Курсовая работа: Применение систем искусственного интеллекта в прогнозировании

Д. Белл, профессор университета в Гарварде (США), в работе «Грядущее постиндустриальное общество: Опыт социального прогнозирования» ввел термин «интеллектуальная технология» (например, системный анализ, теория игр). Электронные системы по работе с информацией (обработка, хранение, передачи, преобразование в цифровую форму, программное обеспечение на основе алгоритмов и др.) – это все то, что Д. Белл относит к интеллектуальным технологиям.

Иначе интеллектуальные технологии – это и технологии информационные с такими ресурсами и возможностями, как:

- базы знаний с отраженным в них опытом решения разных видов деятельности, задач творческого характера, которые были относимы только к сфере интеллекта человека (формализация задач, проектирование, объяснение, обучение, выявление смысла и пр.);

- модели мышления (правила действий, формально-логические правила аргументации, обобщения, распознавания, классификации и т. д.);

- способность принимать конкретные решения на основе неопределенности и неполноты данных;

- механизм объяснения принятого решения и произведенного действия;

- способность к развитию (обучаемость, самообучаемость и др.).

Интеллектуальные системы, созданные на основе искусственного интеллекта, внедренные в быт, повседневную жизнь человека, привлекательны тем, что обеспечивают повышенную мобильность и комфорт, безопасность пользователя. Приведем примеры ближайших перспектив изменения повседневности человека в связи с разработкой и апробацией новых интеллектуальных систем, предназначенных для их использования в быту и условиях работы.

Интеллектуальная система «Умный дом» задумана как дом с автоматическими и высокотехнологичными устройствами современного типа, предназначенный для жизни человека.

«Умный» дом» - это интеллектуальная система, основанная на концепциях автоматизации дома (smart home или home automation) и жилого здания (smart house или building automation), способная решать задачи без человека, предназначенная для обеспечения комфорта, безопасности и ресурсосбережения пользователей. Интеллектуальная система «Умный дом» – это целый интеллектуальный модуль для получения, обработки информации и управления ей, способный разрабатывать и реализовывать от простых сценариев (пример, холодно – включение кондиционера) до сложных (пример, одновременное действие «включение света – опускание защитных жалюзи – выключение света…»).

Применительно к внутреннему устройству дома известны системы автоматического включения/выключения света, системы, предупреждающие о возгорании, корректирующие работу отопления и неполадок в сети водоснабжения. Пользователь, исходя из личных предпочтений, выбирает устройства, которые ему необходимы для удовлетворения потребностей, определяет, каким образом и где они будут установлены.

В настоящее время ряд компаний ведут разработки систем, имеющих потенциальные возможности включения в «умный дом»:

- Miele и Siemens: бытовая техника;

- Panasonic: системы SMARTHEMS, предназначенные для управления энергией; комплексные системы, включающие EcoCute (горячее водоснабжение), кондиционеры, технику для кухни в одну линейку и протокол ECHONET Lite для контроля работы всего комплекса бытовых приборов;

- Infineon Technologies, Vorwerk Teppichwerke (Германия): напольное покрытие на основе специального программного обеспечения с чипами и датчиками – «интеллектуальный» ковер с целым рядом функций (безопасность, климат-контроль, навигация). Ковер может быть подключен к компьютеру, телефону, где установлен специальная программа. Идея такой системы – максимальное обеспечение комфорта и безопасности, передвижением, особо важна, с точки зрения разработчиков, для семей с маленькими детьми;

- Согро Nove Мауро Талиапи (Италия) занимается разработкой системы «интеллектуальная ткань», обладающей памятью формы, реагирующей на температуру тела и др.

Интеллектуальная система «Умный дом» предусматривает и средства обратной связи через пульты дистанционного управления, персональные компьютеры, мобильные устройства. Veda International Robot Research and Development Centre (Япония) разработала «интеллектуальное» кресло» для контроля состояния человека, имеющего проблемы с опорно-двигательным аппаратом, способное предложить разные позиции расположения, удобные человеку.

