Оптические вычисления - Арратуна Р.
Скачать (прямая ссылка):
реализации этих возможностей. В этих разделах непосредственно не
затрагиваются вопросы оптических символьных вычислений, но содержащаяся
там информация, по-видимому, будет важной для читателей с точки зрения
разъяснения сути синергизма, существующего медсду оптическими и
18-1254
274
Часть IV. Символьные вычисления и искусственный интеллект
символьными вычислениями. По замыслу авторов указанные разделы гл. 10
должны выполнить роль введения в проблему ИИ; из-за необъятности проблемы
обсуждение придется ограничить только основными аспектами. В разд. 10.4
изложены основные представления об оптических символьных вычислениях.
Описаны фундаментальные концепции архитектуры; основной упор сделан на
то, что они существенно отличаются от более традиционных архитектур
компьютеров. Вслед за этим изложены концепции авторов данной главы
относительно того, как оптические методы могли бы улучшить характеристики
символьных процессоров.
Стараясь охватить весьма широкий круг проблем, авторы сочли
целесообразным сделать введение к каждой из основных дисциплин,
составляющих область символьных вычислений. Однако во многих случаях,
чтобы обеспечить пропорциональное освещение разных вопросов,
потребовалось пожертвовать многими деталями конкретных вопросов. В ряде
случаев материал просто выходил за рамки данной книги, и за
дополнительной информацией, интересующей читателя, следует обратиться,
например, к такому литературному источнику, как [3], представляющему
собой трехтомный трактат и содержащему прекрасный обзор по методам ИИ.
10.2. Что такое искусственный интеллект?
Для того чтобы реализовать компьютеры, способные подражать процессам
человеческого мышления, в отличие от существующих сегодня цифровых
компьютеров, в дополнение к битам с цифровой информацией следует
предусмотреть резервные биты для записи определенных символов. Например,
кроме того что компьютер должен дать ответ на вопрос: "Каким путем я
должен достичь поставленной задачи, располагая известной мне информацией
об окружающих меня условиях и моих собственных способностях?", он должен
быть способен выполнять арифметические задания типа "Сколько будет 2 плюс
4?". На практике люди вполне стандартным путем находят стандартные
решения указанных задач, но пока не удалось создать цифровых компьютеров,
выполняющих такие задания. Прежде всего само кодирование поставленного
вопроса при вводе в компьютер создает значительную проблему. Во-вторых,
если задание и информация об альтернативном пути решения определяются
визуальной сценой (т. е. управление процессом решения задачи
осуществляется на основе визуальной информации), то использование
символьных операций существенно расширяет возможности системы по
распознаванию и пониманию. Наконец, процесс принятия решения, по всей
вероятности, потребует знания об окружающем мире, а это также
основывается на ис-
Глава 10. Оптика и символьные вычисления
275
пользовании аналоговых логических структур. Как показано на рис. 10.2,
сбор знаний может происходить тремя различными путями. Во-первых, знание
может быть введено в компьютер программистом, работающим совместно с
инженером по знаниям. В случае экспертных систем (обсуждаемых в разд.
10.3.5) инженер по знаниям получает знания или проводит их отбор с
помощью эксперта и передает их программисту, который загружает знания их
в компьютер. Данный процесс называется инженерией знания. Во-вторых,
можно ожидать, что уже в ближайшем будущем сбор данных все в большей
степени будет осуществляться автоматически, с помощью датчиков.
Популярность таких систем будет возрастать по мере создания совершенных
систем распознавания речи и систем технического зрения (обсуждаемых в
разд. 10.3.2 и 10.3.3). Сбор запрограммированных и считанных данных может
выполняться чисто механически, но наибольшая часть информации обычно
определенным образом классифицируется, чтобы облегчить в дальнейшем
процесс поиска. Классификация - это процесс, осуществляемый при
проведении поисков в базе данных и представляющий собой установление
связей между каждым входным сигналом и связанными между собой элементами.
Цель данного процесса состоит в образовании классов, предназначенных в
основном для идентификации данных, относящихся к интересующему вопросу.
Классификация также часто рассматривается как процесс организации связей
и выделения структур. Если известно, что после сбора заданного объема
информации она будет сгруппирована с помощью определенных объектов,
имеющихся в базе знаний, тогда между двумя из объектов устанавливается
связь (обозначаемая линией на схеме). Если нужно одновременно
использовать несколько объектов, то они объединяются в более крупную
структуру. Читатель будет хорошо представлять и понимать процесс
классификации данных после того, как ознакомится с проблемой поиска и
представления знаний.
Рис. 10.2, Широко распространенные способы сбора информации,
18*
276
Часть IV. Символьные вычисления и искусственный интеллект
