Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Изучение ИС позволяет сделать попытку сформулировать общие принципы, которые, не являясь достаточными, отражают необходимые моменты в их организации и функционировании.
ИС могут быть только сложными системами, функции всех их элементов должны быть согласованы с назначением системы и их местом в них, а также между собой. Именно взаимная согласованность и взаимозависимость элементов системы обеспечивает целостность и функциональную полноту наиболее совершенных ИС. Это может также приводить к структурной или функциональной избыточности.
Сложная иерархическая многоуровневая структура является основой для одновременного протекания множества процессов. Уровень неординарности итогового процесса зависит от характера совокупности составляющих процессов. Сложная совокупность процессов принципиально характеризуется и сложной структурой. Таким образом, в некотором роде уровень сложности системы и ее структуры определяет и потенциальный уровень ее интеллекта.
Получение согласованных с обстоятельствами и средой решений различных задач основывается на информации, получаемой извне по многим каналам и работающим на различных физических принципах, что позволяет иметь разнородную характеристику специальных свойств объектов среды. Комплексирование информационных данных позволяет иметь более объективную и более полную картину о происходящих процессах. Разнородная информация, получаемая по разным каналам, обрабатывается примерно за одинаковое минимально возможное время. Наглядность этого принципа характеризует следующий факт. Человек способен решать различного рода опознавательные задачи за доли секунды, а зрительная система человека несомненно работает как параллельное устройство, Параллельная обработка как зрительной информации, так и поступающей в мозг человека от других органов чувств, дозволяет реализовать инвариантное опознавание объектов.
Принцип адаптивности предполагает наличие у ИС потенциальных возможностей улучшения работы: в условиях априорной и текущей неопределенности на основе обучения на опыте. Особая роль при этом принадлежит элементам системы- реализующим память. Адаптация может происходить путем самонастройки, самообучения или самоорганизации. Адаптивные способности могут определяться объемом информации (памятью) системы и потребными затратами времени на ее обработку.
Естественно, что назначение системы, ее функции непосредственно влияют на структуру системы. Однако и структура системы должна способствовать наиболее полной реализации функций.
Этот принцип предполагает наличие у системы множества взаимосогласованных последовательностей реакций на определенные внешние воздействия, приводящих к одному и тому же практически полезному результату.
Самая замечательная особенность нервного управления, наиболее ярко выраженная в целеустремленном творческом разуме человека, заключается в способности на основании разнообразного анализа ситуаций мгновенно создавать сложнейшие и вместе с тем оптимальные программы деятельности, которые непрерывно перестраиваются и корректируются с учетом прошлых событий, текущей действительности и прогнозирования будущего. Уже образование элементарного условного рефлекса представляет собой выработку новой программы поведения. Усложнение условных рефлексов означает все более высокую самоорганизацию поведенческих программ. В кибернетическом смысле основная функция высшей нервной деятельности состоит в динамическом поведении самопрограммирования.
4. Интеллектуальные системы управления с искусственным интеллектом для комплексов
Всевозможные сложные научно-технические и производственные устройства и установки, автоматические или функционирующие путем взаимодействия с человеком (автоматизированные), предназначенные для решения специальных задач, будем называть техническими комплексами (ТК).
Целенаправленное функционирование любого ТК предполагает некоторое управление им. Основным звеном системы управления (СУ) большинства современных ТК в настоящее время является человек, так как за ним остается право принятия решений. Научно-технический прогресс, все более усложняя ТК и расширяя перечень решаемых ими задач, выдвинул на передний план такие потребные возможности, для выполнения которых превышаются естественные возможности человека. История развития техники показывает, что прогресс в указанных условиях можно обеспечить на пути повышения степени автоматизации ТК, т.е. при условии переложения части (или вcex) функций с человека на технику. Только таким образом можно исключить несоответствие между потребными и располагаемыми человеком возможностями. Однако при этом возникают принципиальные трудности, связанные с необходимостью автоматизации интеллектуальных функций человека, условия реализации которых являются в значительной степени неопределенными, неполными и противоречивыми, быстроизменяющимися. Отсюда следует, что дальнейший прогресс в развитии техники ставит вопрос об использовании ИИ в сложных ТК, т.е. рассмотрении вопроса о создании ИСУ для ТК.
Использование ИСУ в ТК связано также еще с одним чрезвычайно важным обстоятельством. На основе ИИ возможно создание обучаемых СУ, которые позволят наиболее полно использовать потенциальные возможности ТК и нивелировать индивидуальные особенности операторов. Акцент на обучении СУ позволит накапливать необходимый опыт, исключать повторение неблагоприятных ситуаций и решений, исключать влияние индивидуальных особенностей операторов на конечный результат функционирования ТК. Главным условием peaлизации таких систем является их способность автоматически приобретать (извлекать), улучшать и расширять запас знаний.
ТК с ИИ- это сложные системы, в основе функционирования которых лежит использование свойств особого управляющего устройства, способного распознавать объекты и оценивать обстановку, обучаться, формировать цели и планировать последовательность действий по достижению поставленных целей. ТК с ИИ будут системами с очень высоким уровнем автоматизации и способностью выполнять сложные функции. Однако использование ИИ в ТК не устраняет человека из контура управления системы. Меняется лишь положение человека в контуре управления. При любом уровне совершенства ИСУ они только реализуют замысел человека, управленческая деятельность которого переходит на более высокий интеллектуальный уровень.
В общем случае свойства ИСУ должны быть согласованы с назначением и характеристиками объектов управления (ОУ), под которыми будем понимать ТК. Исходным моментом такого согласования является формулировка задачи управления. Остановимся на рассмотрении функциональной структуры ИСУ, полагая, что представление о ТК дают решаемые ими задачи.
Любая интеллектуальная деятельность опирается на знания о предметной области, в которой ставятся и решаются задачи. Предметной (или проблемной) областью обычно называют совокупность взаимосвязанных сведений, необходимых для решения данной задачи или определенной совокупности задач. Знания о предметной области включают описания объектов, явлений, фактов, а также отношений между ними и составляют базу знаний(Б3) и базу данных (БД). БЗ содержит сведения, отражающие закономерности данной предметной области и позволяющие прогнозировать и выводить новые факты. не отраженные в ней. БД содержит информацию, имеющую локальный или текущий характер, являющуюся вспомогательной. Иногда БЗ и БД рассматриваются как подсистемы интеллектуального банка данных. При этом в него еще включают блок обучения, состоящий из блока распознавания ситуаций (образов) (БРО) и блока формирования понятий (БФП). Однако БЗ была бы не полной, если бы не содержала знания о целях функционирования системы {Ф1,...,Фп}.
ИСУ должна осуществлять информационное моделирование процесса достижения цели Ф^, что невозможно без построения модели обстановки.
На основе вышеизложенного можно представить функциональную структуру ИСУ в виде, приведенном на рис.1
c1 ee
c0
c7
c1
c1
c1 ()
c4