компьютера из формального исполнителя в интеллектуального исполнителя.

Слайд 8

Как создаются интеллектуальные системы

Системы искусственного интеллекта работают на основе заложенных в них баз знаний, а человеческое мышление основано на двух составляющих: запасе знаний и способностей к логическим рассуждениям.

Поэтому для создания интеллектуальных систем на компьютере нужно решить две задачи:

• моделирование знаний (разработка методов формализации знаний для ввода их в компьютерную память в качестве базы знаний);
• моделирование рассуждений (создание компьютерных программ, имитирующих логику человеческого мышления при решении разнообразных задач).

Слайд 9

Основные области, в которых применяются методы ИИ:

• Распознавание образов
• Оптическое распознавание символов
• Распознавание рукописного текста
• Распознавание речи
• Распознавание лиц
• Обработка естественного языка
• Машинный перевод
• Нелинейное управление и робототехника
• Машинное зрение, виртуальная реальность и обработка изображений
• Теория игр и стратегическое планирование
• Диагностика ИИ в играх и боты в компьютерных играх Машинное творчество
• Сетевая безопасность

Слайд 10

Модели функционирования формального и интеллектуального исполнителя

• Формальный исполнитель
• Интеллектуальный исполнитель
• Данные
• Программа
• Выполнение программы
• Результаты
• Данные
• Построение программы
• Выполнение программы
• Результаты

Слайд 11

Что должен знать компьютер?

Любая система ИИ работает в рамках какой-то определенной предметной области (медицинская диагностика, экономика и др.). Подобно специалисту компьютер должен обладать знаниями в данной области.

Знания в конкретной предметной области, определенным образом формализованные и заложенные в память ЭВМ, называются компьютерной базой данных.

Посмотреть все слайды

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Андроид Андро́ид -человекоподобный робот. Слово происходит от греческого andr-, что означает «человек,мужчина, мужской», и суффикс -eides, который означает - «подобный, схожий» (от eidos). Слово дроид - робот из эпопеи «Звездные войны войны» -Джордж Лукас получил путём сокращения от «андроид». Первое упоминание термина андроид приписывается Альберту Кельнскому(1270 год). Значительную роль в популяризации термина сыграл французский писатель Филипп Огюст Матиас Вилье де Лиль-Адам Матиас (Mathias Villiers de l’Isle-Adam) (1888-1889), в своём произведении «Будущая Ева» («L"Ève future») для обозначения человекоподобного робота, описывая искусственную женщину Адали (Hadaly). Адали разговаривала с помощью фонографа, выдающего одну за другой классические цитаты. По другой версии слово андроид произошло от создателя первых механических игрушек Анри Дро.

Слайд 14

Описание слайда:

Слайд 15

Описание слайда:

Слайд 16

Описание слайда:

Слайд 17

Описание слайда:

Искусственная нервная система Российские ученые сделали первый шаг в создании искусственного интеллекта, создав искусственную нервную систему на примере червя. Российским ученым удалось создать искусственную нервную систему, что является первым шагом к созданию искусственного интеллекта. Для этого они досконально изучили тело червя, обладающего простейшими нервами. Затем с помощью компьютера построили его виртуальную модель и воссоздали всю структуру его нервной системы. На видео видно, как под микроскопом то дергается, то застывает, то сворачивается клубком прозрачный червь. Для ученых, изучающих работу мозга, это видео - как голливудский блокбастер. "Червь - не герой компьютерной игры, поведение которого запрограммировано заранее. Его действия непредсказуемы, как у живого... Это еще не искусственный интеллект, но уже искусственная нервная система", - поясняют ученые. Научный сотрудник Института систем информатики СО РАН имени А. П. Ершова Андрей Пальянов рассказывает: "Вот эти серые конусообразные штуковины символизируют мышцы... 300 нейронов имеют объект и 95 мышечных клеток - все они здесь представлены, а маленькие сферы и соединения между ними - это те самые нейроны".

General Motors предлагает заменить авто на самокаты с ИИ. Американская компания General Motors уже знает каким будет авто будущего. Они уже предоставили к всеобщему вниманию концептуальный новейший аппарат EN-V. Для этой модели характерны своеобразные особенности: очень маленькие размеры, всего два колеса, которые располагаются параллельно, и самый большой плюс наибольшая автономность от действий человека. На данный момент многие пытаются представить какое будет авто в будущем, General Motors подошла к этому вплотную, следуя по” экологическому пути”. По сообщению Auto car General Motors создали EN-V вместе с китайской фирмой SAIC. П о мнению многих эта модель по радикальности пришла на смену гибридному Chevrolet Volt. Есть три версии, и основу каждой составляет шаболда платформа. Высота каждой перемены 1,82 м, ширина - 1,21м, длина – 1,21м. Вес меньше 400кг. Материал изготовления плавность и карбон.

