Ce este inteligența artificială?
Autorul termenului de „inteligență artificială” este John McCarthy, inventatorul limbajului Lisp, fondatorul programării funcționale și câștigătorul Premiului Turing pentru marea sa contribuție în domeniul cercetării inteligenței artificiale.
Inteligenţă artificială este o modalitate de a face un computer, un robot controlat de computer sau un program capabil să gândească inteligent ca un om.
Cercetarea în domeniul AI se realizează prin studierea abilităților mentale ale unei persoane, iar apoi rezultatele acestei cercetări sunt folosite ca bază pentru dezvoltarea de programe și sisteme inteligente.
Obiectivele principale ale AI
- Crearea de sisteme expert - sisteme care demonstrează un comportament inteligent: învață, arată, explică și oferă sfaturi;
- Realizarea inteligenței umane în mașini - crearea unei mașini capabile să înțeleagă, să gândească, să predea și să se comporte ca un om.
Aplicații cu AI
- AI a devenit dominantă în diverse domenii, cum ar fi:
- Jocuri - AI joacă un rol crucial în jocurile de strategie precum șah, poker, tic-tac-toe etc., unde computerul este capabil să calculeze un număr mare de soluții posibile pe baza cunoștințelor euristice.
- Procesarea limbajului natural este capacitatea de a comunica cu un computer care înțelege limbajul natural vorbit de oameni.
- Recunoașterea vorbirii - unele sisteme inteligente sunt capabile să audă și să înțeleagă limba în care o persoană comunică cu ei. Ei pot gestiona diverse accente, argou etc.
- Scris de mana recunoscut - software citește textul scris pe hârtie cu un stilou sau pe un ecran cu un stilou. Poate recunoaște formele de litere și le poate converti în text editabil.
- Roboții inteligenți sunt roboți capabili să îndeplinească sarcini atribuite de oameni. Au senzori pentru a detecta date fizice din lumea reală, cum ar fi lumina, căldura, mișcarea, sunetul, șocul și presiunea. Au procesoare de înaltă performanță, senzori multipli și memorie uriașă. În plus, sunt capabili să învețe din propriile greșeli și să se adapteze noului mediu.
Ce contribuie la dezvoltarea IA?
Inteligența artificială este o știință și o tehnologie bazată pe discipline precum informatica, biologia, psihologia, lingvistica, matematica, ingineria mecanică. Una dintre principalele domenii ale inteligenței artificiale este dezvoltarea funcțiilor computerului legate de inteligența umană, cum ar fi: raționament, învățare și rezolvare de probleme.
Program cu AI și fără AI
Un program de calculator fără AI poate răspunde doar la întrebările specifice la care este programat să răspundă.
Poate răspunde la întrebările universale la care este programat să răspundă.
Modificarea programului duce la o modificare a structurii acestuia
Un program AI poate absorbi noi modificări prin sortarea unor informații extrem de independente. Prin urmare, puteți schimba informații din program fără a afecta structura programului în sine.
Modificarea nu este rapidă și ușoară.
Modificarea este rapidă și ușoară
Slide 2: Ce este inteligența artificială?
De la inventarea computerelor, capacitatea acestora de a îndeplini diverse sarcini a continuat să crească exponențial. Oamenii dezvoltă putere sisteme informatice, crescând execuția sarcinilor și micșorând dimensiunea computerelor. Scopul principal al cercetătorilor din domeniul inteligenței artificiale este de a crea computere sau mașini la fel de inteligente ca o persoană.
slide 3
Autorul termenului de „inteligență artificială” este John McCarthy, inventatorul limbajului Lisp, fondatorul programării funcționale și câștigătorul Premiului Turing pentru marea sa contribuție în domeniul cercetării inteligenței artificiale. Inteligența artificială este o modalitate de a face un computer, un robot controlat de computer sau un program capabil să gândească inteligent ca și un om. Cercetarea în domeniul AI se realizează prin studierea abilităților mentale ale unei persoane, iar apoi rezultatele acestei cercetări sunt folosite ca bază pentru dezvoltarea de programe și sisteme inteligente.
