Глава 1. Моделирование интеллектуальных систем 6
1.1. Проблема определения понятия интеллект 6
1.2. Когнитивный агент как интеллектуальная система 21
Глава 2. Когнитивные агенты и их взаимодействия 41
2.1 Архитектуры интеллектуальных агентов 41
2.2 Проблема эффективности взаимодействия когнитивных агентов в
многоагентных системах 54
Список литературы 71
Актуальность исследования
На протяжении многих веков, человек изучал тайны природы с целью понять её устройство и использовать предоставляемые ею возможности для удовлетворения своих многообразных потребностей. Однако, изучая природу вокруг себя, человек оставался в неведенье относительно своих собственных возможностей. Наблюдая за движением звёзд и устанавливая его закономерности, человек был не способен понять устройство движения своих собственных мыслей. Исследование человеческого разума лишь недавно встало на прочный научный фундамент, хотя попытки понять человеком устройство своего разума не прекращались на протяжении многих веков.
Природа человеческого разума охватывает широкий спектр дисциплин, в рамках которых он изучается. Философия, психология, биология, лингвистика, компьютерные науки и многие другие дисциплины, так или иначе, связаны с данной проблемной областью. Так, психологи изучают ментальное пространство человека, биологи занимаются исследованиями мозга, лингвистов интересует взаимосвязь языка и мышления и т.д. Одним и самых захватывающих проектов XX века, был связан с разработкой особого типа машин, которые могли бы осуществлять мыслительную деятельность, сопоставимую с человеческой. Этот проект был назван искусственный интеллект и до сих пор не прекращаются попытки построить машины с квазичеловеческим интеллектом. На этом пути были достигнуты как значительные результаты, двинувшие науку вперёд, так и сокрушительные фиаско, которые, однако, не охладили пыл отдельных энтузиастов. Мы смогли получить ценные сведенья касательно границ рационального мышления, разработать многочисленные технологии, которые просто не могли возникнуть в рамках других направлений. Постепенно произошёл переход от создания моделей локальных интеллектуальных процедур, к созданию сложных интегративных моделей, объединяющих в себе множество интеллектуальных способностей и даже способных взаимодействовать с окружающим их миром. Однако, многочисленные исследования в этой области, так и не привели к созданию полноценной модели человеческого интеллекта.
И хотя искусственный интеллект на данном этапе развития всё таки уступает человеческому, он может помочь нам понять работу последнего. Чем больше усилий мы направляем на построение модели интеллекта, тем больше мы продвигаемся в понимании работы оригинала. Поэтому данная сфера исследования и, посей день, не утратила своей актуальности, и притягивает новые поколения исследователей. Ещё одной причиной этой притягательности выступает отсутствие у нас понимания общих принципов работы нашего разума. И, несмотря на весьма внушительные результаты, касательно отдельных функций и способностей, мы всё ещё далеки от понимания работы всей системы в целом. И для того чтобы приблизиться к созданию подобной системы, нам необходимо развивать наши технологии моделирования интеллектуальной деятельности.
Степень разработанности темы
В рамках нашего исследования мы попытаемся осветить такую тему как моделирование когнитивных агентов. Данное направление является активно развивающимся в наши дни, и потому было выбрано нами в качестве направления исследования. Исчерпывающие представления об области искусственного интеллекта можно получить из работы С. Рассела, П. Норвинга [39]. В совместной работе Гаазе-Рапопорт М. Г., Поспелов Д. А. можно посмотреть развитие агентного направления [11]. Современные разработки в области бионического подхода к искусственному интеллекту можно найти в работах Редько В. Г. [40], Шамис А.Л.[50], Тарасов В.Б.[44]. Также весьма большой интерес представляют работы М. Минского[23], А. Жданов[16], Дж. Хокинса [48]. Для ознакомления с основными направлениями исследования интеллекта, можно обратиться к монографии Холодная М. А. [49].
Объектом исследования - искусственные интеллектуальные системы как объект философского исследования
Предметом исследования - искусственные интеллектуальные агенты.
Целью нашей работы - выявить основные свойства искусственных интеллектуальных агентов
Для достижения поставленной цели, нами были поставлены следующие задачи:
1. Произвести анализ понятия интеллект и выявить его специфику относительно искусственных и естественных систем.
2. Проанализировать основные модели агента как интеллектуальной системы.
3. Рассмотреть основные архитектуры интеллектуальных агентов.
4. Рассмотреть особенности взаимодействия интеллектуальных агентов между собой.
Основными методами в ходе нашего исследования являются концептуальный и сравнительный анализ когнитивных агентов.
Наша работа состоит из двух частей, каждая из которых поделена на два раздела. В первой части работы, в первом блоке нами изучено понятие интеллекта и его особенностей относительно естественных и искусственных систем, а второй блок посвящен анализу понятия агент, рассмотрению классификаций искусственных агентов в целом, и когнитивных агентов в частности. Во второй части работы, в первом блоке мы рассматриваем архитектуры когнитивных агентов, а также проведён их сравнительный анализ. Второй блок посвящен проблеме взаимодействия агентов в многоагентной системе.
