Лекция 3

Контрольные вопросы и задание

1.1. Самостоятельно сформулируйте определения следующих понятий: а) интеллектуальность; б) искусственный интеллект; в) рациональность поведения.

1.2. Прочитайте оригинальную статью Тьюринга по искусственному интеллекту. В этой статье он обсуждает несколько потенциальных возражений против предложенного им подхода и теста интеллектуальности. Какие из этих возражений все еще остаются весомыми в определенной степени? действительно ли приведенные им опровержения этих возражений являются правильными? Можете ли вы выдвинуть новые возражения, которые следуют из событий, происшедших с тех пор, как Тьюринг написал свою статью? В этой статье он предсказал, что к 2000 году компьютер с вероятностью 30% будет успешно проходить пятиминутный тест Тьюринга с участием слабо подготовленного экспериментатора. Какие шансы, по вашему мнению, имел бы компьютер сегодня? Еще через 50 лет?

1.3. Каждый год происходит вручение приза Лебнера (Loebner) создателям программы, которая показывает наилучшие результаты при прохождении определенной версии теста Тьюринга. Проведите исследование и сообщите о последнем победителе в соревновании за приз Лебнера. Какие методы используются в этой программе? Какой вклад внесла эта программа в развитие искусственного интеллекта?

1.4. Существуют известные классы проблем, которые являются трудно разрешимыми для компьютеров, а в отношении других классов доказано, что они неразрешимы. Следует ли из этого вывод, что создание искусственного интеллекта невозможно?

1.5. Предположим, что программа Analogy Эванса будет настолько усовершенствована, что сможет получать 200 очков при стандартной проверке показателя интеллекта. Означает ли это, что при этом будет создана программа, более интеллектуальная, чем человек? Обоснуйте свой ответ.

1.6. Почему самоанализ (составление отчета о своих собственных сокровенных мыслях) может оказаться неточным? Как человек может оказаться неправым, обсуждая то, что он думает? Обоснуйте свой ответ.

1.7. Изучите литературу по искусственному интеллекту, чтобы определить, могут ли следующие задачи в настоящее время быть решены компьютерами.

а) Игра в настольный теннис (пинг-понг) на достаточно высоком уровне.

б) Вождение автомобиля в центре Каира.

в) Покупка в супермаркете недельного запаса продовольствия.

г) Покупка недельного запаса продовольствия в WEB.

д) Участие в карточной игре покер на конкурентоспособном уровне.

е) Открытие и доказательство новых математических теорем.

ж) Написание рассказа, который непременно должен быть смешным.

а) Предоставление компетентной юридической консультации в специализированной области законодательства.

и) Перевод в реальном времени разговорной речи с русского языка на китайский язык.

к) Выполнение сложной хирургической операции.

В отношении задач, которые в настоящее время остаются неосуществимыми, попытайтесь узнать, в чем заключаются трудности, и предсказать, когда они будут преодолены (и произойдет ли это вообще).

1.8.Некоторые авторы утверждают, что самой важной частью интеллекта служат сенсорные способности и моторные навыки и что “высокоуровневые” возможности неизбежно остаются паразитическими, поскольку являются простыми дополнениями к этим основным возможностям. И действительно, не подлежит сомнению, что развитие способностей к восприятию и моторных навыков происходило на протяжении почти всей эволюции. А их поддержка осуществляется в большей части мозга, тогда как искусственный интеллект сосредоточился на таких задачах, как ведение игры и формирование логического вывода, которые во многом оказались значительно более простыми по сравнению с восприятием и осуществлением действий в реальном мире. Не кажется ли вам, что традиционная направленность искусственного интеллекта на изучение высокоуровневых познавательных способностей не совсем оправдана?

1.9.Почему результатом эволюции обычно становится появление систем, которые действуют рационально? Для достижения каких целей предназначены подобные системы?

1.10.Являются ли рефлекторные действия (такие как отдергивание руки от горячей печи) рациональными? Являются ли они интеллектуальными?

1.11.Компьютеры не могут быть интеллектуальными, ведь они способны выполнять только то, что диктуют им программисты”. Является ли последнее утверждение истинным и следует ли из него первое?

1.12.”Животные не могут быть интеллектуальными, ведь они способны выполнять только то, что диктуют им гены”. Является ли последнее утверждение истинным и следует ли из него первое?

1.13.”Животные, люди и компьютеры не могут быть интеллектуальными, ведь они способны выполнять только то, что диктуют атомам, из которых они состоят, законы физики”. Является ли последнее утверждение истинным и следует ли из него первое?

Глава 2 Онтологическая инженерия описания предметной области.

2.1. Понятие онтологии .

Разработка и использование онтологий является одной из новых информационных технологий (НИТ). Быстрый рост объемов информационных ресурсов Internet стимулировал переход от теоретических исследований в области онтологий к практическому применению их результатов.

Основной идеей этой НИТ является автоматизация процедур извлечения необходимой информации по запросу пользователя либо построения программы, интересующей пользователя, на основе введенного им в систему описания постановки задачи на привычном для него профессиональном языке.