Slide 4: Filosofia artificială și a intelectului
În timpul funcționării sistemelor informatice puternice, toată lumea a pus întrebarea: „Poate o mașină să gândească și să se comporte în același mod ca o persoană? ". Astfel, dezvoltarea inteligenței artificiale a început și cu intenția de a crea o inteligență similară în mașini, asemănătoare cu cea umană.
Slide 5: Principalele obiective ale AI
Crearea de sisteme expert - sisteme care demonstrează un comportament inteligent: învață, arată, explică și oferă sfaturi; Realizarea inteligenței umane în mașini - crearea unei mașini capabile să înțeleagă, să gândească, să predea și să se comporte ca un om.
Slide 6: Ce contribuie la dezvoltarea IA?
Inteligența artificială este o știință și o tehnologie bazată pe discipline precum informatica, biologia, psihologia, lingvistica, matematica, ingineria mecanică. Una dintre principalele domenii ale inteligenței artificiale este dezvoltarea funcțiilor computerului legate de inteligența umană, cum ar fi: raționament, învățare și rezolvare de probleme.
Slide 7: Program cu și fără AI
Programele cu și fără AI diferă în următoarele proprietăți: Cu AI fără AI Un program de calculator fără AI poate răspunde doar la întrebările specifice la care este programat să răspundă. Poate răspunde la întrebările universale la care este programat să răspundă. Modificarea unui program are ca rezultat o modificare a structurii acestuia. Un program AI poate absorbi noi modificări prin sortarea unor informații extrem de independente. Prin urmare, puteți schimba informații din program fără a afecta structura programului în sine Modificarea nu este rapidă și ușoară Modificarea este rapidă și ușoară
Slide 8: Aplicații cu AI
AI a devenit dominantă în diverse domenii, cum ar fi: Jocuri - AI joacă un rol crucial în jocurile de strategie precum șah, poker, tic-tac-toe etc., unde computerul este capabil să calculeze un număr mare de soluții posibile pe baza asupra cunoștințelor euristice . Procesarea limbajului natural este capacitatea de a comunica cu un computer care înțelege limbajul natural vorbit de oameni. Recunoașterea vorbirii - unele sisteme inteligente sunt capabile să audă și să înțeleagă limba în care o persoană comunică cu ei. Ei pot gestiona diverse accente, argou etc. Recunoașterea scrisului de mână - Software-ul citește textul scris pe hârtie cu un stilou sau pe un ecran cu un stylus. Poate recunoaște formele de litere și le poate converti în text editabil. Roboții inteligenți sunt roboți capabili să îndeplinească sarcini atribuite de oameni. Au senzori pentru a detecta date fizice din lumea reală, cum ar fi lumina, căldura, mișcarea, sunetul, șocul și presiunea. Au procesoare de înaltă performanță, senzori multipli și memorie uriașă. În plus, sunt capabili să învețe din propriile greșeli și să se adapteze noului mediu.
Slide 9: Istoria dezvoltării AI
Evenimentul anului 1923 Karel Capek pune la Londra o piesă numită „Roboți universali”, prima utilizare a cuvântului „robot” în engleză. 1943 Fundamente pentru rețele neuronale. 1945 Isaac Asimov, absolvent al Universității Columbia, a inventat termenul de robotică. 1950 Alan Turing dezvoltă testul Turing pentru inteligență. Claude Shannon publică o analiză detaliată a jocului intelectual de șah. 1956 John McCarthy a inventat termenul de inteligență artificială. Demonstrație a primei lansări a unui program AI la Universitatea Carnegie Mellon. 1958 John McCarthy inventează limbajul de programare lisp pentru AI. 1964 Disertația lui Danny Bobrov la MIT arată că computerele pot înțelege destul de bine limbajul natural. 1965 Joseph Weizenbaum de la MIT dezvoltă Eliza, un asistent interactiv care comunică în engleză.
