Окружающая нас природа, общество, вселенная — это хаос или все-таки нечто упорядоченное? Можно ли все описать либо объяснить ключевым рядом формул и алгоритмов? На самом деле пока нет, необходима качественная оценка, для чего нужно избавиться от неопределенности. Сама же неопределенность возникает в случае отсутствия необходимого количества данных и проведенных взаимосвязей?  

Если для опытного игрока в шахматы ситуация на доске выглядит достаточно детерминированной, то есть, предсказуемой, поскольку он одновременно оценивает множество шахматных показателей, то для новичка все выглядит неопределенным. Даже более того, о некоторых показателях, которые нужно оценивать, тот даже и не подозревает. Но есть и другая сторона вопроса. Для ее обсуждения обратимся к литературной классике, а именно, произведению М.А. Булгакова «Мастер и Маргарита». Ситуация с Берлиозом и Аннушкой, которая пролила масло. По терминологии ИИ с точки зрения высших сил оба персонажа по праву можно считать агентами, которые не знают даже о существовании друг друга, тем более о взаимосвязи…

Да, на самом деле, говоря об искусственном интеллекте достаточно трудно удержаться от того, чтобы не перейти на философский уровень повествования с фантастическим либо мистическим уклоном. Хотя… наши читатели любят фантастику, поэтому давайте рассмотрим один интересный пример. Тем более он имеет прямое отношение к практике.

В период с 1961 по 1967 была опубликована очень популярная сага из трех фантастических романов «Основание», «Основание и империя», «Второе основание». Их автором является практически наш соотечественник (он родился под Смоленском) Айзек Азимов. 

Вся история начинается с того, что во время существования некоей мощной империи появилась такая наука как психоистория. Цитируем, что под этим понималось: «ответвление математики, которое касается реакции человеческих обществ на стабильные социальные и экономические стимулы… используя точные математические данные, можно определенным образом воздействовать на человеческие общества». 

Так вот, благодаря использованию сложных математических формул, учитывающих большое количество данных, выраженных в ряде факторов, один из ученых точно предсказал время падения империи как таковой — ровно через пятьсот лет. 

А теперь стоит задуматься: реально ли это? То есть, предсказать наступление какого-либо события во времени. В принципе, очень даже возможно. Например, рассчитав идеальную модель развития чего-то, а после чего начать вводить данные с коэффициентами влияния. В принципе, все достаточно утрированно, хотя люди, знакомые с играми в жанре экономических стратегий, особенно уровня Pharao, Caesar, CivCity: Rome, Capitalism и т.п., ясно понимают, о чем идет речь. 

Для других приведем другой пример, медицинский. С какой вероятностью можно предсказать появления того или иного заболевания и даже предсказать примерное время его наступления, если речь не идет об инфекциях? Для этого необходимо получить как можно большее количество необходимых вводных данных, которые производятся в результате анализов и исследований, плюс к этому учесть старение организма, сезонные обострения (например, гипертоники страдают в жару), наследственность, злоупотребления, образ жизни. В результате, предсказание реально. Причем полученные результаты можно обратить и в обратную сторону. Чем, собственно, современная медицина и занимается. 

Если же все переводить на математический язык, то множество окружающих нас процессов и событий обладают инертностью, за счет чего можно делать определенные прогнозы, используя экстраполяцию, то есть, если мы говорим о временном этапе, то это распространение выявленных ранее тенденций по отношению к будущему периоду. Ведь не редко наш обыватель сталкивается со статистическими прогнозами. При этом нужно учитывать множество различных факторов, иногда находящихся в прямом противоречии. Например, рост трудоспособного населения связан с улучшением качества жизни, то есть хорошим питанием, медициной и т.п. Но при этом в развитых странах рождаемость низка. И так далее. Есть такие широко известные дисциплины как теория управления и статистика, причем наработанные в их рамках опыт и достижения в свою очередь передаются системам искусственного интеллекта на эксперт ном уровне. 

И все это можно отнести и к другим совершенно различным областям. А на плечи ИИ можно вполне возложить задачи по обеспечению жизнедеятельности того же человека. 

 

Основная задача агентов выработки решений часто заключается в поиске наиболее оптимального варианта из множества альтернативных. Обратимся к тем же шахматам, о которых мы достаточно много написали в прошлом материале, и допустим, что каждая из фигур имеет свою цену, например, пешка — 1, конь и слон — 3, ладья — 5, ферзь — 9, король — 1000. На самом деле программа работает за вознаграждение, как бы спрашивая: «что я получу за это?». То есть разработчиками реализуется бонусная система, выраженная в так называемой функции полезности — термин, применяемый в ИИ. Тут нужно понимать, что речь идет не о том, какую пользу может принести агент своим действием или выбором состояния для окружающих. Он — рациональный эгоист, по существу, никого кроме себя не видит, и всегда спрашивает, какую пользу то или иное решение может принести ему самому. В биологической природе все очень схоже. Например, в человеческом мозге есть центр наслаждения и так далее.  

Таким образом, формируется мотивация к поиску наиболее рационального результата. Почему мы обратились к шахматам? Там, как и у агентов ИИ, действия производятся в режиме неопределенности. По существу, оценочная функция шахматной программы и функция полезности у агентов идентичны. Рассчитывая, например, ветки, предусматривающие взятия, программа рассчитывает варианты получения как можно большего количества очков. И это в самом примитивном и тривиальном виде. Напомним, что Deep Blue следит за шестью тысячами специфических шахматных показателей. Если бы алгоритмы этого компьютера в рамках оценочной функции учитывали только взятия, то компьютеру никогда бы не удалось победить человека.   

Перед тем, как перейти к рассмотрению решения конкретных задач и изложению практических основ, предлагаю вам самостоятельно выполнить некоторое количество заданий. В основном это ответы на вопросы.