Слайд 22

Описание слайда:

Слайд 23

Описание слайда:

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Искусственный интеллект и ЭВМ Проект подготовили: ученицы 10 «Г» класса Магомедова А.М. и Слугина С.В.

2 слайд

Описание слайда:

Электро́нная вычисли́тельная маши́на, ЭВМ - комплекс технических средств, где основные функциональные элементы (логические, запоминающие, индикационные и др.) выполнены на электронных элементах, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

3 слайд

Описание слайда:

Иску́сственный интелле́кт (ИИ) 1) наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ; 2) свойство интеллектуальных систем выполнять творческие функции, которые традиционно считаются прерогативой человека. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами.

4 слайд

Описание слайда:

Конечно же, мы, люди обладаем интеллектом, это то что нас отличает от остальных живых существ. Но можно ли сказать, что только люди обладают интеллектом? Мы называем себя “человек разумный”, человек обладающий разумом, человек обладающий интеллектом. Что это нам дает? Это нам позволяет менять мир. Менять мир по своему желанию, делать то, что не сделала природа для нас. Но как? Как мы можем это делать? как мы создали все то, что сейчас окружает нас, все эти блага цивилизации. Обладают ли животные интеллектом? Да животные живут в гармонии с природой и не пытаются ее изменить. Или это не так? Мы думаем, что не так. Животные роют норы, которые природа им не предоставила. Вьют гнезда, строят сети (пауки). Даже используют созданное человеком для достижения свих целей, как ворона бросающая орехи на дорогу, для того, чтобы орех раздавила проезжающая машина. Создание запасов на зиму, перелет в теплые края. И собаки умеющие переходить дорогу на зеленый сигнал светофора и пользующиеся общественным транспортом. Конечно же, для животных то, что создал человек является такой же природой, только с тем отличием, что реакция на автомобиль это приобретённый опыт. Одним словом животное приспосабливается к жизни в меняющейся среде. Учится реагировать на новые опасности, учиться питаться новой пищей и добывать ее в новых условиях. Живой организм самостоятельно живет и функционирует, питается, избегает опасностей, приспосабливается, учится. Живой организм приобретает опыт и пользуется им. Для примера возьмем хотя бы пылесос, пылесос робот, многие видели такой. Что он может делать? Этот пылесос путешествует по квартире избегая препятствий и падений с лестниц. Он может питаться – самостоятельно подключаться к зарядному устройству, что бы зарядить свой аккумулятор. Такой пылесос выглядит как живой. Он может так функционировать самостоятельно довольно долго. Можно сравнить его с жуком который ничего не боится, ползает сам себе и не на кого не реагирует. Насекомое жук то же не учится, выпустите жука, и это будет выглядеть также – жук будет метаться по комнате искать выход и пищу. Жук будет так же подчиняться своей, более сложной, жесткой программе. Отличие будет только в том, что пылесос был создан человеком, жук появился благодаря делению живых клеток. Конечно нельзя сравнивать жука и пылесос, но оба выполняют заложенные в него функции. Так что же такое интеллект? Мы считаем, что интеллект – это способность взаимодействовать с окружающей средой, перемещаться, реагировать на изменения, воздействовать с помощью конечностей. Таким образом интеллектом обладают все живые организмы от простейших, растений, бактерий, человека, но в разной степени развитым.

5 слайд

Описание слайда:

Искусственный интеллект - основная функция Пятидесятые годы оказались свидетелями появления на горизонте послевоенной науки сверхновой звезды - Кибернетики, ее стремительного взлета и столь же быстрого распада на части, с одной из которых связано рождение искусственного интеллекта (ИИ). И хотя с броским именем новорожденного связывались (и продолжают связываться) самые разные надежды, достаточно скоро стало ясно, что как широко ни толкуй эту область, ядром ее должен стать аппарат представления и обработки знаний. При этом наиболее честолюбивые апологеты считают, что цель искусственного интеллекта - формирование аппарата метазнаний, способного объединить философию, психологию, математику и распространить “новый порядок” симбиоза человека и компьютера на все науки, виды деятельности и даже искусство. Таким образом, оказалось, что основная задача ИИ - развитие формальных средств представления и обработки знаний - весьма близка к функции самой математики.

6 слайд

Описание слайда:

7 слайд

Описание слайда:

Может ли машина самостоятельно мыслить? Разработчики систем ИИ как раз и пытаются научить машину, подобно человеку, самостоятельно строить программу своих действий, исходя из условий задачи. Ставится цель превращение компьютера из формального исполнителя в интеллектуального исполнителя.

