Структурно-функциональные особенности интеллектуальных систем

Структурно-функциональные особенности интеллектуальных систем

Информационно-управляющая деятельность интеллектуальных систем

Принципы организации и функционирования интеллектуальных систем

4. Интеллектуальные системы управления с искусственным интеллектом для комплексов

5. Общая функциональная структура интеллектуальных систем управления

Архитектура интеллектуальных систем поведенческого типа

Список, использованной литературы

Введение

Интеллект (от латинского intellectus - познание, понимание, рассудок) - способность мышления, рацио­нального познания. Естественным примером интеллек­туальной системы является человек. Задачи, которые решает человек в своей практической деятельности на основе мышления, относятся к интеллектуальным. Дея­тельность человека, особенно интеллектуальная (твор­ческая), еще изучена недостаточно, принципы и методы ее объясняются неоднозначно. Многочисленные попытки понять и использовать феномен интеллекта в практиче­ских целях имеют заманчивые перспективы и становят­ся все более и более реальными.

Будем называть систему, способную решать интел­лектуальные задачи, интеллектуальной системой (ИС). К числу основных интеллектуальных задач по аналогии с деятельностью человека можно отнести задачи распо­знавания (образов, ситуаций, сцен, состояний), обучения и планирования поведения (принятия решений). В этом плане интеллектуальными называют еще системы, обла­дающие способностью к обучению и изменению своего поведения в результате обучения.

В настоящее время развитие науки и техники дос­тигло такого уровня, когда становится уже реальным создание искусственного интеллекта, или точнее, моде­лирование (имитация) возможностей и способностей че­ловека, а решение указанных основных задач с помощью программных и аппаратных средств. Системы ИИ долж­ны воспроизводить функции естественного интеллекта. Поэтому изучению систем ИИ должно предшествовать рассмотрение основных свойств и особенностей естест­венного интеллекта для того, чтобы понять и использо­вать свойства биологических систем для решения тех­нических проблем. Кибернетическое изучение живого помогает раскрыть как общие законы функционирова­ния сложных систем, так и частные свойства отдельных органов и организма в целом с точки зрения происхо­дящих в живых, существах информационных процессов и процессов управления.

Тысячевековая эволюция живых существ привела к их чрезвычайному усложнению и многоуровневой ие­рархической организации множества включенных друг в друга систем и подсистем. Каждому уровню свойственны свои специфические закономерности информационных процессов, системной организации и процессов управле­ния. Для общего ознакомления с кибернетическими свойствами живых, организмов акцентируем внимание

на общих принципах организации, конкретных меха­низмах целесообразного регулирования и активного взаимодействия с окружающей средой.

Структурно-функциональные особенности интеллектуальных систем

Большинство изобретений человека имеет аналогии в природе. При этом оказывается, что основные идеи этих изобретений реализованы в природе более ком­пактно, миниатюрно, надежно и совершенно. Многие исследования обнаружили общность этапов развития техники и природы и привели к выводу о целесообраз­ности использования в технике аналогов живой приро­ды. Этот вывод имеет особое значение в работах по соз­данию технических систем с ИИ. Для того, чтобы уста­новить аналогии между живым интеллектом и техниче­ской системой с ИИ, можно провести некоторое описа­ние структурных и функциональных особенностей жи­вых или естественных интеллектуальных систем.

Прежде всего требует определения понятие "система". В самом широком смысле можно определить, что система - это совокупность взаимодействующих между собой относительно элементарных структур или процессов, объединенных в целое выполнением некото­рой общей функции, несводимой к функциям ее компо­нентов. Признаки системы: она взаимодействует со сре­дой и другими системами как единое целое, состоит из иерархии подсистем более низких уровней, является подсистемой для систем более высокого уровня, сохра­няет общую структуру взаимодействия элементов при изменении внешних условий и внутреннего состояния.

Естественные системы различаются по своей сложности и уровню организации. Понятие об организа­ции системы предполагает определенное согласование состояний и деятельности ее подсистем и составляющих элементов. Это согласование достигается передачей сиг­налов (сообщений) по внутрисистемным связям, а для поддержания высокого уровня организованности необ­ходимо постоянное общение с окружающим миром. Еще более необходима передача сообщений по внутрисистем­ным и межсистемным связям для формирования и вы­дачи командных сигналов при осуществлении актов управления.

Основным свойством естественных ИС является их способность к адаптации при изменении условий функ­ционирования. Способность к адаптации путем самоор­ганизации основывается как на множественности эле­ментов системы и разветвленности связей между ними, способствующих возникновению целостности, так и на наличии гибкого взаимодействия между элементами по типу обратных связей. Существенным признаком само­организации является обособление интеллектуальных систем от окружающей среды.

Функциональной особенностью обособленной ИС является активное взаимодействие ее со средой. Особен­ности ее структурной организации определяют направ­ление и объем процессов взаимодействия системы со средой. Наличие чрезвычайно разнообразных обратных связей на всех уровнях влияет на интенсивность процес­сов взаимодействия. Отрицательные обратные связи обеспечивают стабильность функций системы, постоян­ство ее параметров, устойчивость к внешним воздейст­виям, Положительные обратные связи играют роль уси­лителей процессов и имеют особое значение для разви­тия, накопления изменений. Наличие отрицательных и положительных обратных связей приводит к возможно­сти развития по некоторому закону (программе) с ис­пользованием внешних ресурсов.

Сложная динамическая (устойчиво неравновесная) организация целенаправленной функционирующей сис­темы требует непрерывного управления, без которого сис­тема не может существовать. Особенность этого управле­ния состоит в том, что оно служит причиной ряда процес­сов в самой системе и прежде всего процессов внутренне­го саморегулирования по законам организации системы.

Основными функциями самоорганизующейся системы являются функции информационного обеспечения (ФИО), материального и энергетического обеспечения (ФМЭО), перемещения (ФП) и адаптации (ФА). С точки зрения реализации НИ наибольший интерес представля­ет ФИО, которая является всеобъемлющей. Информация необходима для контроля внутреннего состояния систе­мы, распознавания ситуаций, решения задачи обеспече­ния функционирования, выявления закономерностей и обучения. Для последующего использования получаемая информация должна разделяться и откладываться в со­ответствующие системы памяти (оперативные и долго­временные).

Функцию информационного обеспечения реализуют органы контроля окружающей среды, навигации и ана­лиза объектов. Обработка сигналов этих органов инфор­мации осуществляется особым управляющим узлом (УУ) (устройством), в котором производится анализ получен­ных данных, их обработка и обобщение, оценка ситуа­ции и принятие решения. Одновременно ведется обога­щение памяти, накопление опыта, обучение и отработка логических методов обработки информации.