10
Slide 10
An Eveniment 1969 Oamenii de știință de la Institutul de Cercetare Stanford au dezvoltat Sheki, un robot motorizat capabil să perceapă și să rezolve unele probleme. 1973 O echipă de cercetători de la Universitatea din Edinburgh a construit Freddy, celebrul robot scoțian capabil să folosească viziunea pentru a localiza și asambla modele.1979 A fost construită prima mașină autonomă controlată de computer, Stanford Cart. 1985 Harold Cohen a proiectat și a demonstrat programarea, Aaron. 1997 Program de șah care îl învinge pe campionul mondial de șah Garry Kasparov. 2000 de animale de companie robotizate interactive devin disponibile comercial. MIT afișează Kismet, un robot cu o față care exprimă emoții. Robot Nomad explorează zone îndepărtate din Antarctica și găsește meteoriți.
11
Slide 11: Exemple de realizări în domeniul inteligenței artificiale
12
slide 12
Kismet este un robot creat la sfârșitul anilor 1990 la Institutul de Tehnologie din Massachusetts de dr. Cynthia Breazeale. Sistemele auditive, vizuale și expresive ale robotului au fost concepute pentru participarea acestuia la interacțiune socială cu o persoană și modelarea emoțiilor umane și a expresiilor faciale. Numele „kismet” provine dintr-un cuvânt arab, turc, urdu, hindi și punjabi care înseamnă „soartă” sau uneori „noroc”.
13
slide 13: asistenți personali virtuali
Siri, Kortana și alți asistenți personali digitali inteligenți pe diverse platforme (iOS, Android și Windows). Ele ajută la găsirea Informatii utile că le ceri să folosească limbajul natural al omului. AI din aceste aplicații colectează informații din întrebările tale și le folosește pentru a înțelege mai bine vorbirea și pentru a afișa rezultate adaptate preferințelor tale. Microsoft susține că Cortana învață în mod constant despre utilizatorii săi și, în cele din urmă, va putea anticipa nevoile clienților săi. Asistenții personali virtuali procesează o cantitate imensă de date din diverse surse pentru a afla mai multe despre utilizatori și pentru a deveni asistenți mai eficienți în găsirea și procesarea informațiilor.
14
slide 14 jocuri video
Un exemplu de utilizare a inteligenței artificiale cu care majoritatea oamenilor sunt probabil familiarizați sunt jocurile video, care folosesc AI de mult timp. Complexitatea și eficacitatea inteligenței artificiale în jocurile video a crescut exponențial în ultimele decenii, rezultând că personajele din jocurile video pot să se comporte în moduri complet imprevizibile. Jocurile video folosesc activ AI pentru personajele lor, care pot analiza mediu inconjurator pentru a căuta obiecte și a interacționa cu ele. Ei sunt capabili să se acopere, să investigheze sunete, să folosească manevre de flancare, să comunice cu alte personaje și așa mai departe.
15
Slide 15: Unul dintre jocurile preferate ale fanilor de groază - Five Nights At Freddy's
Jocul se desfășoară într-o pizzerie numită „Freddy Fazbear’s Pizza”, în care personajul jucătorului acționează ca un gardian de noapte care trebuie să se apere împotriva animatronicilor care prind viață noaptea prin închiderea ușilor electronice prin care încearcă să intre în camera jucătorului.
16
Slide 16: Mașini cu inteligență artificială (mașini cu conducere autonomă)
Mașinile autonome se apropie tot mai mult de realitate. Anul acesta, Google a anunțat un algoritm care poate învăța să conducă la fel ca un om: prin experiență. Ideea este că în cele din urmă mașina va putea să privească drumul și să ia decizii în funcție de ceea ce vede.
17
Slide 17: Oferta de produse
Marii retaileri precum Target și Amazon câștigă mulți bani din capacitatea magazinelor lor de a-ți anticipa nevoile. Această capacitate este implementată în diferite moduri: cupoane, reduceri, publicitate direcționată etc. După cum probabil ați ghicit, aceasta este o utilizare foarte controversată a AI, deoarece îi face pe mulți să se îngrijoreze cu privire la posibile încălcări ale confidențialității.
18
Slide 18: Detectarea fraudei
Ați primit vreodată un mesaj prin care se spune că ați făcut o achiziție cu cardul dvs. de credit, chiar dacă nu ați făcut nicio achiziție? Multe bănci trimit aceste mesaje dacă cred că contul tău ar putea fi înșelat și doresc să se asigure că aprobi o achiziție înainte de a transfera bani către o altă companie. AI este adesea folosită pentru a observa acest tip de fraudă. După o pregătire suficientă, sistemul va putea detecta tranzacțiile frauduloase pe baza semnelor pe care le-a învățat prin instruire.
