Изкуствен интелект

Определяйки се като homo sapiens (от латински "разумен човек") приемаме, че интелектът е съществена наша характеристика. От хиляди години се търси отговор на въпроса "Как мисли човекът?" или как малкият по обем мозък може да възприема, да разбира, да предсказва и да променя един толкова по-сложен от него свят. Изследванията в изкуствения интелект (ИИ) целят разбиране на интелекта с цел създаване интелигентни технически системи.

Основи на изкуствения интелект

За възникването и развитието на ИИ допринасят различни идеи, възгледи, подходи и техники от философията, математиката, икономическите науки, неврологията, психологията, техническата информатика, теорията за управлението и кибернетиката, лингвистиката.

История на изкуствения интелект

ИИ принадлежи към по-новите области на науката и техниката. Работата на Warren McCuloch и Walter Pitts (публикувана в "Bulletin of Mathematical Biophysics", 1943 г.), е общопризната като първата, принадлежаща към ИИ. В нея е предложен модел от изкуствени неврони, използващ три източника: познанието за принципния строеж и функции на невроните в мозъка, формалният анализ на съждителната логика и теорията за програмирането на Тюринг. Сериозните изследвания в тази област започват непосредствено след края на втората световна война. За възникване на ИИ като нова самостоятелна област се приема лятото на 1956 г., когато McCarty, Minsky, Shanon и Rochester успяват да събират в Дартмут на двумесечна работна среща изследователи от САЩ, занимаващи се от теория на автоматите, невронните мрежи и интелекта. В обръщението към участниците McCarty за първи път официално употребява понятието "изкуствен интелект".

Основни тематични направления

Въпреки широкия спектър на проблеми, влизащи във фокуса на съвременния ИИ, като основополагащи могат да се посочат следните:

  • Решаване на проблеми посредством търсене – търсене на решения на проблеми с висока степен на комплексност в огромни дискретни пространства. Обикновено решенията са последователност от действия от едно начално състояние до едно (или повече) целеви състояния. В определени случаи търсенето се нарича планиране; 
  • Представяне и обработка на знания – модели за формално и формализирано представяне на знания и методи за тяхната обработка. Като базови представяния на знания се използват логики, фреймове, семантични мрежи, обекти;
  • Обучение – различни подходи, методи и модели за подобряване оперирането на системите посредством самообучение;
  • Комуникиране, възприемане и действане – разглежда проблеми и архитектури, свързани с възможността на изкуствените системи да комуникират (вкл. на естествен език), да възприемат и обработват възприятията си, както и да моделират и изпълняват действия. Роботите са класически пример за такива системи.

Приложни области на изкуствения интелект

Подходите, методите, моделите и техниките на ИИ успешно се използват в много приложни области, като напр.:

  • Интелигентни агенти;
  • Персонални асистенти;
  • Роботика;
  • Семантичен уеб;
  • Интернет на нещата.

Intelligent Agents

Интелигентни агенти

Агентно-ориентираният подход разкрива нови възможности за разработване на интелигентни разпределени системи, опериращи в динамично променящи се среди. Характерно за интелигентните агенти е, че те могат да идентифицират промените в околната си среда и да оперират интелигентно съобразно тях. Интелигентното поведение включва реактивност, проактивност и възможност за взаимодействие с други агенти или хора.

Personal Assistants

Персонални асистенти

Специален вид интелигентни агенти, опериращи като персонални асистенти на потребителите на електронни услуги, приложения, информационни ресурси. Персоналните асистенти имат способността да се самообучават, наблюдавайки поведението и действията на своите потребители.

Robots

Роботика

Инженерна наука изучаваща изграждането, строежа, управлението и приложението на роботи, както и компютърни системи за управление на възприятията им и за планиране и извършаване на действията им. През 1921 г. в пиесата „R.U.R.“, Карел Чапек въвежда понятието „робот“, като комбинация от думите в чешкия език „robota“ (изморителен, робски труд) и „robotnik“ (роб). Понятието „роботика“ е използвано за първи път от Айзък Азимов (1950 г.). Когнитивнaта роботика се занимава с роботи, показващи интелигентно поведение, което им позволява да постигат планирани цели в един комплексен свят. Обикновено софтуерът на тези роботи е реализиран като интелигентен агент.

Semantic Web

Семантичен уеб

Интелигентното поведение на едно приложение в голяма степен зависи от интелигентното структуриране на данните. Разпределени данни, които при необходимост могат да бъдат свързани са интелигентни данни. Семантичният уеб доставя обща рамка, която позволява данните да бъдат споделяни и многократно използваеми през границите на приложения, бизнес и общности. Следващо поколение уеб, предоставящо възможности за машинна обработка на информацията и за решаване на проблема с интеграция на приложения. Семантичния уеб е инфраструктурата на следващата IT революция. Въвежда три базови езикови нива – RDF (Resource Description Framework), RDFS (RDF Schema) и OWL (Web Ontology Language).

Internet of Things

Интернет на нещата (ИН)

Интернет на нещата (Internet of Things) е комуникационна инфраструктура и технология, където предмети, животни или хора, са снабдени с уникални идентификатори и възможност за трансфер на информация по мрежа, без да е необходимо човек-човек или човек-компютър взаимодействие. Възникването на новата технология става възможно благодарение на сближаването на безжичните технологии, микро-електромеханичните системи и Интернет. В контекста на ИН „нещо“ може да бъде напр., лице със сърдечен имплант, селскостопанско животно с биочип, автомобил с вградени сензори или всеки друг физически обект или от човек, снабдени с IP адреси, позволяващи трансфер на данни по мрежа.