Сторінка
1

Дистанційний курс навчання з дисципліни "Методи та системи штучного інтелекту"

штучний інтелект

В Указі Президента України №390/2012 від 8червня 2012 року “Про нову редакцію воєнної доктрини України” наголошується про основні направлення військово-технічної політики: підвищення темпів інформаційно-технічного оснащення військових формувань, в першу чергу автоматизованими системами управління та цифрового зв’язку. В епоху науково-технічного прогресу відбувається активне накопичення нових знань з різноманітних галузей науки. Зростання об’ємів інформації характеризується ускладненнями в сучасній системі навчання і освіти. Вводяться нові дисципліни, виникають нові галузі наук. Збереження загальних строків навчання при тій кількості інформації, яку отримують військовослужбовці сьогодні, створює протиріччя до вимог збільшення об’ємів знань. Усунення цих протиріч бачиться у введенні в систему бойової підготовки нових методів навчання. Одним з цих методів навчання вважається метод введення до системи освіти автоматизованих навчальних систем (АНС) та систем дистанційного навчання. Їх впровадження планується на основі використання електронно-обчислювальних машин (ЕОМ) різного рівня. Паралельно з цим, потрібно також використання систем діагностування тих, хто навчається, відповідними методами. Переоцінити роль і місце технічних засобів навчання в системі бойової підготовки в наш час важко. З теперішнім розвитком науки та техніки, особливо мікропроцесорної, великі об’єми інформації потребують постійного контролю на предмет її швидкого старіння. Впровадження необхідних елементів технічних засобів навчання дає можливість прискорення підготовки спеціалістів, в тому числі і військових.

Із розвитком інформаційних технологій перед суспільством постала важлива проблема, яка полягає у створенні перспективної нової системи освіти, яка має підготувати суспільство до життя в нових умовах цивілізації. Цим пояснюється виникнення нової форми навчання – дистанційної. Для забезпечення вдалого проектування, розвитку та впровадження дистанційної системи навчання необхідно створити інфраструктуру відповідних освітніх закладів, провести підготовку викладачів, розробити навчальні програми тощо. Важливою складовою частиною дистанційного навчання є його реалізація за допомогою використання інформаційних технологій, а саме системи управління навчанням (з англ. Learning Managment System), які створені для розроблення, управління та поширення навчальних матеріалів онлайн із забезпеченням спільного доступу багатьох користувачів.

Пропонований дистанційний курс навчання представляє собою сукупність сценаріїв навчальних занять та тестувань, розроблених за вимогами навчального плану дисципліни «Методи та системи штучного інтелекту», реалізований в мережевому оточенні кафедри, що дозволяє в інтерактивному режимі проходити курс навчання.

Дана система полегшить роботу керівника, викладача, особи, яка здійснює допуск до здачі нормативів та навчальних завдань, автоматизує процес, що призводить до удосконалення та покращення фахових знань тих, хто навчається.

Метою курсу є:

– здобуття студентами фундаментальних теоретичних знань і формування практичних навичок з питань побудови систем штучного інтелекту;

– формування системи знань з методології, методики та інструментарію побудови систем штучного інтелекту, їх аналізу та використання (PROLOG, LISP);

підготовка спеціалістів у області автоматизації важкоформулюзуємих завдань, які є прерогативою людини. У результаті вивчення дисципліни студенти набувають необхідних знань із застосування ІС і технологій у своїй фаховій діяльності.

Завдання курсу:

– вивчення теорії та набуття практичних навичок проектування й аналізу систем і процесів;

– надбання знань про засоби мислення людини, та методи їх реалізації комп’ютерними засобами

Предмет курсу передбачає засвоєння студентами концептуальних питань проектування і створення систем штучного інтелекту; вивчення організаційнометодичних основ по реалізації технології інтегрованої обробки економічної інформації в автоматизованих інформаційних системах; ознайомлення з методологією, методами і процесами економіко-математичного моделювання та сучасних засобів і технологій комп'ютерної обробки економічної інформації; ознайомлення зі створенням бази даних інформаційних систем та їх ефективністю.

Аналіз предметної області та існуючих підходів до штучного інтелекту як навчальної дисципліни

Штучний інтелект — розділ комп'ютерної лінгвістики та інформатики, що займається формалізацією проблем та завдань, які нагадують завдання, виконувані людиною. При цьому, у більшості випадків алгоритм розв'язання завдання невідомий наперед. Точного визначення цієї науки немає, оскільки у філософії не розв’язане питання про природу і статус людського інтелекту. Немає і точного критерію досягнення комп'ютером «розумності», хоча перед штучним інтелектом було запропоновано низку гіпотез, наприклад, тест Тюринга або гіпотеза Ньюела-Саймона. Нині існує багато підходів як до розуміння задач штучного інтелекту, так і до створення інтелектуальних систем.

Одна з класифікацій виділяє два підходи до розробки штучного інтелекту:

– нисхідний, семіотичний — створення символьних систем, що моделюютьвисокорівневі психічніпроцеси: мислення, судження, мову, емоції, творчість і т. д.;

– висхідний, біологічний — вивчення нейронних мереж і еволюційні обчислення, що моделюють інтелектуальну поведінку на основі менших “неінтелектуальних” елементів.

Ця наука пов'язана з психологією, нейрофізіологією, трансгуманізмом та іншими. Як і всі комп'ютерні науки, вона використовує математичний апарат. Особливе значення для неї мають філософія і робототехніка.

Штучний інтелект — дуже молода область досліджень, започаткована 1956 року. Її історичний шлях нагадує синусоїду, кожен «зліт» якої ініціювався деякою новою ідеєю. На сьогодні її розвиток перебуває на «спаді», поступаючись застосуванню вже досягнутих результатів в інших областях науки, промисловості, бізнесі та навіть повсякденному житті.

Єдиної відповіді на питання чим займається штучний інтелект (ШІ), не існує. Майже кожен автор, який пише книгу про штучний інтелект, відштовхується від якогось визначення, розглядаючи в його світлі досягнення цієї науки. Зазвичай ці визначення зводяться до наступних:

– штучний інтелект вивчає методи розв'язання задач, які потребують людського розуміння. Грубо кажучи мова іде про те, щоб навчити ШІ розв'язувати тести інтелекту. Це передбачає розвиток способів розв'язання задач за аналогією, методівдедукції та індукції, накопичення базових знань і вміння їх використовувати.

– штучний інтелект вивчає методи розв'язання задач, для яких не існує способів розв'язання або вони не коректні (через обмеження в часі, пам'яті тощо). Завдяки такому визначенню інтелектуальні алгоритми часто використовуються для розв'язання NP-повних задач, наприклад, задачі комівояжера.

– штучний інтелект займається моделюванням людської вищої нервової діяльності.

– штучний інтелект — це системи, які можуть оперувати з знаннями, а найголовніше — навчатися. В першу чергу мова ведеться про те, щоби визнати клас експертних систем (назва походить від того, що вони спроможні замінити «на посту» людей-експертів) інтелектуальними системами.