Понятие интеллектуальной информационной системы (ИИС)

Интеллектуальная информационная система (ИИС) – это информационная система, которая основана на концепции использования базы знаний для генерации алгоритмов решения экономических задач различных классов в зависимости от конкретных информационных потребностей пользователей.

 

Программные средства, применяемые в экономических информационных системах, можно разделить на следующие группы:

 

1. Проблемно-ориентированные пакеты экономико-математического моделирования.

 

2. Пакеты программ статистического анализа данных.

 

3. Программные средства интеллектуализации доступа к базе данных.

 

4. Средства эвристического решения задач анализа диагностики и прогнозирования на основе применения экспертных систем (ЭС).

 

5. Программы анализа и прогнозирования управленческой деятельности на основе использования аппарата нейронных сетей, а также баз знаний (БЗ) прецедентов.

 

6. Программные средства динамического планирования на основе использования Сase-технологий.

 

Интеллектуальные информационные системы охватывают от 3 до 6 направлений.

 

Классификация ИИС (рис. 7.1). В зависимости от совей природы знание бывает фактуальное и операционное.

 

Фактуальное знание – осмысленные данные. Операционное знание – общие зависимости между фактами, которые позволяют интерпретировать данные или извлекать из них новую информацию.

 

К главным недостаткам традиционной ИС относятся:

 

1. Слабая адаптируемость к информационным потребностям пользователя.

 

2. Невозможность решать плохо формализуемые задачи.

 

Перечисленные недостатки устраняются в ИИС. ИИС имеют следующие характерные признаки:

 

· развитые коммуникативные способности;

 

· умение решать сложные, плохо формализуемые задачи (характеризуются наполовину качественным и количественным описанием, а хорошо формализуемые задачи – полностью количественным описанием);

 

· способность к развитию и самообучению.

 

Условно каждому из этих признаков соответствует свой класс ИИС:

 

I класс: системы с интеллектуальным интерфейсом (коммуникативные способности):

 

1. Интеллектуальные БД;

 

2. Естественно-языковой интерфейс;

 

3. Гипертекстовые системы;

 

4. Контекстные системы;

 

5. Когнитивная графика.

 

II класс: экспертные системы (решение сложных задач):

 

1. Классифицирующие системы;

 

2. Доопределяющие системы;

 

3. Трансформирующие системы;

 

4. Многоагентные системы.

 

III класс: самообучающиеся системы (способность к самообучению):

 

1. Индуктивные системы;

 

2. Нейронные сети;

 

3. Системы, основанные на прецедентах;

 

4. Информационные хранилища.

 

 

Рис. 7.1. Классификация ИИС

 

Интеллектуальные БД – отличаются от обычных возможностью выборки по запросу информации, которая может явно не храниться, а выводиться из имеющейся БД (например, вывести список товаров, цена которых выше отраслевой).

 

Естественно-языковой интерфейс предполагает трансляцию естественно-языковых конструкций на машинный уровень представления знаний. При этом осуществляется распознавание и проверка написанных слов по словарям и синтаксическим правилам. Данный интерфейс облегчает обращение к интеллектуальным БД, а также голосовой ввод команд в системах управления.

 

Гипертекстовые системы предназначены для поиска текстовой информации по ключевым словам в базах.

 

Системы контекстной помощи – частный случай гипертекстовых и естественно-языковых систем.

 

Системы когнитивной графики позволяют осуществлять взаимодействие пользователя ИИС с помощью графических образов.

 

 

Введение в искусственный интеллект.

Мышление, интеллект, знания являются предметом изучения психологии, математических и инженерно-технических дисциплин.

Искусственный интеллект (ИИ) – самостоятельная ветвь информатики, которая возникла на стыке двух наук психологии и вычислительной техники. Термин ИИ впервые был введен профессором Стэндфордского университета Дж. Маккарти в 1956г.

Отражение деятельности мозга по формированию связей лучше согласующихся с целью с учетом психологических и социальных требований общества принято связывать с интеллектом.

Интеллект проявляется через способности:

- распознавать, обобщать увиденное, умение делать логический вывод;

- решать сложные задачи, умение абстрагироваться и манипулировать символами;

- взаимодействовать с внешним миром путем восприятия и осознания, понимания воспринятого, которые позволяют отвлечься от конкретных ситуаций;

- устанавливать причинные связи между объектами;

- обобщать, планировать, формулировать цели;

- к обучению аналогиям, на основе увиденного, услышанного, прочитанного;

- выбора и принятия решения при большом многообразии целей на основе опыта;

- оценивать себя со стороны и возникновения самосознания;

- овладеть языком, который опирается на абстрактное мышление;

- порождать понятия и воссоздавать в голове не существующие на данный момент ситуации.

Умение анализировать факты, обобщать их, разрабатывать правила и алгоритмы их использования для достижения цели и характеризует интеллектуальные возможности человека. В качестве основных вопросов в искусственном интеллекте выделяются поиск и представление знаний.

Сущность интеллекта – способность принимать решение при неполной информации за счет эвристик, справляться с неразрешимой методом случайного поиска проблемой за счет сокращения области поиска решений.[]

Способность ориентироваться в изменяющихся условиях и воспринимать новую информацию является фундаментальным свойство разума. Истинный разум невозможно отделить от психологической основы. У компьютера нет социальной ориентации, а именно она делает поведение разумным. Но функции компьютера и мозга в значительной степени схожи.

Итак, ИИ – это область науки о проектировании компьютерных систем имеющих свойства, ассоциирующиеся с разумным поведением человека.

Цель исследований по ИИ - создание ВМ, по результатам работы которых их нельзя было бы отличить от разумного поведения человека. Для достижения этой цели необходимо понять механизм обучения, природу языка, чувственного восприятия, а также механизмы взаимодействия системы нейронов мозга. И уже чрезвычайно трудная задача – познать процесс функционирования разума, а не просто сымитировать его работу.

Искусственный интеллект – это искусственно созданная система, проявляющая свойства интеллекта, т.е. способности понимания выбора и принятия целесообразного решения, на основе ранее полученного опыта или рационального анализа внешних воздействий. Основной метод ИИ – метод проб и ошибок.

В ИИ имеется два направления работ:

- чистая наука (предмет исследования интеллект) обеспечивает экспериментальную проверку процессов мышления: изучение строения мозга, выявление присущих ему организационных принципов, позволяющих устанавливать ассоциации между информацией хранящейся в памяти и внешними воздействиями;

- область технического применения.

В свою очередь в области технического использования ИИ сформировались следующие направления:

- базы знаний и их использование (экспертные системы);

- планирование целесообразного поведения и разработка методов формирования цели (игры, робототехнические системы);

- распознавание образов и обучение;

- естественные интерфейсы: языковые, речевые, видео, тактильные.

Все эти направления искусственного интеллекта ориентированы на использование знаний, тот факт, что наличие воображения может быть важнее знаний не рассматривается при конструировании технических систем.