Umelá inteligencia, Inteligentní agenti

Z kiwiki
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Toto je esej z predmetu

Expertné systémy

Tnu wiki.png
Trenčianska Univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne
Fakulta Mechatroniky
Fm wiki.png
Umelá inteligencia, Inteligentní agenti

esej


Autor:
Pedagogický vedúci: Ing. Andrea Julény
Študijný odbor: Manažérstvo kvality produkcie, druhý ročník, II. stupeň

Akademický rok 2010/2011

Abstrakt

Každý z nás už asi počul slovo umelá inteligencia, poprípade sa s tým aj stretli. V poslednej dobe sa táto vedná disciplína začína rozrastať čoraz viac a viac. Možno niekedy v budúcnosti bude absolútnou súčasťou každodenného života. Dnes sa však vedci len pokúšajú vytvoriť niečo tak inteligentné ako je človek. Otázkou zostáva: Dá sa napodobniť človek; myšlienky, pocity, uvažovanie a cítenie? V každom prípade až čas ukáže ako sa to celé vyvinie.

Abstract

Each of us has probably heard a word about artificial intelligence or they also met with the term. Recently, the scientific discipline begins to grow more and more. Maybe sometime in the future will be an absolute part of everyday life. But today, scientists are just trying to create something as intelligent as man. But the question states: Is it possible to emulate a man; thoughts, feelings, thinking and feeling? In any case, only time will tell how it develops.


Umelá inteligencia, Inteligentní agenti


Úvod

V dnešnej dobe často sa často hovorí o slove inteligencia. Ľudia sa čoraz viac vychvalujú, ako sú inteligentní. Veľa podnikateľov spracováva testy inteligencie a určujú IQ, ľudia sa potom predbiehajú, kto má vyšší inteligenčný kvocient. Všetci dobre vieme, že táto vzácna vlastnosť sa vyskytuje len u živých organizmov s rôznou intenzitou. Nastáva teda otázka, či možno nejako zariadiť, aby aj neživé predmety sa prejavovali akousi inteligenciou? Odpoveď sa skrýva pod pojmom umelá inteligencia. Čo je teda umelá inteligencia? Umelá inteligencia sa začala vyvíjať s rozvojom počítačov. Je to vedná disciplína, ktorá sa zaoberá počítačovým riešením tak zložitých úloh, že ak takúto úlohu vyrieši človek, je to považované za prejav inteligencie. V dnešnej dobe nie je k dispozícii žiadna ucelená jednotiaca teória, umelá inteligencia je dnes brána skôr ako súbor metód a techník na riešenie niektorých typov úloh. Tieto systémy umelo vytvorené človekom majú schopnosť rozpoznať predmety, javy, situácie, atď. Dodnes nie je poriadne tento pojem definovaný, niekto zahŕňa pod tento pojem schopnosti prispôsobovať sa, učiť sa, iní ho stotožňujú so schopnosťou účelne využívať pamäť. Návrh a realizácia systémov s umelou inteligenciou je predmetom skúmania umelej inteligencie. Základom umelej inteligencie je presvedčenie, že vytváranie, vnímanie, uchovávanie vedomostí a racionálne myslenie sa riadi zákonitosťami, ktoré sú vedecky poznateľné tak, aby sa mohli realizovať pomocou počítačov. Až po 2. polovici osemdesiatych rokov sa začal klásť veľký dôraz na znalosti ako na mechanizmy ich využívania. Vznikli expertné systémy, ktoré sa zaujímali o získavanie problémov, reprezentácie a využívanie expertných znalostí s využitím dostupných metód a techník umelej inteligencie. V nasledujúcich riadkoch si povieme niečo o inteligentných agentoch.


Inteligentní agenti

Čo je to inteligentný informačný agent? Inteligentný informačný agent je autonómny a adaptabilný počítačový program, ktorý operuje v rovnakom programovom prostredí ako napríklad operačné systémy alebo databázy. Technológia týchto agentov kombinuje umelú inteligenciu (uvažovanie, plánovanie, práca s prirodzeným jazykom atď) s technikami vývoja systémov (objektovo zamerané plánovanie apod). Typické úlohy, ktoré môže agent vykonať, sú napríklad filtrovanie elektronickej pošty, organizovanie stretnutí, lokalizovanie požadovaných informácií, upozorňovanie na vhodnú možnosť investície alebo zistenia najvhodnejšieho dopravného spojenia.

