Искусственный интеллект

Уже описанный символьный подход в искусственном интеллекте позволяет решить главную проблему, возникающую при использовании искусственных нейронных сетей и эволюционных алгоритмов, – интерпретацию результатов. Структурированные и формализованные знания и вывод на них позволяют осуществить пошаговое объяснение того, как был получен тот или иной результат. Все остальные особенности структурного подхода вполне доступны и в рамках символьного.

И тут хотелось бы отметить, что рождение искусственного интеллекта, скорее всего, произойдёт где-то на стыке двух подходов, т. е. при использовании гибридной парадигмы. Вряд ли в ближайшее время удастся реализовать in silico аналог человеческой нервной системы, поскольку её сложность невообразима. Вероятно, проще вырастить биологическую нейросеть такого объёма, чем найти вычислительные мощности для её симуляции. Однако нейросетевой подход даст базовые инструменты для первичной обработки и коммутации информации, поступаемой с разнообразных сенсоров на вход системе управления и принятия решений в составе искусственного интеллекта. А в ней уже будет использоваться символьный подход, реализованный в виде универсальной машины вывода. И такая конвергенция двух технологий в конце концов позволит реализовать давнюю мечту человека – рождение искусственного разума.

Следующая диаграмма графически показывает общую схему взаимодействия компонентов в гибридной интеллектуальной системе, которая основана на описанных ранее принципах.

Как видно из представленной диаграммы, гибридная искусственная интеллектуальная система представляет собой не что иное, как универсальную кибернетическую машину, которая имеет три основных элемента: аффекторы, подсистему управления и эффекторы. При помощи аффекторов кибернетическая машина воспринимает сигналы окружающей среды, которые обрабатываются в подсистеме управления, сигналы из которой далее поступают в эффекторы, воздействующие на окружающую среду. Это общая схема любого автономного агента, поэтому гибридная искусственная интеллектуальная система одновременно является и интеллектуальным агентом, реализуя уже описанный агентный подход. Однако представленная схема не совсем корректно отражает то, как устроена система принятия решений и реагирования на внешние и внутренние стимулы у человека. Если бы каждый внешний стимул передавался в самую верхнюю систему управления, которая в нашем случае связана с сознательной обработкой информации, то жить и функционировать было бы очень непросто. Даже предварительная фильтрация незначимых стимулов не спасла бы. Так что систему управления желательно разделить на две подсистемы, и тогда общая схема гибридного интеллектуального агента будет выглядеть так, как показано на следующей диаграмме.

Итак, универсальная машина вывода, или подсистема управления, теперь разбита на две части.

1. Реактивная подсистема управления фактически реализует традиционную схему управления, когда сигналы с сенсоров обрабатываются системой управления и по ним осуществляется формирование управленческих воздействий на среду (объект управления) через исполнительные устройства.

2. Проактивная подсистема управления добавляет дополнительный промежуточный уровень, который позволяет осуществлять обучение системы, построение прогноза на основе моделирования среды и своего поведения в ней, построение плана действий и сравнение факта с прогнозом и планом для осуществления обучения (адаптации) системы к изменяющимся условиям внешней среды.

Эти подсистемы связаны друг с другом при помощи передачи фокуса управления. Когда проактивная подсистема создаёт новый паттерн поведения системы в изменившихся условиях и среда «устоялась», контур управленческого воздействия спускается в реактивную систему, происходит автоматизация реакции, так как фактически для неизменяющихся условий деятельности обучение и проактивное поведение не требуется, а потому реактивная реакция будет работать быстрее. Если же в процессе «рефлекторного» действия реактивной системы обнаруживается изменение в среде или объекте управления, то реактивная система эскалирует фокус внимания на проактивную для обработки изменившихся условий и выработки новых правил и паттернов поведения.

Цикл управления в рамках такой интеллектуальной системы управления теперь заключается в последовательном выполнении следующих шагов.

1. Сбор входной информации со всех сенсоров, которые осуществляют мониторинг различных параметров объекта управления и среды, в которой функционирует система. Каждый тип сенсора в этом случае является отдельной индивидуальной модальностью восприятия гибридной искусственной интеллектуальной системы.