robot

Delatnost čoveka se ispoljava u vidu obavljanja fizičkog i umnog rada tj. ostvarivanju transformacije energije i informacije. Fizički rad se pretežno ispoljava u vidu transformacije energije i za čoveka predstavlja zamornu, tegobnu i dosadnu aktivnost. Umni rad čoveka se manifestuje u vidu dobijanja, obrade i kreiranja informacije.

Procesi transformacije informacija u ljudskom mozgu se odvijaju prema za sad malo poznatim zakonitostima. Čoveku je poznat polazni i konačni set informacija a ne i postupak transformacija informacija. U okviru nauke o obradi informacija sve intenzivnije se istražuju algoritmi i metodologije obrade informacija u ljudskom mozgu. Otkrivene zakonitosti se svrstavaju u novu naučnu oblast informatike, nauku o veštačkoj inteligenciji. Veštačka inteligencija teži rešavanju primenom računara takvih problema koje traže metodologiju umnog rada tj. inteligenciju.

Veštačka inteligencija (skraćeno VI) je grana računarske tehnike, koja se bavi razvijanjem inteligentnih računarskih sistema. Ovi sistemi su hardverski/softverski sistemi, koji su sposobni na čovečji način rešiti komplikovane zadatke:

  • uče iz prethodnih iskustava, samostalno rešavaju probleme, i/ili međuvremeno komuniciraju sa okruženjem.
  • tumače saopštenja koja su data na prirodnim jezicima, ili su grafički prikazana.

Računarski sistemi, koji su sposobni da funkcionišu slično kao čovek stručnjak, su ekspertni sistemi. U ovu grupu sistema svrstavaju se svi sistemi koji uz bilo koju hardversku konfiguraciju rešavaju probleme metodologijama koje je dala naučna oblast veštačke inteligencije.

Današnji najrazvijeniji ekspertni sistemi koji rešavaju probleme uskog srtučnog znanja još nisu tako savršeni da na bilo koji način budu konkurentni čoveku.

Razvoj veštačke inteligencije

Inteligencijom čoveka bavili su se već u starom veku. Grci, koji su ispitivali tajanstvenosti čovečjeg razmišljanja, već pre 3000 godina, stvorili su sisteme logike, sintakse i teorije znanja, koje oblasti su i danas značajne.

Krajem drugog svetskog rata, engleski i američki istraživači su realizovali računar. Još pre pojave računara postojala su dva pravca u nauci koji su se bavili osnovama veštačke inteligencije:

  • formalna logika, koja se bavi osnovama simboličke obrade zasnovane na matematičkoj logici i teoriji rekurziviteta
  • kognitivna psihologija, koja se bavi psihologijom razmišljanja i prepoznavanja i istražuje ponašanje i sposobnost čoveka u rešavanju problema.

Objedinjavanjem ova dva pravca nauke uz spregu sa informatikom započeta su savremena istraživanja na području veštačke inteligencije. Ova doba može se staviti na sredinu 1950-tih godina. Da bi se postigao zajednički cilj, razvijen je jezik LISP. Njegov autor je bio John McCarthy. Po mnogima, on je prvi upotrebio izraz “Veštačka Inteligencija” (Artifical Intelligence).

Period od 1955 do 1960 karakteriše početak istraživanja VI, prva konferencija je organizovana u Dartmouth-u. Izradjeni su sistemi PERCEPTRON i GPS.

Između 1961-70, pojavili su se prvi osnovni jezici VI LISP i PROLOG. Arhitektura ovih višeprogramskih jezika se bazira na matematičkoj logici, a rešavaju probleme nealgoritamski manipulacijom simbolima. Prvi sistemi su bili izgradjeni u definisanim oblastima, sa konačnim brojem pravila. Medjutim, veliki i složeni sistemi nisu se mogli dobro simulirati ni sa složenim strategijama traženja. Programi se nisu mogli približiti intuiciji stručnjaka.

U periodu od 1971 do 1980, pojavljuju se sistemi na bazi znanja (knowledge based) koji zahtevaju drugačiji pristup organizacije programa. Odvaja se deo sa bazom znanja stručnjaka odredjenog domena, od mehanizma koji to aktivira u zavisnosti od ukazane situacije. Većina tih sistema pruža prijatan rad i komunikaciju sa korisnicima, koji nisu specijalisti računarske tehnike. Bilo ko može pratiti rad sistema, a na zahtev korisnika sistem daje obrazloženje za izvršena pravila, i to na jeziku koji je bliže čoveku. Ove komponente sistema zajedno sa delom za popunjavanje baze znanja i za njeno održavanje dobro služe kao okvirni sistemi, kao prazne školjke. Poznati sistemi za osnovu prezentaciju znanja su MYCIN, HERSAY II, a za osnovu tehnologije znanja su EMYCIN, GUIDON.