Интеллектуальная система «Умный телефон» еще одна разработка ученых, инженеров, благодаря которой диагностируется и фиксируется состояние пользователя, так в ситуации стресса, переутомления система сама отключает временно входящие звонки. Реклама через разнообразные средства информации развивает интерес, стимулирует внедрение интеллектуальных систем в жизнедеятельность человека. Часть из выше названных примеров интеллектуальных систем пока еще на этапе проектирования, но возможно, что очень скоро жизнь человека не будет представляемой без этих систем, как и то, что современный человек не мыслит свой быт без стиральной машины, холодильника, кондиционеров, мобильных устройств, компьютеров и другое.

Особого внимания в аспекте прогнозирования заслуживает персональный компьютер с современным программным обеспечением, с Internet. Компьютеры сегодня есть везде, их активное внедрение позволяет иметь доступ и пользоваться неисчерпаемым информационным ресурсом для решения рабочих, бытовых вопросов, быть включенным в разветвленную социальную сеть с новым типом отношений в системах «человек-машина», «человек-мир».

Привычными для современного человека стали такие формы взаимодействия, как:

- «виртуальная (например, видео) конференция» – форма обсуждения разных проблемных областей науки;

- интернет-магазин – новая форма купли-продажи;

- виртуальная проповедь как новая форма взаимодействия посредством виртуального приход.

Особо динамично развиваются чаты, сайты, форумы, почта, сетевые социальные сервисы (блоги, сообщества, вики, медиа-хранилища), являющиеся созданными человеком интеллектуальными системами и интеллектуальными системами гуманитарной сферы, обеспечивающими эффективное применение современных технологий для решения гуманитарных задач.

Интеллектуальные системы породили еще ряд проблем:

- проблему безопасности частной жизни человека,

- проблему обеспечения информационной безопасности человека^[20].

Частная жизнь как некий микрокосм, личное пространство, сферу обособленности, уединенности - «privacy», автономии, независимости человека от других, «зона психологической безопасности», что необходимо для свободного развития, самоопределения, не может находиться в зоне тотального контроля, вмешательства со стороны каких-либо лиц или государства. У человека, лишенного зоны уединения, повышенный уровень тревожности, незащищенности, постоянно возникает ощущение управляемости собой со стороны неизвестно кого. Интеллектуальные системы активно входят в повседневную жизнь человека, при этом размывают границы его идентичности, личностного пространства^[21].

В. А. Емелин считает, что новые и широко внедряемые интеллектуальные системы вооружают человека новыми технологиями управления и контроля. Но при этом человек сам оказывается в зоне тотального контроля, когда две системы контроля – контроль человека и контроль за человеком – взаимопроникают друг в друга.

В. А. Емелин оперирует понятием «технологически расширенный человек», что значит человек, использующий в повседневной жизни разнообразные интеллектуальные, информационные технологии. Такой человек, с одной стороны, имеет большой доступ к широким информационным ресурсам, а, с другой, сам становится доступен посредством мобильных устройств, Internet, банковских карт для получения информации о нем, контроля и управления.

Гаджет (англ. gadget – приспособление) есть устройство небольших размеров, предназначенное для облегчения и комфорта жизни человека. Наиболее популярны из гаджетов смартфоны, планшеты. Мобильные устройства как неотъемлемая часть современного человека благодаря сервису OM-TEL могут быть средством слежения жизни и деятельности интересующего человека: местонахождение, контакты, содержание разговоров, планы и действия. Контроль посредством гаджета более эффективен и безопасен, анонимен, не имеет посредников, которые могут когда-то об этом рассказать. Но при этом вопрос законности остается открытым.

Частная жизнь нуждается в неприкосновенности, невмешательстве, конфиденциальности, защите от давления и внешнего контроля. В сферу частной жизни попадает и право на приватность, в том числе и на защиту информации о частной жизни как неотъемлемое право каждого человека. Поэтому естественным образом возникает проблема последствий так называемого электронного мониторинга посредством чипизации, оцифровки, вживления имплантатов с точки зрения этики, психологии, права и даже гигиены (информационная личная гигиена). Часто причиной тотального контроля человека являются не какие-то внешние силы, а незнание пользователем способов безопасной работы в условиях информационных технологий и использования интеллектуальных систем.

