Москва 2008 предисловие

1.9.5. Интеллектуальные системы
Интеллектуальную систему (ИнтС) можно определить как ком­пьютерную систему для решения классов задач, которые либо не могут быть решены человеком в реальное время, либо их решение требует автоматизированной поддержки или дает результаты, со­поставимые по информативности с решениями человека [53]. Ком­пьютер в диалоговом режиме усиливает комбинаторное мышле­ние человека.
Какого рода задачи решаются с помощью интеллектуальных систем? Эти задачи некорректны в том смысле, что они требуют применения формализованной эвристики (см. 1.9.4) и не предпо­лагают полноты знаний, являющихся исходными посылками при решении этих задач. Применяемые эвристики должны приближенно отображать некоторые аспекты интеллекта: способность упорядо­чения данных и знаний с выделением в данных существенных параметров в соответствии с реализуемой целью; способность к рассуждению как синтезу различных познавательных процедур, включая эмпирическую индукцию, аналогию и дедукцию; спо­собность к выдвижению гипотез; способность отвечать на вопрос «почему?»; способность к обучению на основе положительных и отрицательных примеров; фальсифицируемость (falsifiability — см. 1.1); способность к адаптации в соответствии с изменением множества фактов и знаний [53].
Эти способности аппроксимируются благодаря специфической архитектуре компьютерной интеллектуальной системы (ИнтС) [53]:
ИнтС = Решатель задач + Информационная среда + + Интеллектуальный интерфейс,
где Решатель задач = Рассуждатель + Вычислитель + Синтезатор; Информационная среда = База фактов (БФ) + База знаний (БЗ); Интеллектуальный интерфейс = Диалог + Представление резуль­татов (включая графику) + Научение работе с системой.
Рассуждатель — это подсистема, реализующая логические сред­ства решения задач, посредством которых формализуется соот­ветствующая эвристика. Результат такой формализации — различ­ные типы рассуждения, например приближенные рассуждения, использующие аппарат нечетких множеств; индуктивные рассуж­дения, использующие антиунификацию, которые осуществляют­ся посредством индуктивного логического программирования; рассуждения, образованные синтезом различных познавательных процедур (например индукции, аналогии, абдукции и дедукции). Основной инструмент Решателя, реализуемый в Рассуждателе, — это правдоподобные рассуждения, формализующие эвристику ре­шения задач и адекватные цели применения ИнтС.
Вычислитель применяется к числовым данным с использова­нием численных методов, релевантных целям ИнтС (например, к таким методам относятся различные статистические методы ана­лиза данных, квантовохимические расчеты для прогнозирования биологической активности химических соединений и др.).
Синтезатор выбирает стратегии, адекватные не только цели ИнтС, но и состоянию базы фактов, а также результатам преды­дущих применений Решателя.
Информационная среда образована базой фактов и базой зна­ний.
БФ — это представление элементарных событий некоторого фрагмента изучаемой предметной области. БЗ — подсистема пред­ставления знаний. Причем понятие «знание» теперь относится не только к сфере философии и философской логики, ибо для со­здания БЗ требуется характеризация идеи «знание в компьютер­ной системе». Обычно для компьютерных систем выделяют три типа знаний: декларативные, процедурные .и концептуальные.
Декларативное знание ИнтС — это системы утверждений, в част­ности характеризация предметной области; это также утвержде­ния, в импликативном виде выражающие правила вывода Рас-суждателя. Под процедурным знанием понимают задание алгорит­мов и их комбинаций, применяемых в решателе задач для дости­жения цели; это стратегии решения задач, образованные посред­ством комбинирования различных видов рассуждений и вычисле­ний. Концептуальным знанием ИнтС является множество утверж­дений и определений понятий, характеризующих принципы со­здания ИнтС. Это метатеоретическое знание, которым руковод­ствуются создатели ИнтС.