19
Slide 19: Asistență pentru clienți online
Multe site-uri oferă acum clientului să discute cu un reprezentant al serviciului pentru clienți în timp ce acesta răsfoiește produsele de pe site, dar nu fiecare site răspunde efectiv cu oameni în direct! În multe cazuri, comunicați cu AI. Mulți dintre acești roboti de chat sunt puțin mai mult decât răspunsuri automate, dar unii dintre ei sunt de fapt capabili să extragă cunoștințe de pe un site și să le ofere clienților atunci când le solicită.
20
Slide 20: Portaluri de știri
Știați că programele AI sunt capabile să scrie știri? AI este capabil să scrie povești simple, cum ar fi rapoarte financiare, rapoarte sportive etc. Desigur, un astfel de sistem mai are nevoie de ajutor uman, dar este doar o chestiune de timp și în viitorul apropiat AI va putea scrie articole cu drepturi depline.
21
slide 21 video
A controla un număr mare de camere pentru o singură persoană este o sarcină foarte dificilă și uneori plictisitoare. De aceea, computerele AI au fost dezvoltate pentru a monitoriza aceste camere. Algoritmul de monitorizare preia intrare de la camerele CCTV și determină dacă există sau nu un pericol. Dacă „vede” pericolul, anunță personalul de securitate despre acesta.
22
Desigur, aceste sisteme sunt destul de simple în comparație cu alte sisteme inteligente, dar în același timp îndeplinesc o sarcină destul de utilă: sugerează muzică și filme în funcție de interesele tale. Observandu-ti actiunile, ei invata si eventual iti dau recomandari despre ceea ce te va interesa. Majoritatea acestor funcții depind de persoană. De exemplu, dacă îți place „rock” și ai indicat această caracteristică în profilul tău, atunci îți plac și alte melodii care includ această caracteristică. Aceasta este baza multor recomandări și, deși nu este o dezvoltare futuristă, face foarte Buna treaba ne ajută să găsim muzică și filme noi.
24
Slide 24: Rezumați
Inteligența artificială este o parte integrantă a vieții majorității populației lumii. Când a fost creat primul model, toată lumea a fost șocată, doar vorbeau despre asta. De-a lungul timpului, modelele s-au îmbunătățit. Acum este relevantă ideea că într-o zi o persoană va crea o mașină atât de inteligentă încât va înrobiza omenirea. S-au făcut multe filme pe această temă (Terminator), s-au făcut multe jocuri (Five Nights At Freddy's).
25
Ultimul slide al prezentării: Prezentare pe tema „Inteligenta artificială”
slide 1
slide 2
Inteligența artificială este o disciplină care studiază posibilitatea creării de programe pentru rezolvarea sarcinilor care necesită anumite eforturi intelectuale atunci când sunt îndeplinite de o persoană.
slide 3
Știința numită „inteligență artificială” face parte din complexul informaticii, iar tehnologiile create pe baza ei aparțin tehnologia de informație. Sarcina acestei științe este de a realiza raționament și acțiune rezonabile cu ajutorul sistemelor de calcul și a altor dispozitive artificiale. Scopul cercetării în domeniul inteligenței artificiale este de a crea un arsenal de meta-proceduri suficient pentru un computer (sau alte sisteme tehnice, de exemplu, roboți) și-ar putea găsi soluțiile prin stabilirea de probleme.
slide 4
Primele studii legate de problemele inteligenței artificiale au fost întreprinse aproape imediat după apariția lui calculatoare. Însuși numele noii științe a apărut la sfârșitul anilor 60 ai secolului XX, iar în 1969 la Washington (SUA) a avut loc prima Conferință Mondială despre Inteligența Artificială.
slide 5
Cercetările în domeniul inteligenței artificiale se desfășoară în două direcții: bionic - încercări de modelare a activității psihofiziologice a creierului uman cu ajutorul sistemelor artificiale în vederea creării unei minți artificiale; 2) pragmatic - crearea de programe care permit utilizarea computerelor să reproducă nu activitatea mentală în sine, ci procesele care sunt rezultatele acesteia. Aici s-au obținut rezultate importante de valoare practică.