U periodu od 1981 do 1990, pojavljuju se na tržištu i primenjuju se hardveri za VI, i softveri za obradu govornog jezika, prepoznavanje i generisanje glasa, mašinsko vidjenje, mašinsko učenje i neuralne mreže.

od 1991, javljaju se računarski sistemi 5. i 6. generacije. U Japanu su radili na 5. generaciji, na principu logičke obrade (PROLOG). 6-ta generacija računarskih sistema se gradi na principu neuralne mreže. One su dinamički sistemi sa velikom paralelnošću, sa kojima je moguće u većoj meri se približiti čovekovu inteligentnu obradu informacija. Računari 6-te generacije građeni su na bazi pozitivnih dostignuća svih prethodnih generacija računara.

Od 1989 tehnologija zasnovana na principu baze znanja razvija se u dva pravca:

  • tehnologija na bazi znanja čvršće se integriše sa tradicionalnim tehnikama, kao što su baze podataka, i sa novijim tehnikama, kao što je hipertekst i razne tehnike VI,
  • umesto razvoja sredstva za opštu namenu, razvijaju se i uvode sredstva koja su orijentisana prema primeni, tj. prema tipu problema.

Pojam veštačke inteligencije

Pojam veštačke inteligencije uveo je John McCarthy 1956 godine. Pod inteligencijom se podrazumevaju oni principi inteligentnog ponašanja, u koje spadaju sposobnost komunikacije, razvoja, prilagođavanja, osetljivost prema problemima, sposobnost rešavanja problema, ciljno orijentisana delatnost, samostalni izbor cilja. Ovi pojmovi nam ukazuju, da se tu ne radi o takvoj inteligenciji, o kojoj se govori u slučaju čoveka ili životinje. U slučaju životinje podrazumeva se još i stvaranje unutrašnje slike o svetu, manipulacija sa tim simbolima koji stvaraju tu sliku, preko njih se manifestuje težnja da se promeni “svet”, sposobnost za prilagodjavanje i učenje, koja pretpostavlja predstavu prošlosti i budućnosti, komunikaciju putem simbola, i podrazumeva se njihovo zajedničko prisustvo, i dodaje se još i “namera”, kao i pojam “osećaj”, a kod čoveka još i samorefleksija, sposobnost za raspoznavanje i prevazilaženje sopstvenih ograničenja.

Računarska tehnika u nekim oblastima prevazilazi efikasnost čovekovog uma, u brzini, tačnosti a pruža i druge prednosti. Računar, na ovim područjima može dati iznenadjujuće i uspešne rezultate. Najrasprostranjena definicija VI je ona koju je dao Marvin Minsky:

“Veštačka inteligencija je ona nauka, koja osposobi računar za obavljanje takvih radnji, koje se obeleže kao inteligentne, kada ih čovek izvršava”.

Područja primene veštačke inteligencije

VI, koja se razvija relativno brzo, već naširoko se koristi u sledećim aplikacijama:

  • inteligentno rukovanje bazom podataka. U ovim sistemima korisniku je omogućen pristup ne samo onim podacima do kojih se može doći direktno, nego i onim izvedenim podacima do kojih se dolazi nakon analize direktno dobijenih podataka. To je moguće sa korisničkim modelima, koji opisuju razne potrebe korisnika, očekivanja i mogućnosti.
  • robotika. Obavlja se fizički, konstruktivni posao sa izvesnim stepenom prilagodjavanja. Značajna je sposobnost identifikacija pozicije objekta i okolnosti da bi se izabrala odgovarajuća metoda za postizanje unapred datog cilja. Iz osnovnih radnji sastavlja se plan aktivnosti, koji su potrebni za prelaz iz jednog stanja robota u drugo. Ima veliki uticaj na dalji razvoj industrije.
  • obrada prirodnih i veštačkih jezika. Vrši se prevod, ili priprema za prevod sa jednog jezika na drugi.
  • inteligentna komunikacija sa računarom. Tokom rada računara čovek očekuje jasnu komunikaciju u vezi zadatka.
  • razumevanje i generisanje živog jezika. Sa skromnom količinom reći i jednostavnom gramatikom je ovo moguće na nekim moćnijim računarima. Računar, sem značenja pojedinačnih reči, mora da poznaje i relacije izmedju njih, gramatiku jezika i pojmove pridružene objektima, kao i relacije medju rečenicama.
  • automatsko programiranje. Programski zadatak, koji je napisan na nekom specifičnom jeziku (npr. predikatum-kalkulus), prevede na neki programski jezik ili na izvršni kod. Program, koji to izvršava mora poznavati sintaksu izvornog i izvršnog jezika, kao i moguće strukture podataka, konvencije za rukovanje input-outputom i ekranom .
  • mašinsko učenje. Razvijeni su neki značajni programi učenja na osnovu saveta i kazivanja, na osnovu primera posredstvom induktivnog zaključivanja i na osnovu otkrića.
  • sistemi zasnovani na znanju. Tu spadaju ekspertni sistemi, koji rešavaju zadatke simboličke prirode, sposobni su da obrazlažu svoja ponašanja i zaključke, sposobni su da se usavršavaju, da rešavaju značajne, teške i složene probleme koji uključuju i neizvesnost.

Izvor: Ištvan Matijević, Osnovi programiranja i programski jezici (skripta), Viša tehnička škola, Subotica, 2001.