Области применения искусственного интеллекта

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«ХАКАССКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н.Ф.КАТАНОВА»

 

Институт информационных технологий и инженерного образования

Кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем

 

230400.62 – Информационные  системы и технологии

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Информационные технологии»

Тема «Области применения искусственного интеллекта»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент группы  42:

Чичинин А.А.

Дата сдачи: ___________

 

Проверил:

кфмн, доцент кафедры ИТиС: Санников Е.В.

Дата проверки: _________

Оценка: _______________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абакан, 2013

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение……………………………………………………………….…2
2. Теоретическая часть………………………………………………….…3
3. Практическая часть………………………………………………….…..4
4. Заключение………………………………………………………….……10
5. Список использованной литературы……………………………….….11

 

ВВЕДЕНИЕ

Искусственный интеллект - научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными.

Какие возможности предоставляет  искусственный интеллект в наши дни? Краткий ответ на этот вопрос сформулировать сложно, поскольку в  этом научном направлении существует слишком много подобластей, в которых выполняется очень много исследований. Основным направлениями использования ИИ являются:

1. Робототехника
2. Диагностика
3. Автономное планирование и составление расписаний
4. Ведение игр
5. Автономное управление
6. Планирование снабжения

             И т.д.

Целью курсовой работы поставлена разработка собственного искусственного интеллекта, способного понимать человека.

Для достижения поставленной цели были выдвинуты следующие задачи:

1. Найти информацию по ИИ
2. Ознакомиться с методами работы ИИ
3. Изучить созданный ИИ
4. Выбрать область, в которой будет создан ИИ

Для ознакомления с ИИ я использовал чат-бота (АЛИСА)[1] и другие программы, использующие искусственный интеллект.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для того, чтобы понять и представить будущую программу, мной было изучено множество сайтов и статей про ИИ. В одной статье [2] я узнал достаточно, что бы приступить к реализации проекта. 

В своей курсовой работе я решил  разработать ИИ экспертной системы. Немного об экспертных системах: В прежние времена экспертные системы были закрыты для широкого круга пользователь компьютеров. Они были ориентированы на мощные ЭВМ, то создавало дополнительные проблемы в их освоении.

Замена человека-специалиста на системы искусственного интеллекта, в частности на экспертные системы, разумеется, там, где это допустимо, позволяет существенно ускорить и удешевить процесс производства. Системы искусственного интеллекта всегда объективны и результаты их работы не зависят от моментного настроения и ряда других субъективных факторов, которые присущи человеку. Но, несмотря на все вышесказанное, не стоит питать сомнительные иллюзии и надеяться, что в ближайшем будущем труд человека удастся заменить работой искусственного интеллекта. Опыт показывает, что на сегодняшний день системы искусственного интеллекта достигают наилучших результатов, функционируя совместно с человеком. Ведь именно человек, в отличие от искусственного интеллекта, умеет мыслить нестандартно и творчески, что позволяло ему развиваться и идти вперед на протяжении всей его эпохи.

Среди исследователей ИИ до сих пор  не существует какой-либо доминирующей точки зрения на критерии интеллектуальности, систематизацию решаемых целей и задач, нет даже строгого определения науки.

 

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Программная реализация

Необходимо выбрать подходящее средство для разработки ИИ. Этих средств довольно много в наши дни, например: Pascal ABC, Turbo Pascal, Delphi, Borland c++,  c#,  Microsoft Visual C++, и т.д. Данная курсовая работа разрабатывалась в Delphi 7.

Среда Delphi 7 представляет собой интегрированную оболочку разработчика, в которую входит набор специальных программ, ответственных за разные этапы создания готового приложения.

Исходный текст программы готовится  в среде Delphi 7 с помощью встроенного  редактора исходных текстов. Этот редактор специализирован. Он отличается гибкими возможностями цветового выделения различных элементов текста программы (ключевые слова, названия, операций, чисел строк) и предоставляет возможность быстрого ввода часто встречающихся конструкций.

Левая панель редактора представляет собой Проводник, позволяющий быстро перемещаться между частями исходного текста и по структуре создаваемой программы.

Важнейшая характеристика разрабатываемой программы - удобство ее пользовательского интерфейса, наличие  и доступность необходимых элементов  управления. В системе Delphi 7 имеется специальный проектировщик форм, с помощью которого окна будущей программы подготавливаются в виде форм. Проектировщик позволяет подобрать оптимальные размеры окон, разместить и настроить всевозможные элементы управления и меню, добавить готовые изображения, указать заголовки, подсказки, надписи и так далее.