Итак, мы переходим к подведению итогов нашего исследования. В результате проделанной нами работы, мы проанализировали современные подходы к понятию интеллект и выявили ряд его ключевых свойств. К этим ключевыми являются интегративная иерархическая структура интеллект, выполнение им функции адаптации, динамический характер взаимодействия мыслительных процессов, осуществления им контроля над поведением агента и его внутренними состояниями.
Изучая современные разработки в рамках агентного подхода, мы пришли к выводу, что интеллектуальный агент это автономная система, взаимодействующая с внешним миром, посредством сенсорной системы и эффекторов. Он способен осуществлять сложные формы поведения, владеет навыками рассуждения, планирования и прогнозирования. Альтернативой автономного когнитивного агента являются многоагентные системы, в которых интеллектуальное поведение обеспечивается за счёт взаимодействия множества агентов, обладающих специфическими характеристиками.
Также нами были изучены основные архитектуры интеллектуальных агентов, а также вопрос о сотрудничестве агентов. В ходе данного исследования, нами было выявлено, что все существующие ныне архитектуры связанны с трёмя основными направлениями в искусственном интеллекте: логицизм, нейронные сети, эволюционные модели. Однако в рамках многоагентных систем делается акцент на способность агента к сотрудничеству с другими агентами, наличием у него развитых коммуникативных навыков и автономии.
Исходя из выше сказанного, можно заключить, что исследования искусственных агентов на современном этапе их развития позволяют изучать как внутреннею структуру агента, так и различные сценарии его поведения при взаимодействии с другими агентами. Это позволяет сделать модели искусственных агентов весьма ценным орудием в изучении гуманистических систем.
Также стоит отметить, что для успешного функционирования многоагентной системы, требуется организовать её таким образом, чтобы достигнуть максимальной кооперации агентов. Для этого должна быть продумана система коммуникации между ними, а также характер их взаимодействия. Так, например, система, составленная исключительно из эгоистичных агентов или только из альтруистичных агентов, не может обеспечить устойчивой работы многоагентной системы. Необходимо задействовать агентов различного типа для достижения максимального результата. Также должен быть продуман механизм разрешения конфликтных ситуаций между агентами, структура распределения должностных обязанностей, а также осуществлён контроль над соблюдением агентами своих обязательств. Это может быть осуществлено как с помощью усложнения внутренней структуры агента, так и с помощью использования специальных контролирующих агентов. Важно понимать, что в хорошо организованной многоагентной системе, все агенты работают на достижение общих целей, которые удовлетворяют потребности всех агентов входящих в систему.
Итак, по нашему мнению, существует две возможных альтернативы разработки когнитивных агентов. В первом случае мы строим сложно организованного агента, обладающего широким набором когнитивных инструментов, и тем самым создадим искусственный разум. Во втором случае, мы будем создавать коллективы агентов, которые с помощью скоординированной совместной работы будут порождать искусственный разум. Какая из этих альтернатив приведёт нас к желаемому результату, покажет время, но на данный момент оба направления выглядят весьма перспективными и приводят к неплохим результатам. Однако, многоагентные системы всё таки выигрывают по ряду параметров, например, в скорости, поэтому мы искренне верим в блестящее будущее этого направления.
1. Амосов Н.М. Искусственный разум. - Киев: Наукова думка, 1969.
2. Ананьев Б. Г. Человек как предмет познания. - СПб.: Питер, 1980.
3. Бонгард М. М. Проблема узнавания. М.: Наука, 1967.
4. Брунер Дж. Психология познания. - М.: Прогресс, 1977.
5. Брушлинский А. В. Мышление и прогнозирование. - М.: Мысль, 1979.
6. Варшавский В.И., Поспелов Д.А. Оркестр играет без дирижера. - М.: Наука,
1984.
7. Венада В. Ф. Системы гибридного интеллекта. Эволюция, психология,
информатика. - М.: Машиностроение, 1990.
8. Вертгеймер М. Продуктивное мышление. - М.: Прогресс, 1987.
9. Винер Н. Кибернетика или Управление и связь в животном и машине. - М.:
Наука, 198З.
10. Выготский Л. С. Психология развития человека. - М.: Эксмо, 2005.
11. Гаазе-Рапопорт М. Г., Поспелов Д. А. От амебы до робота: модели поведения. - М. ; Наука, 1987.
12. Городецкий В.И. Многоагентные системы: основные свойства и модели координации поведения//Информационные технологии и вычислительные системы, № 1, 1998, с. 22-34.
13. Деннет Д. Виды психики: на пути к пониманию сознания. - М.:Идея-Пресс, 2004.
14. Докинз Р. Эгоистичный ген. - М.: Мир, 1993.
15. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002.
16. Жданов А.А. Автономный искусственный интеллект. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.
17. Кастлер Г. Возникновение биологической организации. - М.: Мир,1967.
18. Левин К. Теория поля в социальных науках. - СПб.: Речь, 2000.
...