Современные проблемы создания интеллектуальных автоматизированных информационных систем

Реферат: Современные проблемы создания интеллектуальных автоматизированных информационных систем

Реферат по теме:

Современные проблемы создания интеллектуальных автоматизированных информационных систем

1. Роль интеллектуальных информационных систем в развитии современного общества

Общество
Текущее состояние Перспективы развития

Неустойчивое развитие (Конференция ООН по окружающей среде и развитию 1992 г.):

1. Вещественно-энергетическое общество.

2. Мощь воздействий человека на природу = Мощь самих природных сил.

3. Угроза глобального кризиса (демографического, экологического, энергетического, сырьевого …).

Устойчивое развитие

1. Информационное общество (основано на знаниях и научной информации).

2. Обеспечение выживания и непрерывного развития человечества.

3. Обеспечение сохранения биосферы (биосфероцентричность).

Аналог:

Неандертальцы ® Кроманьонцы

Охота + Собирательство ® Скотоводство + Земледелие

Инструмент создания информационного общества (инфосферы) – новые информационные технологии (НИТ).

Основа НИТ – ИАИС (естественно-языковые).

ИАИС расширили сферу применения ЭВМ: решение неформализуемых или слабо формализуемых проблем (нет алгоритмического решения!) – современная наука и техника.

Пример 1. Анализ и обработка данных об изменениях климата на планете, перспективы глобального потепления и др. катаклизмы – суперкомпьютер NEC Earth Simulator: 5104 процессора, 35.6 трлн. операций в секунду (87 % от предполагаемой скорости), 5 (пять!) лет разработки и строительства, $400 млн.

Пример 2. Проекты распределенных вычислений. Поиск разумных радиосигналов из космоса. Анализ сотен миллионов лекарств, перспективных в борьбе с раком.

"Разработка программы, которая будет выполнять сложную статистическую обработку данных, нельзя рассматривать как исследование в области искусственного интеллекта, какие бы сложные алгоритмы в ней не использовались".

Искусственный интеллект @ науки о познании (психология, логика, лингвистика).

"Впервые после фундаментального пересмотра картины мира, связанного с именами Коперника и Дарвина, разработка методов искусственного интеллекта возвращает нас к вопросу о месте человека в природе".

Центральная проблема – проблема представления и приобретения знаний.

Концепция устойчивого развития – изучение функционирования сознания и структуры знаний человека, его интересов и целей его деятельности (когнитивного аспекта развития человека). Переориентация сознания и интересов людей на новые ориентиры и цели, отказ от многих потребностей, которые до сих пор считались общепринятыми (и снова аналог с неандертальцами и кроманьонцами).

Вывод: важность ИАИС определяется:

1) их ориентированностью на слабоструктурированные и слабоформализованные проблемы;

2) их ориентацией на знания и когнитивный характер моделируемых и автоматизируемых ими структур и процессов.

2. Основные проблемы практики создания интеллектуальных информационных систем

информационный система иерархический универсум

ИАИС "не всесторонне охватывают человеческие потребности" и не вплетены "органически в живую ткань человеческого общества".

Главная задача – не повышение производительности ЭВМ, а в том, чтобы ее работа основывалась на идее антропоцентризма – чтобы сделать процессы, происходящие в системах, понятными для людей, иначе человек не сможет управлять ими (системы управления АЭС, военные системы предупреждения …).

Проблемы применения естественного языка:

1. Диалоговый компонент ИАИС использует меню, шаблоны, заготовки фрагментов фраз и т.п.

2. Аналитик (инженер по знаниям) должен дать толкование естественноязыковых элементов в терминах формального языка.

3. Функционирование основной части системы (представление и манипулирование знаниями) осуществляется с помощью формализмов, недоступных конечному пользователю.

4. Проблема выбора формализма для представления знаний.

Организация БЗ отличается от структуры знаний человека: соотношение "поверхностных знаний" и "глубоких (глубинных) знаний".

Поверхностные знания Глубокие знания
Основаны на опыте работы или получены от наставников, из практических руководств, инструкций. Включают знания о первопричинах и взаимосвязи явлений, а также отношениях между объектами.
Используются для решения несложных, часто встречающихся задач. Используются для поиска решений в ситуациях, возникающих впервые.

Современные ИАИС в основном наполняются поверхностными знаниями, специфическими для каждой ПО.

"Суть информационной технологии, воплощенной в интеллектуальной системе, можно выразить сравнением "работает как человек". …Однако ни один специалист, имеющий опыт работы с этими системами, никогда не скажет, что они способны моделировать поведение людей или хотя бы работу человека в некоторой узкой предметной области"

Вывод: Основная практическая проблема – приближение ИАИС к человеку, обеспечение нового (человеческого) уровня взаимопонимания в системе "человек-машина" на всех этапах разработки и эксплуатации.

3. Фундаментальные теоретические проблемы интеллектуальных информационных систем

Практическая проблема Фундаментальная проблема
Ограниченность информационной коммуникации Создание ЭВМ по принципу такой кибернетической и коммуникационной системы, какой является сам человек
Обеспечение понимания работы ЭВМ

Научиться организовывать ее работу по образу и подобию работы человеческого мозга.

Способ представления решения задачи должен быть понятен человеку и описываться знакомыми понятиями

Метод решения – максимальное использование в ИАИС естественного языка.

Задача создания средств общения на понятийном уровне ("концептуальный интерфейс"), с помощью которых машины и люди могли бы обмениваться знаниями в доступном человеку виде (в форме понятий!).