Інформаційні системи і технології на підприємствах - Плескач В.Л. - Розділ 8. Інтелектуальні інформаційні системи на підприємствах

Наявність інтелекту часто сприяє виживанню.

Чарльз Дарвін

8.1. Поняття та загальна характеристика інтелектуальних систем

Підвищення ефективності впровадження інформаційних систем у різні галузі діяльності тісно пов'язане з їх рівнем інтелектуалізації. На сучасному етапі розвитку інформаційних систем і технологій більшість рутинних операцій з перетворення інформації вже автоматизовано і подальше підвищення ефективності роботи потребує автоматизації інтелектуальної та творчої діяльності людини.

Щоб дати визначення поняття "інтелектуальна автоматизована інформаційна система" (ІАС), необхідно зупинитися на тлумаченні терміна "інтелект".

Інтелектом (від лат. intellectus- пізнання) називають здатність міркувати, діяти цілеспрямовано, правильно реагувати на ситуацію. Відповідно, інтелектуальними задачами є задачі, для розв'язання яких немає чітко заданого алгоритму, що завжди приводить до потрібного результату, а інтелектуальною діяльністю - процес вирішення інтелектуальних задач.

Інтелектуальним задачам властиві неповнота, неточність і суперечливість знань ПрО, а також велика розмірність простору рішень, що не дає змоги розв'язувати їх простим перебором. У таких задачах часто немає чітких критеріїв для вибору оптимального рішення, а сама задача не завжди цілком формалізується. Прикладом інтелектуальної задачі є розпізнавання образів, тобто визначення належності об'єкта, що спостерігається, до однієї із заздалегідь визначених категорій. Основними властивостями інтелектуальних задач є:

o символьне подання умов задачі;

o відсутність чіткої постановки задачі;

o відсутність прийнятного для практичного використання алгоритму рішення, який завжди забезпечує правильний результат;

o неповнота, неточність і суперечливість знань ПрО;

o відсутність чітких однозначних критеріїв вибору оптимального рішення;

o велика розмірність простору рішень.

Інтелектуальна діяльність - це дії людей, що ведуть до отримання бажаного результату в ситуаціях, коли алгоритм вирішення проблеми відсутній. Іншими словами, це процес одержання бажаного результату в інтелектуальних задачах. Людина володіє певним набором знань про навколишній світ, що дає їй змогу орієнтуватися в різних ситуаціях і приймати правильні рішення. Крім того, людина вміє використовувати ці знання.

У зв'язку з цим потрібно розглянути термін "алгоритм". Поняття алгоритму є базовим для всіх галузей комп'ютерного програмування. Термін алгоритм (algorithm) у виданні словника Webster's New World Dictionary, що вийшов у 1957 p. (правда, дещо в іншому звучанні - algorism), трактується як стародавнє слово, що означає "виконання арифметичних операцій за допомогою арабських цифр" і походить від імені автора знаменитого перського підручника з математики IX ст. Мухаммеда аль-Хорезмі. У ширшому трактуванні алгоритм - це точний набір інструкцій, що описують послідовність дій виконавця для досягнення результату, рішення певної задачі. Іншими словами, це точний і зрозумілий, сформульований певною мовою кінцевий опис загального способу рішення певного класу задач з використанням елементарних кроків.

Алгоритм - це метод, якому властиві такі ознаки:

o скінченність - закінчення роботи за скінченну кількість кроків;

o визначеність - дії, які потрібно виконати, строго й однозначно визначені для всіх можливих ситуацій;

o наявність вхідних даних - дані, з яких починається робота алгоритму;

o наявність результуючих даних - дані, що формуються внаслідок виконання алгоритму;

o ефективність - здатність алгоритму перетворювати вхідні дані в результат.

Можна визначити такі основні параметри алгоритму:

1) сукупність можливих вхідних даних;

2) сукупність можливих результуючих даних;

3) сукупність можливих проміжних даних;

4) правило початку;

5) правило безпосереднього перетворення;

6) правило закінчення;

7) правило отримання результату.

Знаходження алгоритмів є основною метою людини під час розв'язання різноманітних класів задач. Відшукування алгоритму для задач певного типу пов'язане зі складними міркуваннями, що вимагають участі інтелекту людини. Доказом еквівалентності різних класів алгоритмів займалися такі вчені, як Е. Пост, А. Тьюринг, А. Марков, А. Колмогоров. Процес розв'язання задач, для яких знайдені відповідні алгоритми, практично не потребує інтелектуальних зусиль і тому його може здійснювати об'єкт (людина або комп'ютер), здатний виконувати елементарні операції, з яких складається алгоритм.

Автоматизована 1С - програмна реалізація конкретного алгоритму. Інтелектуальні 1С - реалізація алгоритму, який не існує або нам не відомий. На перший погляд, маємо протиріччя. Проте це не так. Можна запрограмувати не безпосередньо сам алгоритм, а засоби, за допомогою яких інтелектуальна система автономно за прикладами навчиться цьому алгоритму (цей прийом часто, зокрема, застосовують при розробці програмних агентів та нейромереж). Якщо алгоритм рішення задачі надто складний, то можна реалізувати його спрощений варіант, який дає можливість отримати рішення з точністю, задовільною для практичного застосування.