Základná charakteristika inteligentných informačných agentov môže byť definovaná v nasledujúcich oblastiach: Autonómna pôsobnosť je schopnosť vykonávať užívateľom definované úlohy nezávisle na užívateľovi a často aj bez prítomnosti alebo vedenie užívateľa. Užívateľ raz špecifikuje čo, kde a kedy má agent vykonávať, a ten vykonáva danú úlohu iba vtedy, keď nastanú vhodné podmienky. Prispôsobivé správanie môžeme chápať ako schopnosť napodobňovať jednotlivé užívateľove kroky počas vykonávania úlohy. Napríklad si agent môže uložiť do pamäte rôzne reakcie užívateľov v danej situácii a podľa toho potom sám vykonáva rozhodnutia apod Mobilnost je schopnosť voľne prechádzať počítačovými sieťami a vykonávať úlohy na vzdialených miestach. Agenti sú väčšinou tvorené preložiteľným scriptom, ktorý napomáha bezproblémovému pohybu cez rôzne architektúry sietí. Napríklad komunikačne orientovaný script ako Telescript môže uľahčiť vzájomnú komunikáciu medzi inými agentmi, ktoré sú uložené na odlišných procesoroch. Kooperatívne správanie je schopnosť dvojsmernej komunikácie medzi agentmi, ktoré potom môžu spoločne vykonávať väčšie a komplexnejšie úlohy. Napríklad pán X pošle pánovi Y elektronický list, ktorý musí byť bezodkladne doručený. Agent nesúci list od pána X sa spojí s agentom pána Y a ten mu oznámi, že pán Y je na dovolenke, preto je lepšie správu odfaxovať sekretárke pána Y.

Prečo potrebujeme inteligentných informačných agentov? Používatelia sú v súčasnosti zahltení obrovským množstvom informácií, ktoré ponúka Internet, rôzne databázy apod. Potrebujú rýchlo získať žiadané informácie v čo najkratšom čase, preto je nutné sa zamerať na nástroje (tzv.agenty), ktoré by boli schopné roztriediť a prefiltrovať prichádzajúce dáta do ľahko manipulovateľného a prehľadného množstva relevantných informácií, ktoré sú šité na mieru daného užívateľa. Vzrastá množstvo ľudí, ktorí majú zamestnanie, pri ktorom sa nemôžu neustále zdržiavať na jednom mieste, teda elektronické správy treba inteligentne smerovať a filtrovať. Tiež tu máme pracovníkov v oblasti managementu apod, ktorí sa musia rýchlo rozhodovať a majú veľkú zodpovednosť. V dnešnej búrlivo sa rozvíjajúcej spoločnosti je potrebné minimalizovať čas strávený nad rutinnými úlohami, aby sa človek vôbec tiež niekedy dostal k odpočinku, zábave, ku svojim koníčkom apod

Čo je inteligentný agent trochu inak? Najčastejšie sa objavuje definícia,že inteligentný agent je softvér, ktorý pomáha užívateľovi a samostatne koná podľa jeho vôle. Inteligentný agent sa od iného softwaru odlišuje aspektom poverenia agenta používateľa k samostatnému realizovaniu nejakej úlohy. Inteligentný agent má nasledujúce základné charakteristiky:

  • agent je autonómny - má kontrolu nad vlastnými akciami,
  • agent je riadený cieľom - agent môže byť program, skript, alebo množina pravidiel,
  • agent reaguje - registruje zmeny prostredia a na zmeny odpovedá vykonaním akcie,
  • nepretržitý beh - bez prítomnosti užívateľa.

Mimo tieto vlastnosti spoločné pre všetky inteligentné agenty, môže mať inteligentný agent ďalšie vlastnosti, ktoré určujú jeho špeciálne poslanie:

  • spoločenskosť - agent môže komunikovať s inými agentmi,
  • prispôsobivosť - agent mení svoje správanie na základe predchádzajúcej skúsenosti,
  • mobilita - agent sa môže premiestňovať v sieti z jedného stroja na druhý.

Hlavné oblasti použitia inteligentných agentov:

  • hľadanie a filtrovanie informácií,
  • prispôsobenie informácií (customizing),
  • automatické reagovanie na signály.

Cieľom použitia inteligentných agentov je získať správne informácie v správny čas.

Štruktúru inteligentných agentov si môžeme popísať nasledovnev zjednodušenej rovine:

  • program agenta: - funkcia zobrazujúca vnemy na akcie
  • architektúra: - výpočtový prostriedok (počítač, špeciálny HW)
  • agent = architektúra + program

Príklad prenosu agenta z jedného agentského systému na druhý zahŕňa viacero činností. Inicializácia prenosu je úplne základnou činnosťou. Ak žiada agent po agentskom systéme prenos, musí zadať cieľ prenosu, t.j. cieľový agentský systém. Ak nie je zadané konkrétne pracovné miesto, agent pobeží na defaultnom pracovnom mieste. Zdrojový agentský systém ukončí beh vlákna agenta, identifikuje a sporiada časti stavu agenta, ktoré sa majú preniesť a prenesie agenta vhodným prenosovým protokolom.