8 слайд

Описание слайда:

Каковы возможности современных компьютеров? В настоящее время многое поменялось, теперь для многих обыкновенный ПК, стал намного большим, чем простая машина для вычисления и выполнения различных рабочих процедур в специализированных программах. На сегодняшний день уже довольно сложно быстро перечислить все сферы применения современных компьютеров. При этом надо отметить, что даже такие специальные средства как видеокамера наблюдения теперь могут работать с ПК. Стоит заметить, что важное значение в усовершенствовании и общем развитии современного ПК сыграла компьютерная графика, которая задала, по сути, множество направлений активного практического применения современной компьютерной техники. К примеру, сейчас благодаря использованию 3D-графике есть уникальная возможность исследовать и оценивать различные сложные информационные данные, в том числе, такие как модели развития климата земли и многое другое. При этом компьютерная графика дает возможность создавать изображения практически любой сложности. Кроме этого необходимо заметить и то, что в области изучения различных языков ПК дают возможность автоматически создавать рефераты текстов, проверять морфологию и орфографию, выполнять быстрый перевод; синтезировать новые тексты, распознавать и также синтезировать с текста человеческую речь (как на английском, так и на русском языках). Важно знать, что внедрение сетей дало возможность превратить стандартный компьютер из стандартного вычислительного средства в особое коммуникационное устройство. С появлением сети интернета пошел новый виток в эволюции современного человечества – так называемое время «информационных технологий». Именно благодаря этому современные ПК задействованы практически во всех известных отраслях науки и производства. При этом надо особо отметить, что современные ПК существенно упростили и автоматизировали все рабочие процессы и процедуры. К примеру, монтаж систем видеонаблюдения на базе обычного ПК и специальных серверных станций позволяет построить максимально эффективную современную систему обеспечения безопасности, исключающую какие-либо возможные сбои в работе. При этом стоит сказать, что общая эволюция и усовершенствование компьютеров продолжают идти быстрыми темпами - возможно, в скором будущем появятся компьютеры с особым искусственным интеллектом. В них будет вполне возможным ввод текста с голоса, специальные голосовые команды, машинное «осязание» и «зрение». На сегодня уже многое из ранее перечисленного, уже внедрено на практике и сейчас ведутся активные работы по дальнейшему развитию подобных технологий.

Впервые идею создания искусственного подобия человеческого разума выразил Раймунд Луллий

(1235-1315), который еще в XIV веке пытался создать машину для решения различных задач на основе всеобщей классификации понятий.

В XVII в. Готфрид Лейбниц (1646-1716) и Рене Декарт (1596-1650) независимо друг от друга развили эту идею, предложив универсальные языки классификации всех наук.

Эти идеи легли в основу теоретических разработок в области создания искусственного интеллекта.

Развитие искусственного интеллекта после создания ЭВМ

Развитие ИИ как научного направления стало возможным только после создания ЭВМ

Это произошло в 40-х годах XXв.

В это же время Норберт Винер (1894-1964) создал свои основополагающие работы по новой науке – кибернетике .

Кибернеетика (от греч. - «искусство управления») - наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Термин «искусственный интеллект»

Термин «искусственный интеллект» (artificial intelligence) предложен в 1956 г. на

семинаре с аналогичным названием в

Станфордском университете США.

Вскоре после признания искусственного интеллекта самостоятельной отраслью науки прошло разделение на два основных направления: нейрокибернетику и кибернетику «черного ящика».

Основная идея нейрокибернетики

Единственный объект, способный мыслить – это человеческий мозг.

Поэтому любое «мыслящее устройство» должно каким-то образом воспроизводить его структуру.

Нейрокибернетика ориентирована на аппаратное моделирование структур, подобных структуре мозга.

Создавались элементы, аналогичные нейронам и их объединениям в функционирующие системы (нейроны – взаимодействующие между собой клетки мозга). Эти системы принято называть нейронными сетями .

Нейронные сети

Первые нейросети были созданы в конце 50-х гг. американскими учеными Г.Розенблаттом и П. Мак-Каллоком. Это были попытки создать системы, моделирующие человеческий глаз и его взаимодействие с мозгом. Устройство – перцептрон .

В 70-80 гг. количество работ по этому направлению стало снижаться.

Нейрокибернетика в Японии

В середине 80-х гг. в Японии в рамках разработки компьютера 5-го поколения, основанного на знаниях, был создан компьютер 6-го поколения, или нейрокомпьютер .

В это время ограничения по памяти и быстродействию были практически сняты.