slide 6
Prima direcție - neurocibernetică Se bazează pe modelarea hardware a creierului uman, a cărei bază este un număr mare (aproximativ 14 miliarde) de celule nervoase conectate și care interacționează - neuroni. În anii 1950, a fost creat un dispozitiv de prag pentru modelarea unei celule nervoase, perceptronul. Nu a fost posibilă implementarea structurii biologice a creierului pe primele computere cu performanță scăzută. Acum, microelectronica face posibilă construirea de structuri de calcul constând din câteva mii de microprocesoare - neurocalculatoare. Caracteristica lor principală este capacitatea de a schimba structura internă și, prin urmare, de a învăța ca o persoană.
Slide 7
A doua direcție este direcția pragmatică a inteligenței artificiale, care are ca rezultat software de calculator pentru rezolvarea problemelor intelectuale. Acestea sunt, în primul rând, programe în limbaj natural. Vă permit să: traduceți text dintr-o limbă în alta, compuneți rezumate ale documentelor mari, compuneți texte pentru basme și poezii, scenarii pentru seriale de televiziune (telenovele). Programele muzicale pot compune lucrări muzicale, pot analiza lucrări muzicale terminate și pot imita diverse stiluri de interpretare. Programele de recunoaștere vă permit să verificați corectitudinea textului, să recunoașteți caracterele textului scris de mână atunci când este scanat. Analizatoarele și sintetizatoarele de sunete sunt capabile să controleze vocea dispozitivelor tehnice, precum și să emită mesaje vocale. Mulți programe de joc utilizați principiile AI. Celebrul supercomputer Deep Blue l-a învins pe campionul mondial la șah G. Kasparov.
Slide 8
Proprietățile sistemelor de inteligență artificială sunt interpretabilitatea internă - alături de informațiile din baza de cunoștințe sunt prezentate structuri de informații care permit nu numai stocarea cunoștințelor, ci și utilizarea acestora; structurare - se realizează descompunerea obiectelor complexe în altele mai simple și stabilirea unei legături între ele; conexiunea - tiparele sunt reflectate în relație cu fapte, procese, fenomene și relații cauză-efect dintre ele; activitate - pe baza cunoștințelor existente, puteți obține (primi) cunoștințe noi.
Slide 9
Instrumente pentru sisteme de inteligență artificială (AI). Primele AIS au fost create în limbaje algoritmice cu aplicație largă. Cele mai convenabile limbi au fost LISP și SmallTalk. Ulterior, au fost create sisteme de programare în limbaje de reprezentare a cunoștințelor. Ele conțin propriile mijloace de reprezentare a cunoștințelor și de susținere a inferenței. Aceste limbi includ FRL, KRL, OPS5, LogLISP și Prolog. Limbajele de programare logică Prolog și OSP5 sunt cele mai utilizate pe scară largă dintre aceste limbaje.
slide 10
Sisteme expert Un sistem expert (ES) este un sistem de inteligență artificială care conține cunoștințele specialiștilor (experți) cu experiență despre unele domeniul subiectuluiși care, în acest domeniu, este capabil să ia decizii de specialitate (sfaturi, diagnosticare, îndrumare a acțiunilor utilizatorului).
slide 11
slide 12
Diagrama structurală a sistemului expert Partea principală a oricărui SE este baza de cunoștințe - totalitatea cunoștințelor pe domeniu, culese din publicații, precum și introduse în procesul de interacțiune dintre experți și ES. Cu ajutorul editorului bazei de cunoștințe, expertul umple baza de cunoștințe (parcă și-ar transfera cunoștințele, abilitățile și abilitățile sale).