Problémom môže byť bezpečnosť agentských systémov. Z analýzy možných hrozieb bezpečnosti agentského systému vyplýva niekoľko základných požiadaviek na bezpečnostnú službu. Bezpečnostná služba musí umožňovať:

  • Autentikáciu klienta pre vzdialené vytvorenie agenta. Typicky, ak pracuje užívateľ v systéme, ktorý nepracuje s mobilnými agentmi. Autentikácia môže byť vykonaná zadaním hesla, 'smart card', geometriou ruky či odtlačkom prsta atď; autentikácia určuje, akú bezpečnostnú politiku bude systém voči agentovi uplatňovať.
  • Vzájomnú autentifikáciu agentských systémov. Rozumie sa bez interakcie s užívateľom. Možno realizovať udržiavaním dôverné informácie na agentskom systéme, napr privátny kľúč.
  • Prístup agentského systému k výsledkom autentikácie. Pred prijatím agenta musí mať cieľový agentský systém prístup k informáciám o zdrojovom agentskom systéme a agentovi, ktorý umožní aplikovať vhodnú bezpečnostnú politiku po prijatí agenta.

Programovanie inteligentných agentov a programovacie jazyky pre ich tvorbu Z dôvodov prenosnosti sa pre programovanie inteligentných agentov používajú iba interpretované programovacie jazyky. Najčastejšie to sú:

  • Java - pri použití tohto jazyka je nemožné zistiť stav agenta v čase jeho žiadosti o presun, problém sa obchádza použitím aktualizovatelného itinerára cesty;
  • Tcl / Tk - skriptovací jazyk implementovaný ako knižnica C procedúr, Tk je nástroj podporujúci prvky GUI ;
  • Perl - skriptovací jazyk podobný jazyku C, resp. C-shell, rýchlejší nez Tcl;
  • KQML a ACL - jazyky používané pre komunikáciu medzi agentmi.

Mimo spomínané jazyky sa v rôznych skôr výskumných projektoch používajú ich rozšírenia alebo iné menej rozšírené alebo prototypové jazyky. [1]


Záver

Cieľom v mojej eseji nebolo rozobrať umelú inteligenciu ako ju asi chápe každý z nás ale priblížiť asi nejaké základy umelej inteligencie. Podľa môjho názoru je celá táto disciplína ešte takpovediac v plienkach. Na Slovensku máme ešte dosť veľké medzery v obore umelej inteligencie a to aj z toho dôvodu, že nie sú podmienky a financie na vývoj v tejto oblasti. Toto prispieva aj k tomu, že nadanejší študenti idú radšej študovať do zahraničia kde sú možno lepšie podmienky. Využitie umelej inteligencie je pri riešení problémov, spracovanie prirodzenej reči, riadenie robotov, dokazovania matematických viet apod Efektívny prostriedok k riešeniu úloh a na implementáciu systémov s umelou inteligenciou predstavuje programovací jazyk. S umelou inteligenciou je spojený aj pojem neurónové siete, ktoré majú schopnosť automatizácie adaptácie. Umelé neurónové sieť je graf, ktorý sa skladá z veľkého počtu neurónov, ktoré prijímajú a vysielajú signály za do vonkajšieho prostredia. Ľudia vynašli už veľa potrebných a užitočných vecí, od rádia až po počítače, ktoré dali ľudstvu veľké možnosti. Veľa úloh bola vyriešená a ľuďom bola uľahčená práca. Avšak za všetkým stál človek, ktorý musel urobiť počiatočný impulz. I keď svetom vládne lenivosť, ľudia sa snažia už niekoľko rokov vytvoriť akýsi umelý mozog, ako sa to ľudstvu povedie uvidíme. Všetko má svoje výhody a nevýhody. Výhodou je, že človek bude mať uľahčenie práce, ale zase sa bude zväčšovať nezamestnanosť ...


Použitá literatúra

[1] Václav Matoušek, Matematicko fyzikální fakulta Univerzity Karlovy, Prednáška z predmetu Umělá inteligence a řízení, 2007

Osobné nástroje
Menné priestory

Varianty
Operácie
Navigácia
Rýchle linky
Nástroje
Tlačiť/exportovať