Появились транспьютеры – параллельные компьютеры, осуществляющие взаимодействие неограниченного количества микропроцессоров.

От транспьютеров до нейрокомпьютеров – один шаг.

Три современных подхода к созданию нейросетей

Аппаратный – создание специальных компьютеров, плат расширения, наборов микросхем, реализующих все алгоритмы.

Программный – создание программ и инструментариев, рассчитанных на высокопроизводительные компьютеры. Нейросети создаются в памяти компьютера, всю работу выполняют его собственные процессоры.

Гибридный – комбинация первых двух.

Кибернетика «черного ящика»

Основная идея – не имеет значения, как устроено «мыслящее устройство». Главное, чтобы на заданные входные сигналы оно реагировало также, как человеческий мозг.

Это направление было ориентировано на поиски алгоритмов решения интеллектуальных задач на существующих моделях компьютеров.

Введение в искусственный интеллект

Интеллектуальные системы

• Искусственный интеллект (ИИ) - это направление в информатике, областью исследования которого является выявление того, как система обработки информации - будь то человек или машина - способна воспринимать, анализировать, передавать и обобщать то, чему ее обучают, а также методы формализации с помощью полученных сведений описаний конкретных, не полностью определенных ситуаций принятия решений и методы оптимизации решений не полностью определенных задач.
• Предмет изучения в искусственном интеллекте - это любая интеллектуальная деятельность человека, подчиняющаяся заранее неизвестным законам, а создаваемая продукция - любые системы (аппаратные и программные), способные выполнять работу или решать задачи подобно человеку в условиях неполной определенности.

• Взлет исследований по искусственному интеллекту с 50-х гг. XX века связан с развитием ЭВМ, являющихся замечательным инструментальным средством исследования и моделирования.
• Исследования в области искусственного интеллекта сопровождаются разработкой языков программирования новых поколений и созданием все более изощренных систем программирования.
• Это дает возможность при разработке программ для ЭВМ использовать обычные методы рассуждений и обычный словарный запас. Более того, такой язык, как Пролог , позволяет с помощью концепций цели и утверждения моделировать и формализовать логический вывод в решении задач.

• К сфере искусственного интеллекта относятся те различные области, где мы действуем, не имея абсолютно точного метода решения проблемы, и которые обладают двумя характерными особенностями.
• Во-первых, в них используется информация в символьной форме : буквы, слова, знаки, рисунки. Это отличает область искусственного интеллекта от областей, в которых традиционно компьютерам доверяется обработка данных в числовой форме.
• Во-вторых, предполагается наличие выбора , когда отсутствие четкого алгоритма приводит к необходимости выбора между многими вариантами в условиях неопределенности и этот недетерминизм, который носит фундаментальный характер, эта свобода действий являются существенной составляющей интеллекта.

• Проблема человеко-машинного интерфейса связана прежде всего с анализом и формализацией технофизиологического, эргадического и социологического характера поведения человека как целеуправляемой системы. Особые сложности возникают при попытке формализации таких свойств поведения человека, как «рациональный выбор», «компромисс» или «справедливость».
• В настоящее время наибольший прогресс достигнут в области создания так называемых систем нечеткого управления , работа которых основана на использовании нечеткой логики и нечетких множеств . Однако интеллектуальные возможности таких систем весьма ограничены. Фактически они обеспечивают только исполнительный уровень управления

• 1. Символьное моделирование мыслительных процессов
• Моделирование рассуждений подразумевает создание символьных систем, на входе которых поставлена некая задача, а на выходе требуется её решение. Как правило, предлагаемая задача уже формализована, то есть переведена в математическую форму, но либо не имеет алгоритма решения, либо он слишком сложен, трудоёмок и т. п.
• В это направление входят: доказательство теорем, принятие решений и теория игр, планирование и диспетчеризация, прогнозирование.

• 2. Работа с естественными языками
• Немаловажным направлением является обработка естественного языка, в рамках которого проводится анализ возможностей понимания, обработки и генерации текстов на «человеческом» языке.
• В рамках этого направления ставится цель такой обработки естественного языка, которая была бы в состоянии приобрести знание самостоятельно, читая существующий текст, доступный по Интернету.
• Некоторые прямые применения обработки естественного языка включают информационный поиск (в том числе, глубокий анализ текста) и машинный перевод.

