Достижения в области искусственного интеллекта.
6,
7, B 80-90-х гг. XX в. в когнитивной науке был разработан и успешно применен новый компьютерный подход к моделированию мозга - коннекционизм (от анг. connection - соединение, связь).
Этот подход позволил сконструировать принципиально новый тип компьютерных устройств, состоящих из «формальных* нейронов искусственных нейронных сетей. Эти вычислительные устройства позволили моделировать некоторые когнитивные процессы живых существ (включая человека) и их интеллектуальные способности. Оказалось, что искусственные нейронные сети, использующие принцип параллельной и распределенной обработки информации, с гораздо большей степенью адекватности воспроизводят выявленные нейробиологами механизмы функционирования реального мозга - например, наличие в организации нейронов промежуточных, «скрытых» слоев, при участии которых происходит внутренняя переработка поступающих извне сигналов, способность определенным образом соединенных групп нейронов к постепенному изменению своих свойств по мере получения новой когнитивной информации (т.е. к обучению) и т.д. Сознание, разумное мышление, гіамять с точки зрения коннекционистских моделей можно интерпретировать как возникающие в результате мета- системных переходов и самоорганизации новые эмерджен- тные свойства нейронных сетей, когнитивной системы в целом, а не как свойство ее отдельных элементов.Согласно взглядам современных коннекционистов, искусственные нейронные сети - это крайне упрощенные модели мозга, состоящие из большого числа модулей («формальных» нейронов), которым приписываютсявеса, измеряющие силу соединений между модулями. Эти веса моделируют действия синапсов, обеспечивающих информационный обмен между нейронами. Модули искусственной нейронной сети, соединенные в паттерне подключений, обычно делят на три класса: входные модули, которые получают необходимую для обработки информацию; выходные модули, где представлены результаты обработки информации; и модули, находящиеся между входными и выходными, получившие название скрытых модулей.
Если нейронную сеть рассматривать как грубую модель человеческого мозга, то входные модули в чем-то аналогичны сенсорным нейронам, выходные - моторным нейронам, а скрытые модули - всем другим нейронам. Каждый входной модуль обладает величиной возбуждения, которое репрезентирует некоторое свойство, внешнее по отношению к сети. B конечном счете сигнал OT входных модулей распространяется всеми путями через сеть и определяет величину возбуждения всех скрытых и выходных модулей. Установленный сетью паттерн возбуждения определяется весами, или, другими словами, силой соединений между модулями. Величина возбуждения для каждого получающего сигнал модуля вычисляется согласно функции возбуждения. Так как допускается, что все модули вычисляют (в значительной мере) одну и ту же простую функцию возбуждения, то успешное моделирование интеллектуальных действий искусственной нейронной сетью зависит прежде всего от параметров настройки весов между модулями. Поэтому нахождение правильного набора значений, необходимых для выполнения данной задачи, ~ главная цель в исследованиях кон- некционистов. Для этого были изобретены соответствующие алгоритмы, которые позволяют вычислять правильные значения для решения многих задач. Как оказалось, успешное применение коннекционистских методов зависит от весьма тонкой корректировки таких алгоритмов и используемых для обучения значений. Обучение обычно включает сотни тысяч попыток корректировки значений и может занимать дни или даже недели.Уже первые попытки применения нейронных сетей для решения когнитивных задач - для чтения английского текста (NETtalk, сеть, разработанная Сейновским и Розенбергом в 1987 г.), для предсказания форм прошедшего времени английских глаголов (Румелхарт и Мак-Клелланд, 1986 г.), для оценки грамматических структур (Элман, :991 г.) - показали их эффективность в качестве моделей человеческого интеллекта. Они особенно хорошо адаптированы к обработке информации, касающейся ассоциаций, к когнитивным проблемам, которые возникают в случае параллельно действующих противоречивых команд, таких, как распознавание объектов, планирование, координирование движений, оценка тонких статистических паттернов, оперирование нечеткими понятиями и т.д.
Из коннекционистских моделей и методов обучения сетей, в частности, следует, что репрезентация когнитивной информации в мозге, скорее всего, не локализована в отдельных нейронах или нейронных узлах, а распределена в когнитивной системе. Человеческая мысль предполагает образование внутренних репрезентаций, т.е. сложных паттернов, действие которых распределено по относительно большим зонам кортекса. Обучение искусственных нейронных сетей, в частности, показало, что каждая распределенная репрезентация является паттерном, возникающим при участии всех модулей, так как граница между простыми и сложными репрезентациями отсутствует. Поскольку индивидуальный модуль не кодирует какой-либо символ, распределенные репрезентации являются подсимвольными. Если, например, моделируется действие каждого нейрона с числом, то действие мозга в целом может быть тогда представлено как гирантский вектор (или список) чисел. И вход в мозг из сенсорных систем и его выход к индивидуальным мышечным нейронам также могут быть обработаны как векторы того же самого типа. Таким образом, с позиции коннекционизма высшие ментальные процессы представляют собой эмерджентные метасистемные свойства, систематиче ским образом зависящие от феноменов низшего уровня[28].
Еще по теме Достижения в области искусственного интеллекта.:
- 28. Какова культура Возрождения в Италии, (ее важнейшие достижения в области культуры и искусства)?
- 10.2. Искусственная реальность
- 10.3. Человек в искусственной среде: проблема выживания
- Искусственная гибернация, или анабиоз
- Естественные, искусственные и комплексные системы
- 7. Растворение расширения в достижение.
- 9.6.3. Фаза достижения соглашения на переговорах
- Ритм желудочков при использовании искусственных пейсмекеров
- Попов Б.М.. ЗА ПРЕДЕЛАМИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА., 2015
- Что побуждает нас к достижениям?
- 2. РАЗЛИЧИЕ МЕЖДУ ПРИРОДНОЙ ВЕЩЬЮ И ИСКУССТВЕННЫМ ПРОДУКТОМ