Исследовательская работа на тему "Искусственный интеллект и ЭВМ"

Министерство образованияТверской области

Государственное бюджетное профессиональное

Образовательное учреждение

«Тверской  химико-технологичский  колледж»

Исследовательская работа

Искусственный интеллект и ЭВМ.

Содержание:

Введение...................................................................................................... 3

Что такое компьютер?............................................................................... 3

Составляющие компьютера...................................................................... 4

1.   Системный блок............................................................................. 4

2.   Устройства ввода-вывода.............................................................. 4

Интеллект................................................................................................... 5

Искусственный интеллект......................................................................... 5

Сознание и самосознание........................................................................... 6

Перспективы развития искусственного интеллекта.............................. 7

Тест Тьюринга............................................................................................ 7

Примеры интеллектуальных роботов...................................................... 7

Аналитика................................................................................................... 8

Заключение................................................................................................. 9

Введение

Человек - умнейшее существо на земле. Создавая технику, он облегчает себе жизнь. Техника умножает блага жизни. Двадцатый век обнаружил симптомы новой цивилизации. Человек породил сверхсложные машины, вышел в космическое пространство.  Информация вышла на приоритетное место среди критериев прогресса, как и средства ее получения,  переработки и использования — компьютер и компьютерная технология, с помощью которой усиливаются интеллектуальные возможности и способности человека.

Компьютер позволяет резко увеличить эффективность и качество многих форм деятельности человека, облегчает его работу, вводит в круг новых, интересующих его событий, что, конечно, способствует прогрессу личности, усиливает ее интеллектуальные возможности.

Компьютеры можно наделить мышлением. Способность компьютера к построению моделей позволяет ему соперничать с человеческим разумом. Насколько точно искусственный интеллект соответствует естественному, "думает" ли компьютер, имеет ли сознание, проявит ли однажды креативность?

Цель проекта: выяснить: может ли компьютер иметь самосознание.

Гипотеза: у компьютера могут быть осознанные мысли, эмоции и чувственные восприятия, аналогичные человеческим.

Объект исследования: информационные, мыслительные и эмоциональные процессы в компьютере

Задачи проекта:

1. Используя учебную и научно-популярную литературу, журналы, ресурсы интернета ознакомиться с информационными, мыслительными и эмоциональными процессами и особенностями их протекания в природе, компьютере, организме человека.

2. С помощью анализа научных фактов опровергнуть или доказать, что новые сложные и быстродействующие компьютеры смогут воспроизвести все аспекты сознающей личности.

3. Сделать выводы.

Что такое компьютер?

Компьютер, или электронно-вычислительная машина, — это одно из самых умных изобретений человека. Сейчас нет ни одной отрасли знания, где бы ни использовались компьютеры.

Сердце компьютера — особая электронная схема, которая называется процессором. Именно она производит обработку всей информации, которая поступает в компьютер.

Руководит работой процессора программа. Она написана на специальном языке, который понимает машина, и выполняет ту же функцию, что ноты для музыканта.

Если бы не было программ, то даже самый совершенный компьютер не смог бы решить простейшей арифметической задачи.

В настоящее время создано огромное количество различных программ, благодаря которым компьютеры умеют создавать книги, переводить с одного языка на другой, выполнять сложнейшие математические расчеты и даже рисовать мультфильмы.

Таким образом – это машина, созданная человеком, работающая под руководством человека и на человека.

Составляющие компьютера

Компьютер состоит из множества частей. Это – системный блок, монитор, мышь, сканер, принтер, микрофон, колонки, видеокамера. Ранее в компьютерах использовались вакуумные лампы. После второй мировой войны стали широко использоваться транзисторы. В 60-х годах на замену транзисторам стали использоваться интегральные схемы. С 70-х и по наше время в компьютерах используются микропроцессоры. Компоненты объединены в единую систему, благодаря которой компьютер имеет возможность выполнять свои функции.

   Системный блок

Системный блок – это главная часть компьютера, в которой находится материнская плата, блок питания, жесткие диски, оптические приводы

Материнская плата - это один из важнейших элементов ЭВМ, определяющий ее облик и обеспечивающий взаимодействие всех подключаемых к материнской плате устройств.

   Устройства ввода-вывода

Устройства ввода и вывода - устройства взаимодействия компьютера с внешним миром: с пользователями или другими компьютерами. Устройства ввода позволяют вводить информацию в компьютер для дальнейшего хранения и обработки, а устройства вывода - получать информацию из компьютера. Периферийные устройства - это все устройства компьютера, за исключением процессора и внутренней памяти.

Интеллект

Интеллект — качество психики, состоящее из способности адаптироваться к новым ситуациям, способности к обучению на основе опыта, пониманию и применению абстрактных концепций и использованию своих знаний для управления окружающей средой. Общая способность к познанию и решению трудностей, которая объединяет все познавательные способности человека: ощущение, восприятие, память, представление, мышление, воображение. Интеллект тесно связан с двумя отраслями науки: Нейробиология — наука, изучающая устройство, функционирование, развитие, генетику, биохимию, физиологию и патологию нервной системы. Изучение поведения является также разделом нейробиологии. Нейротехнологии — это любые технологии, которые оказывают фундаментальное влияние на то, как люди понимают мозг и различные аспекты сознания, мыслительной деятельности, высших психических функций.