Exemple de sisteme expert Sistemul expert MYCIN (Universitatea Stanford) este unul dintre primele și cele mai faimoase ES, dezvoltat la mijlocul anilor 1970 ai secolului trecut. Este conceput pentru a diagnostica bolile infecțioase. Sistemul de expertiză JUDITH a fost creat în 1975 la universitățile din Heidelberg și Darmstadt și permite avocaților să obțină opinii de specialitate în cauze civile. Sistemul expert INTERNIST diagnostichează câteva sute de boli cu o acuratețe comparabilă cu cea a unui diagnostic făcut de un medic calificat. Sistemul expert de consilier în management îl ajută pe manager în planificarea lui activitati comerciale. Sistemul expert EXPERTAX întocmește recomandări pentru auditori și specialiști fiscali în întocmirea calculelor fiscale și întocmirea declarațiilor financiare. Baza de cunoștințe reflectă experiența a peste douăzeci de experți. Sistem expert PROSPECTOR - ajută geologii în căutarea mineralelor. Hărți, sondaje ale zonei, răspunsuri la întrebările adresate geologilor sunt introduse în computer.
slide 15
Teme pentru acasă Pregătiți un raport pe unul dintre următoarele subiecte Roboții și inteligența artificială Inteligența artificială în jocuri Inteligența artificială în filme și cărți Consecințele preconizate ale utilizării inteligenței artificiale Care sunt direcțiile de utilizare a inteligenței artificiale Istoria dezvoltării inteligenței artificiale Inteligența artificială în Rusia
Factorul cheie care determină astăzi dezvoltarea tehnologiilor AI este rata de creștere a puterii de calcul a computerelor, deoarece principiile psihicului uman rămân încă neclare (la un nivel de detaliu accesibil modelării). Prin urmare, subiectele conferințelor AI arată destul de standard și nu s-au schimbat cu greu în compoziție de mult timp. Dar creșterea performanței computerelor moderne, combinată cu îmbunătățirea calității algoritmilor, face posibilă aplicarea periodică a diferitelor metode științifice în practică. S-a întâmplat cu jucăriile intelectuale, se întâmplă cu roboții domestici. Metodele temporar uitate de enumerare simplă a opțiunilor (ca în programele de șah) vor fi dezvoltate din nou intens, folosind o descriere extrem de simplificată a obiectelor. Dar cu ajutorul acestei abordări (principala resursă pentru aplicarea sa de succes este performanța), va fi posibil să se rezolve, așa cum era de așteptat, multe dintre cele mai sarcini diferite(de exemplu, din domeniul criptografiei). Algoritmii de comportament adaptiv destul de simpli, dar consumatoare de resurse vor ajuta dispozitivele autonome să funcționeze cu încredere într-o lume complexă. În același timp, scopul este de a dezvolta sisteme care să nu arate ca o persoană, ci să acționeze ca o persoană. Oamenii de știință încearcă să privească în viitorul mai îndepărtat. Este posibil să se creeze dispozitive de sine stătătoare care, dacă este necesar, colectează în mod independent copii similare ale lor (se înmulțesc)? Este știința capabilă să creeze algoritmi adecvați? Vom putea controla astfel de mașini? Nu există încă răspunsuri la aceste întrebări. Introducerea activă a logicii formale în sistemele aplicate de reprezentare și procesare a cunoștințelor va continua. În același timp, o astfel de logică nu este capabilă să reflecte pe deplin viata reala, iar integrarea va avea loc diverse sisteme inferență logică în cochilii unice. În același timp, este posibil să se treacă de la conceptul de reprezentare detaliată a informațiilor despre obiecte și tehnici de manipulare a acestor informații la descrieri formale mai abstracte și la utilizarea mecanismelor de inferență universale, iar obiectele în sine vor fi caracterizate de o gamă mică de date bazată pe distribuțiile de probabilitate ale caracteristicilor. Domeniul AI, care a devenit o știință matură, se dezvoltă treptat - încet, dar constant înainte. Prin urmare, rezultatele sunt destul de bine previzibile, deși descoperirile bruște asociate cu inițiativele strategice nu sunt excluse pe parcurs. De exemplu, în anii 1980, US National Computing Initiative a scos multe domenii ale IA din laborator și a avut un impact semnificativ asupra dezvoltării teoriei de calcul de înaltă performanță și asupra aplicării acesteia în multe proiecte aplicate. Astfel de inițiative vor apărea cel mai probabil la intersecția diferitelor discipline matematice - teoria probabilității, rețele neuronale, logica fuzzy.
