Elemente de inteligență artificială

Cap. 1. INTRODUCERE

1.1 Istoric al Inteligenţei Artificiale

Inteligenţa Artificială - IA (engl. Artificial Intelligence - AI) a luat fiinţă odată cu apariţia

sistemelor bazate pe cunoştinţe (KBS – Knowledge Based Systems – aplicaţii practice care

simulează inteligenţa umană), cu ocazia prezentări în 1956 a lucrărilor teoretice denumite Logic

Theorist realizate de autorii Newell, Shaw şi Simon, lucrări care demonstrau conceptele logicii

propoziţiilor. Termenul de inteligenţă artificială a fost introdus în acelaşi an de McCarthy de la

Stanford University.

1960 au apărut primele programe inteligente cuprinse în lucrarea General Problem Solver

scrisă de Newell care demonstrau teoremele de logică.

1965 - IA este domeniul care se ocupă cu studiul conceptelor care permit ca maşinile să fie

inteligente.

1981 - IA este definită ca un domeniu al informaticii care îşi propune crearea unor sisteme

de calcul inteligente care să posede acele caracteristici care sunt asociate în general cu inteligenta

umană: raţionament, capacitate de învăţare şi de comunicare. Plecându-se de la constatarea ca există

probleme care nu dispun de un algoritm de rezolvare sau algoritmul de rezolvare este prea

complicat, s-a luat în considerare că aceste probleme fac obiectul IA, în prezent fiind acceptată

următoarea definiţie pentru IA:

IA este un domeniu al informaticii care începe acolo unde informatica clasică se opreşte şi

destinat rezolvării problemelor pentru care nu există un algoritm de calcul sau pentru care

algoritmii sînt prea complicaţi pentru a fi rezolvaţi în maniera clasică.

IA prezintă un punct de vedere diferit faţă de cel clasic în rezolvarea unei probleme. Clasic

se manipulează informaţii numerice care sunt prelucrate în contextul unor algoritmi. Din punct de

vedere al IA se manipulează cunoştinţe utilizate în cadrul unor strategii.

„IA este o mare încercare de înţelegere a gândirii.” (R. Schank)

„Un aspect distinctiv al IA este abilitatea de rezolvare de probleme noi şi diferite.” (M.

Minsky)

În ultimii ani, numeroase publicaţii şi manifestări ştiinţifice au făcut cunoscute rezultatele

favorabile ale cercetărilor teoretice şi aplicative din domeniul IA. Aplicabilitatea sistemelor bazate

pe cunoştinţe se regăseşte aproape în toate domeniile activităţii umane.

1.2 Aplicaţiile Inteligenţei Artificiale

Aplicaţiile IA sunt numeroase şi cuprind aproape toate domeniile activităţii umane. În

continuare enumerăm cele mai importante:

A. Sisteme Expert (Expert Systems) sunt programe pentru sistemele de calcul care înglobează

cunoştinţe tip expert şi sunt capabile să ia decizii simulând comportamentul experţilor umani pentru

un anumit domeniu de investigaţie (vezi domeniul Sisteme Expert).

IA

Problema -> strategie de -> Concluzie

(cunoştinţe) rezolvare

Clasic

Enunţ -> algoritm -> Rezultat

(inf. numerice) de calcul

B. Sisteme pentru recunoaşterea imaginilor (Vision Systems) sunt programe care simulează

comportamentul uman în ceea ce priveşte vederea şi recunoaşterea formelor (vezi domeniul Reţele

Neuronale Artificiale).

C. Sisteme pentru prelucrarea limbajului natural (Natural Language Processing Systems) sunt

programe care sunt capabile să interpreteze şi să înţeleagă limbajul natural uman într-o anumită

limbă. Tot din această categorie fac parte şi Translatoarele de limbaj care pot realiza traducerea

textelor dintr-o limbă în alta (vezi domeniul Sisteme Expert).

D. Sisteme de recunoaşterea vocii (Voice Recognition Systems) care până în prezent sunt capabile

să înţeleagă sensul cuvintelor pentru un anumit vorbitor uman. Pe viitor se încearcă extinderea

înţelegerii pentru diverşi subiecţi umani (vezi domeniul Reţele Neuronale Artificiale).

E. Sisteme pentru ingineria software (Software Engineering Systems) sunt programe realizate în

scopul dezvoltării automate de programe de calculator: sisteme pentru generarea automată de coduri

de program, sisteme expert pentru depanare şi altele (vezi domeniul Sisteme Expert).

F. Sisteme pentru asistarea instruirii (Computer Aided Instruction Systems) sunt programe create

cu scop de instruire (învăţare) (vezi domeniul Sisteme Expert).

1.3. Domenii ale Inteligenţei Artificiale

A. Sistemele expert (Expert System)

Un sistem expert (SE) înglobează cunoştinţele unui expert uman într-un domeniu îngust specific

sub o formă implementabilă pe calculator. El utilizează aceste cunoştinţe pentru a lua decizii, sau pentru

a asigura suport pentru luarea deciziilor, pe bază de raţionamente, la un nivel comparabil cu al

expertului uman şi este capabil să-şi justifice raţionamentele făcute. În cadrul SE mecanismul de

inferenţă este separat de baza de cunoştinţe şi poate utiliza una sau mai multe structuri de reprezentare a

cunoştinţelor cum ar fi: reguli de producţie, cadre, reţele semantice şi obiecte.