Каждая форма содержит определенный набор информации и позволяет выполнять определенные действия.

 

Описание программы

Рис. 1. Вид главного окна программы.

В главном меню осуществляется управление и ввод данных в программу.

1. Поле для ввода кол-ва утверждений. По умолчанию стоит 2
2. Здесь в столбец записываются утверждения
3. Истинно утверждение или нет. (Y-да ,N-нет)
4. Это собственно и есть “мозг” программы. Вычисляем её суммированием произведений значений утверждений на значении логики, по сути, это частный случай модели нейрона, согласно который на входе разные сигналы, а на выходе сумму этих сигналов, умноженной на весовые коэффициенты. В общей модели нейрона на входе может быть любой сигнал, а в этой программе только 0 и 1
5. Поле для ответа 1
6. Поле для ответа 2
7. Кнопка запуска программы

 

 

 

 

 

 

 

Работа программы

Рис. 2. Процесс работы программы.

Заполним поля ответ 1 и ответ 2, допустим кенгуру и рыба, мы хотим что бы программа по 3 утверждениям поняла что мы выбрали  кенгуру. Заполним так же 3 утверждения.

Теперь в соответствии с функциями кенгуру, заполним столбец ДА/НЕТ

Рис. 3. Заполненный столбец  ДА/НЕТ.

Мы знаем что кенгуру  умеет бегать и прыгать, но не умеет  плавать, поэтому мы поставили такие  значения.

Проверим как отреагировала программа

Рис. 4. Реакция программы.

Программа вывела ответ и спросила правильно это или нет. В нашем случае нажимаем – нет, и возвращаемся к главному меню.

Рис. 5. Изменение столбца: логика.

В столбце логика произошли  изменения 0 поменялся на 1.  В коде это выглядит следующим образом:

Рис. 6. Код столбца – логка.

После нажатия кнопки “пуск”, если ответ оказался - нет, то всем утверждениям, которые были утвердительные прибавляется 1 и наоборот, если утверждение было – нет, то вычитается.

Рис. 7. Ожидаемый ответ.

Программа способна сама понимать и анализировать данные.

 

Критерии оценки программного обеспечения.

1. Функциональные возможности

Функциональные возможности - способность  программного средства обеспечивать решение  задач, удовлетворяющих сформулированные потребности заказчиков и пользователей при применении комплекса программ в заданных условиях.

2. Правильность

Правильность (корректность) - способность  программного средства обеспечивать правильные или приемлемые для пользователя результаты и внешние эффекты.

3. Защищенность

Защищенность - способность компонентов программного средства защищать программы и информацию от любых негативных воздействий.

4. Надёжность

Надежность работы информационных систем определяется   надежностью  функциональных компонентов,  общего программного обеспечения, комплексов технических и инженерных средств.

5. Сопровождаемость

Сопровождаемость - приспособленность  программного средства к модификации  и изменению конфигурации и функций.

6. Мобильность

Мобильность - подготовленность программного средства к переносу из одной аппаратно-операционной среды в другую.

 

Таблица 1. Результаты тестирования программного средства.

Характеристика	Оценка
Функциональные возможности	Высоко
Правильность	Высоко
Защищенность	Низко
Надежность	Средне
Сопровождаемость	Средне
Мобильность	Низко

 

Перспективы

Среди перспектив развития необходимо выделить необходимость  большей защищенности ИИ, внедрение справочной системы для пользователя, а так же добавления новых функций, математических и логических формул с поддержкой ИИ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В ходе курсовой работы были рассмотрены различные этапы создания приложения, проектирования и анализа программного продукта. На различных этапах работы было изучено множество источников информации, связанной с разработкой программных продуктов в среде Delphi 7.

 Сегодня за счет достижений в области искусственного интеллекта создано большое количество научных разработок, которое существенно упрощает жизнь людей. Распознавание речи или отсканированного текста, решение вычислительно сложных задач за короткое время и многое другое - все это стало доступно благодаря развитию искусственного интеллекта.  
Список использованных источников

1. http://aiproject.ru/
2. http://easyprog.ru/index.php?option=com_content&task=section&id=17&Itemid=47
3. http://www.wikipedia.org/
4. Онлайн учебник по Delphi 7 // URL: http://delphi.support.uz/
5. Файлы и прочее // Учебник по Delphi 7 для начинающих. URL: http://udelphi7.gym5cheb.ru/
6. Лабораторный практикум. Санников Е.В. 2013.