Таким образом, НИТ обеспечивает возможность общения с компьютерной системой пользователя, который не является профессиональным программистом. Для воплощения этой идеи необходимо, чтобы система обладала интеллектуальным интерфейсом, базой знаний (БЗ) и решателем, т. е. была интеллектуальной системой. Онтологии имеют непосредственное отношение к построению БЗ и частично к реализации интеллектуального интерфейса. Другим назначением НИТ является поддержка процессов совместного решения задач, когда коллеги общаются друг с другом через сеть, используя общую БЗ. Онтологии помогают обеспечить одинаковое понимание всеми пользователями смысла применяемых при решении терминов, их атрибутов и отношений между ними.

Термин «онтология» в ИИупотребляется в контексте с такими понятиями, как концептуализация, знания, модели знаний, системы, основанные на знаниях.

Напомним, что под концептуализацией понимается процесс переход от представления предметной области (ПрО) на объектно-естественном языке (ОЕЯ) к точной спецификации этого описания на некотором формальном языке, ориентированном на компьютерное представление. Концептуализация также трактуется как результат подобного процесса, т. е. описание множества понятий (концептов) ПрО, знаний о них и связях (отношениях) между ними. Онтология — это формально представленные на базе концептуализации знания о ПрО.

Самым распространенным на данный момент является следующее определение, согласно которому онтология есть точная (выраженная формальными средствами) спецификация концептуализации. С этой точки зрения каждая Б.З., система, основанная на знаниях, или программный агент явно или неявно базируются на некоторой концептуализации. Множества понятий и отношений между ними отражаются в словаре. Таким образом, считается, что основу онтологии составляют множества представленных в ней терминов.

Формально онтология состоит из терминов, организованных в таксономию, их определений и атрибутов, а также связанных с ними аксиом и правил вывода.

Часто набор утверждений, входящих в онтологию, представляют в форме логической теории первого порядка, причем термины словаря служат именами унарных и бинарных предикатов, называемых соответственно концептами и отношениями. В простейшем случае онтология описывает только иерархию концептов, связанных отношениями категоризации. В более сложных случаях в нее также включаются аксиомы для выражения других отношений между концептами и организации их интерпретации. Из сказанного следует, что онтология может быть реализована как Б.З., описывающая факты, которые предполагаются всегда истинными в рамках определенной ПрО, на основе общепринятого смысла, фиксируемого используемым словарем.

Онтология является не абсолютной (единственной) спецификацией концептуализации ПрО, а зависит от целей ее создания, т. е. задач, при решении которых планируется ее применять. Независимо от вида онтологии она должна включать словарь терминов и некоторые спецификации их значений, что позволяет ограничивать возможные интерпретации терминов и отражать взаимосвязь понятий данной ПрО. При таком подходе онтология похожа на известное понятие тезауруса.

Ряд исследователей располагают онтологию в центре системы представления знаний, так как в каждой ПрО могут существовать различные понимания одних и тех же терминов. Онтология используется для структурирования информации, являясь посредником между человеко- и машино-ориентированным уровнями ее представления. При таком подходе онтология интерпретируется как система соглашений о некоторой области интересов для достижения заданных целей.

Это предполагает комплексное представление соответствующей ПрО, включающее формальные и декларативные (описательные) компоненты, содержащее словарь терминов, накладываемые на них ограничения целостности, а также логические утверждения, ограничивающие интерпретацию терминов и их отношения друг с другом.

Выделяют следующие шесть интерпретаций понятия «онтология»:

1) неформальная концептуальная система (представление концептуализации);

2) формальный взгляд на семантику;

З) спецификация концептуализации;

4) представление концептуальной системы через логическую теорию;

5) словарь, используемый логической теорией;

6) метауровневая спецификация логической теории.

Согласно первой интерпретации онтология является концептуальной системой, которую можно использовать в качестве фундамента некоторой Б.З.

Согласно второй интерпретации онтология, на основе которой построена Б.З., служит для формального представления семантики входящих в нее терминов.

Согласно третьей интерпретации онтология — это Б.З. особого типа, отчуждаемая от ее разработчиков и позволяющая однозначно понимать представленные в ней знания. Интерпретации 4—6 трактуют онтологию как специальную грамматическую систему.

В неформальной трактовке онтология представляет собой описание некоторой ПрО. Это описание состоит из терминов и правил их использования, ограничивающих их значения в этой ПрО. На формальном уровне онтология — это система, состоящая из набора понятий и набора утверждений об этих понятиях, на основе которых можно строить классы, объекты, отношения, функции и теории.

На метауровне онтология является разновидностью сетевой моделизнаний о ПрО. Эта модель может быть статической или динамической. Во втором случае говорят об онтологии как о модели мира, которая может представлять состояния моделируемой ПрО во времени.

Web-онтологией называют онтологию, которая либо доступна на одном из web-узлов Internet, либо используется в рамках корпоративного портала.

Дата добавления: 2015-06-27