Искусственный интеллект

Искусственный интеллект -наукаи технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальныхкомпьютерных программ(рис. №1).

Единого ответа на вопрос, чем занимается искусственный интеллект, не существует. Почти каждый автор, пишущий книгу об ИИ, отталкивается в ней от какого-либо определения, рассматривая в его свете достижения этой науки.

Сильный искусственный интеллект — гипотеза в философии искусственного интеллекта, согласно которой некоторые формы искусственного интеллекта могут действительно обосновывать и решать проблемы. Теория сильного искусственного интеллекта предполагает, что компьютеры могут приобрести способность мыслить и осознавать себя, хотя и не обязательно их мыслительный процесс будет подобен человеческому.

Предлагалось много определений интеллекта, но на настоящий момент нет определения, которое бы удовлетворило всех. Тем не менее, среди исследователей искусственного интеллекта есть общая договоренность о том, что Сильный ИИ обладает следующими свойствами:

 Принятие решений, использование стратегий, решение головоломок и действия в условиях неопределенности;

 Представление знаний, включая общее представление о реальности;

 Планирование;

 Обучение;

 Общение на естественном языке;

И объединение всех этих способностей для достижения общих целей.

Существуют и другие аспекты интеллекта человека, которые также лежат в основе создания Сильного ИИ:

 Сознание: Быть восприимчивым к окружению;

 Самосознание: Осознавать себя как отдельную личность, в частности, понимать собственные мысли;

Ни одно из этих свойств не является необходимым для создания сильного ИИ. Например, неизвестно, необходимо ли воспринимать машине окружающую среду в той же мере, как человеку. Также неизвестно, являются ли эти навыки достаточными для создания интеллекта: если будет создана машина с устройством, которое сможет эмулировать нейронную структуру, подобную мозгу, получит ли она возможность формировать представление о знаниях или пользоваться человеческой речью.

Сознание и самосознание

Сознание — состояние психической жизни человека, выражающееся в субъективном переживании событий внешнего мира и жизни самого индивида, а также в отчёте об этих событиях

Сознание может пониматься в более широком или более узком смысле. Так, например, сознание в широком смысле — это «психическое отражение действительности независимо от того, на каком уровне оно осуществляется — биологическом или социальном, чувственном или рациональном», а в узком смысле — «высшая, свойственная только людям и связанная с речью функция мозга, заключающаяся в обобщенном и целенаправленном отражении действительности, в предварительном мысленном построении действий и предвидении их результатов, в разумном регулировании и самоконтролировании поведения человека за счет рефлексии» (рис. №2).

В Большом энциклопедическом словаре (2000) сознание определяется как «высшая форма психического отражения, свойственная общественно развитому человеку и связанная с речью, идеальная сторона целеполагающей деятельности».

Самосознание — сознаниесубъектом самого себя в отличие от иного — других субъектов и мира вообще; это сознание человеком своего взаимодействия с объективным миром и миром субъективным (психикой), своих жизненно важных потребностей, мыслей, чувств, мотивов, инстинктов, переживаний, действий.

В психологии самосознание понимается как психическийфеномен, сознание человеком себя в качестве субъекта деятельности, в результате которого представления человека о самом себе складываются в мысленный «образ-Я».

Перспективы развития искусственного интеллекта

Одним из важнейших направлений исследований, проводимых в области ИИ, является проблема моделирования человеческих рассуждений на ЭВМ, т. е. воспроизведение мыслительного процесса на машине(рис. №3). Основная трудность при решении данной проблемы состоит в том, что человеческие рассуждения часто базируются на неполных, недостаточно четко сформулированных и противоречивых знаниях, и при этих условиях люди приходят к правильным выводам. В связи с этим возникают задачи представления в машине подобных знаний и построения процедуры логического вывода, основанного на таких знаниях, причем качество получаемого результата не должно быть ниже, чем у человека — эксперта в данной предметной области. Основные части современных систем ИИ - база знаний и механизм (машина) логического вывода(рис. №4).

Важное место в современных и перспективных исследованиях занимает разработка архитектуры систем ИИ на специализированных аппаратных средствах, использующих принципы параллельной организации. На основе анализа возможностей параллельной организации интерпретирующих систем делается вывод, что при распараллеливании существенно снижаются затраты времени на каждом цикле вывода, связанные с выбором из базы знаний тех правил, у которых антецеденты соответствуют накопленным в данный момент в системе фактам. Исследования показывают, что на поиск таких правил затрачивается примерно 90 % всех временных затрат(рис. №5). Исследуется также возможность распараллеливания самой процедуры логического вывода.

Тест Тьюринга

Тест Тьюринга — эмпирический тест, идея которого была предложена Аланом Тьюрингом в статье «Вычислительные машины и разум», опубликованной в 1950 году в философском журнале Mind. Тьюринг задался целью определить, может ли машина мыслить(рис. №6).