• 3. Представление и использование знаний
• Направление инженерия знаний объединяет задачи получения знаний из простой информации, их систематизации и использования.
• Это направление исторически связано с созданием экспертных систем - программ, использующих специализированные базы знаний для получения достоверных заключений по какой-либо проблеме.
• Производство знаний из данных - одна из базовых проблем интеллектуального анализа данных. Существуют различные подходы к решению этой проблемы, в том числе - на основе нейросетевой технологии , использующие процедуры вербализации нейронных сетей.
• Искусственная нейронная сеть (ИНС) - математическая модель, а также её программное или аппаратное воплощение, построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей - сетей нервных клеток живого организма.

• 4. Машинное моделирование
• Проблематика машинного обучения касается процесса самостоятельного получения знаний интеллектуальной системой в процессе её работы. Это направление было центральным с самого начала развития ИИ.
• К области машинного обучения относится большой класс задач на распознавание образов. Например, это распознавание символов, рукописного текста, речи, анализ текстов. Многие задачи успешно решаются с помощью биологического моделирования. Особо стоит упомянуть компьютерное зрение, которое связано ещё и с робототехникой.

• 5. Биологическое моделирование искусственного интеллекта
• Сюда можно отнести несколько направлений. Нейронные сети используются для решения нечётких и сложных проблем, таких как распознавание геометрических фигур или кластеризация объектов.
• Генетический подход основан на идее, что некий алгоритм может стать более эффективным, если позаимствует лучшие характеристики у других алгоритмов («родителей»). Относительно новый подход, где ставится задача создания автономной программы - агента, взаимодействующей с внешней средой, называется агентным подходом .

• 6. Робототехника
• Области робототехники и искусственного интеллекта тесно связаны друг с другом. Интегрирование этих двух наук, создание интеллектуальных роботов составляют ещё одно направление ИИ.
• Интеллектуальность требуется роботам, чтобы манипулировать объектами, выполнять навигацию с проблемами локализации (определять местонахождение, изучать ближайшие области) и планировать движение (как добраться до цели).

• 7. Машинное творчество
• Природа человеческого творчества ещё менее изучена, чем природа интеллекта. Тем не менее, эта область существует, и здесь поставлены проблемы написания компьютером музыки, литературных произведений (часто - стихов или сказок), художественное творчество. Создание реалистичных образов широко используется в кино и индустрии игр.
• Теория решения изобретательских задач, предложенная в 1946 году Г. С. Альтшуллером, положила начало таким исследованиям.
• Добавление данной возможности к любой интеллектуальной системе позволяет весьма наглядно продемонстрировать, что именно система воспринимает и как это понимает.

• Deep Blue - шахматный суперкомпьютер, разработанный компанией IBM, который 11 мая 1997 года выиграл матч из 6 партий у чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова.

• IBM Watson - суперкомпьютер фирмы IBM, оснащённый вопросно-ответной системой искусственного интеллекта, созданный группой исследователей под руководством Дэвида Феруччи.
• Его создание - часть проекта DeepQA. Основная задача Уотсона - понимать вопросы, сформулированные на естественном языке, и находить на них ответы в базе данных. Назван в честь основателя IBM Томаса Уотсона.

• 20Q - компьютерная версия игры двадцать вопросов (Twenty Questions), которая началась как эксперимент в области создания искусственного интеллекта. Разработана Робином Бёргенером в 1988 году.
• Игра 20Q реализована в виде веб-сайта и карманного устройства. 20Q просит пользователя загадать какой-нибудь объект, а затем угадывает его, задав 20 вопросов, на которые можно отвечать «да» или «нет».

• - процесс преобразования речевого сигнала в цифровую информацию (например, текстовые данные). Обратной задачей является синтез речи .
• Первое устройство для распознавания речи появилось в 1952 году, оно могло распознавать произнесённые человеком цифры.
• Коммерческие программы по распознаванию речи появились в начале девяностых годов. Обычно их используют люди, которые из-за травмы руки не в состоянии набирать большое количество текста.

• Увеличение вычислительных мощностей мобильных устройств позволило и для них создать программы с функцией распознавания речи.
• Среди таких программ стоит отметить приложение Microsoft Voice Command, которое позволяет работать со многими приложениями при помощи голоса. Например, можно включить воспроизведение музыки в плеере или создать новый документ.

• Инструментальные средства для разработки интеллектуальных систем включают специальные языки программирования, ориентированные на обработку символьной информации (LISP, SMALLTALK, РЕФАЛ), языки логического программирования (PROLOG), языки представления знаний (OPS5, KRL, FRL), интегрированные программные среды, содержащие арсенал инструментальных средств для создания систем ИИ (КЕ, ARTS, GURU, G2), а также оболочки экспертных систем (BUILD, EMYCIN, EXSYS Professional, ЭКСПЕРТ), которые позволяют создавать прикладные ЭС, не прибегая к программированию.