Перспективы распространения интеллектуальных систем в жизнедеятельности современных людей масштабны и разновекторны: от полезности до существенного вреда, наносимого человеку. В практику жизнедеятельности внедряются интеллектуальные системы, наделенные правом принятия решения по индивидуальным проблемам человека. В качестве примера приведем интеллектуальные системы по планированию семьи, вступлению в брачные отношения.

Интеллектуальные системы в робототехнике как перспективное направление исследований открывают безграничные возможности в создании роботов различной функциональной оснащенности, практически проектируя новую модель человеческой жизнедеятельности. И еще одна проблема, на которой считаем необходимым остановиться. Это проблема использования интеллектуальных систем и возможных последствий их активного и масштабного внедрения, проблема моральной ответственности. Возможна ли такая ситуация, когда человек окажется бессильным во взаимодействии с созданным им миром интеллектуальных систем, когда интеллектуальные системы поработят его? Не будет ли эта эра комфорта началом разрушения мира человека? Интеллектуальные системы в некотором роде автономны, контролируемы человеком не в полном объеме, отсюда и проблема доверия к тем результатам, решениям и действиям, которые выдают интеллектуальные системы.

Следовательно, разработчики интеллектуальных систем должны быть озадачены проблемой необходимо присутствия человека в любой из систем, иначе продумыванием ограничительных механизмов в самой системе и в практике их внедрения. Здесь еще есть одна опасная для человека перспектива – стать лишь обслуживающим систему элементом. П. С. Ревко считает, что интеллектуальные системы не должны быть допущены в ряд сфер принятия решений.

Так, по мнению исследователя, интеллектуальные системы не должны участвовать в принятии решений следующего порядка:

- решения, которые хотел бы принимать сам человек;

- решения, которые более компетентен принимать сам человек;

- решения, которые быть отмененными человеку не под силу.

Начав вопрос о проблемах и перспективах внедрения интеллектуальных систем в жизнь современного человека с проблемы адаптации его к новой среде, условиям техносферы, в заключении следует заметить, что острота выделенной проблемной области не ослабевает, а только усиливается. Не случайно сегодня учеными актуализирована проблематика жизнеустойчивости, жизнестойкости человека в интеллектуализированном мире, его адаптивности как системы к динамично изменяющимся условиям жизнедеятельности.

Таким образом, поиск способов решения проблем, связанных с позиционированием человека в системе отношений «человек – интеллектуальная система», сегодня находится в фокусе исследований многих наук.

Заключение

Интеллектуальная система как информационно-вычислительная система с имеющейся базой знаний, алгоритмом действий решает задачи без помощи оператора. Установлено отличие интеллектуальной системы от интеллектуализированной. Система, не способная решать задачи без помощи оператора, человека, ответственного за принятие решения, определяется как интеллектуализированная система.

Таким образом, отличие, интеллектуальной системы от интеллектуализированной определяется тем, включен или нет в процесс принятия решения человек, оператор-специалист. Общим, по нашему мнению, для всех интеллектуальных систем является адаптивность (в условиях объективных изменений способность системы к развитию, конфигурации программного обеспечения); развитость коммуникативная (владение диалоговым взаимодействием); способность решать класс трудно формализуемых, с динамичными, неопределенными данными задач, и самообучаемость как способность извлекать из опыта знания. На основании этих базовых характеристик выделяются адаптивные интеллектуальные системы, интеллектуальные системы с интеллектуальным интерфейсом, экспертные и самообучающиеся интеллектуальные системы.

На основе проведенного анализа в сфере исследований «Интеллектуальные системы» был выявлен круг проблем, имеющих теоретический и внедренческий характер. К ним относятся: проблема синтеза цели, механизма взаимодействия компонентов цели; проблема определения (улавливания) критического потенциала такой совокупности компонентов цели, когда и происходит синтез цели; разработка теории целенаправленных систем; проектирование математических моделей, адекватных живой природе; конструирование моделей действия. В зависимости от того, что составляет основу концепции интеллектуальности, выделяются и разные типы интеллектуальных технологий.