Стандартная интерпретация этого теста звучит следующим образом: «Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или компьютерной программой. Задача компьютерной программы — ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор».

Примеры интеллектуальных роботов

NAO — это автономный программируемый человекоподобный робот, разработанный компанией Aldebaran.

ASIMO (Advanced Step in Innovative MObility) — робот-андроид. Создан корпорацией Хонда, в Центре Фундаментальных Технических Исследований Вако (Япония).

Робот-пылесос — пылесос, оснащённый искусственным интеллектом и предназначенный для автоматической уборки помещений

Аналитика

Могут ли у компьютера быть осознанные мысли, эмоции и чувственные восприятия, аналогичные человеческим?

Мышление — психический процесс обобщенного и опосредованного отражения устойчивых, закономерных свойств и отношений действительности, существенных для разрешения познавательных проблем.

Эмоции – особый вид психических процессов или состояний человека, которые проявляются в переживании каких-либо значимых ситуаций, явлений и событий в течение жизни.

Чувства – устойчивые эмоциональные переживания человека, возникающие в процессе его отношений с окружающим миром.

Мысли
У человека	У компьютера
Мышление формирует структуру индивидуального сознания, классификационно-оценочные эталоны индивида, его обобщенные оценки, характерную для него интерпретацию явлений, обеспечивает их понимание.	У компьютеров не могут быть мыслей. Компьютер лишь выполняет заданную последовательность действий.
Эмоции
Эмоции являются одним из главных регуляторов психической жизни и возникают в процессе практически любой активности человека. Эмоции возникли в процессе эволюции: с их помощью животные могли оценивать биологическую значимость явлений окружающего мира и внутреннего состояния организма.	У компьютеров не могут быть эмоций. Эмоции – реагирование на внешние раздражители. У компьютеров реагирование на внешние раздражители задано программой. В прототипах человекоподобных роботов эмоции лица также заданы программой.
Чувства
Чувства формируются и вырабатываются в ходе развития и воспитания человека. В них отражается значение каких-либо явлений, предметов, событий для человека, его внутреннего мира, потребностей и мотивов.	Чувств у компьютера быть не может. Компьютер при виде объекта не может иметь чувства, например, злости. Компьютер будет использовать алгоритм, либо “избавиться от объекта”, либо, если это не возможно, “уйти подальше от объекта”.
Тип информации
У человека	У компьютера
Знания – это зафиксированная и проверенная практикой обработанная информация, которая использовалась и может многократно использоваться для принятия решений.	Данные - это совокупность сведений, зафиксированных на определенном носителе в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и обработки.
Вместимость информации
Точно измерить объем долговременной памяти человека крайне трудно, хотя попытки предпринимаются (некоторые расчеты показывают, что она измеряется сотнями терабайт). Скорее всего, наша память соизмерима с возможностями современной вычислительной техники. Кратковременную память измерить проще. Не гигабайтами, конечно, а по количеству объектов, которые человек способен удержать в памяти без повторения: семь плюс-минус два. В полной мере мы можем сосредоточиться только на одной задаче. Параллельные процессы могут выполняться когда сознательные мыслительные усилия не требуются или требуются по минимуму	У компьютеров информация хранится в жестких дисках. Их вместимость, теоретически, не ограничена. Современные компьютеры могут иметь оперативную память до 4 терабайт. В компьютере могут одновременно запущены множество процессов.
Скорость обработки информации
Скорость обработки информации мозгом – примерно 10мб/с.	Скорость обработки информации компьютера зависит от производительности процессора.

Заключение

Проведя исследование, я выяснил, что у компьютеров не может быть ни мыслей, ни чувств, ни эмоций. Мысли, чувства и эмоции – это синапсы между нейронами в головном мозгу. Нейронных компьютеров еще не изобрели, а простые компьютеры могут только изображать эмоции.

Сознания компьютеры не имеют по причине недостаточного уровня технологий. Самые современные роботы себя не осознают, хотя могут сказать: ”Я – это я”. Но это в них задано программой.

Если в будущем и будут компьютеры с развитым искусственным интеллектом, то чтобы у него были настоящие, аналогичные человеческим мысли, чувства и эмоции, то компьютер должен иметь структуру настоящего биологического мозга, из настоящих нейронов.

К тому же, чтобы доказать, что у компьютера есть разум и самосознание, ему необходимо полностью пройти тест Тьюринга. Ни один компьютер в мире на данный момент его не прошел.

Подведя итоги хочу сказать, что мир еще, по крайней мере двадцать или более лет не увидит по настоящему разумные компьютеры.

Краткое описание документа:

Исследовательская работа на тему "Искусственный интеллект и ЭВМ".Прекрасно подойдёт для проведения урока или показа как Д/З. Собраны все самые основные и интересные аспекты темы.За эту исследовательскую работу вы с лёгкостью получите пятёрку или заинтересованность учеников в теме урока!
Заранее благодарю за скачивание и использования материала!