Реферат: Принципы организации и функционирования интеллектуальных систем

Содержание

Введение

1.Структурно-функциональные особенности интеллектуальных систем2. Информационно-управляющая деятельностьинтеллектуальных систем3.Принципы организации и функционирования интеллектуальных систем

4.Интеллектуальные системы управления с искусственным интеллектом для комплексов

5. Общаяфункциональная структура интеллектуальных систем управления

6. Архитектураинтеллектуальных систем поведенческого типаСписок,использованной литературы

Введение

Интеллект(от латинского intellectus — познание, понимание, рассудок)- способность мышления, рациональногопознания. Естественным примером интеллектуальной системы является человек. Задачи,которые решает человек в своей практической деятельности на основе мышления,относятся к интеллектуальным. Деятельность человека, особенно интеллектуальная(творческая), еще изучена недостаточно, принципы и методы ее объясняютсянеоднозначно. Многочисленные попытки понять и использовать феномен интеллекта впрактических целях имеют заманчивые перспективы и становятся все более иболее реальными.

Будем называть систему, способнуюрешать интеллектуальные задачи, интеллектуальной системой (ИС). К числуосновных интеллектуальных задач по аналогии с деятельностью человека можноотнести задачи распознавания (образов, ситуаций, сцен, состояний), обучения ипланирования поведения (принятия решений). В этом плане интеллектуальныминазывают еще системы, обладающие способностью к обучению и изменению своегоповедения в результате обучения.

В настоящее время развитие науки итехники достигло такого уровня, когда становится уже реальным созданиеискусственного интеллекта, или точнее, моделирование (имитация) возможностей испособностей человека, а решение указанных основных задач с помощьюпрограммных и аппаратных средств. Системы ИИ должны воспроизводить функцииестественного интеллекта. Поэтому изучению систем ИИ должно предшествоватьрассмотрение основных свойств и особенностей естественного интеллекта длятого, чтобы понять и использовать свойства биологических систем для решениятехнических проблем. Кибернетическое изучение живого помогает раскрыть какобщие законы функционирования сложных систем, так и частные свойства отдельныхорганов и организма в целом с точки зрения происходящих в живых, существахинформационных процессов и процессов управления.

Тысячевековая эволюция живых существпривела к их чрезвычайному усложнению и многоуровневой иерархическойорганизации множества включенных друг в друга систем и подсистем. Каждомууровню свойственны свои специфические закономерности информационных процессов,системной организации и процессов управления. Для общего ознакомления скибернетическими свойствами живых, организмов акцентируем внимание

на общих принципах организации, конкретных механизмахцелесообразного регулирования и активного взаимодействия с окружающей средой.

1. Структурно-функциональные особенности интеллектуальных систем

Большинство изобретений человека имеет аналогии в природе. При этомоказывается, что основные идеи этих изобретений реализованы в природе более компактно,миниатюрно, надежно и совершенно. Многие исследования обнаружили общностьэтапов развития техники и природы и привели к выводу о целесообразностииспользования в технике аналогов живой природы. Этот вывод имеет особоезначение в работах по созданию технических систем с ИИ. Для того, чтобы установитьаналогии между живым интеллектом и технической системой с ИИ, можно провестинекоторое описание структурных и функциональных особенностей живых илиестественных интеллектуальных систем.

Прежде всего требует определения понятие «система». В самом широкомсмысле можно определить, что система-это совокупность взаимодействующих между собой относительно элементарныхструктур или процессов, объединенных в целое выполнением некоторой общейфункции, несводимой к функциям ее компонентов. Признаки системы: онавзаимодействует со средой и другими системами как единое целое, состоит изиерархии подсистем более низких уровней, является подсистемой для систем болеевысокого уровня, сохраняет общую структуру взаимодействия элементов приизменении внешних условий и внутреннего состояния.

Естественныесистемы различаются по своей сложности и уровню организации. Понятие оборганизации системы предполагает определенное согласование состояний идеятельности ее подсистем и составляющих элементов. Это согласованиедостигается передачей сигналов (сообщений) по внутрисистемным связям, а дляподдержания высокого уровня организованности необходимо постоянное общение сокружающим миром. Еще более необходима передача сообщений по внутрисистемным имежсистемным связям для формирования и выдачи командных сигналов приосуществлении актов управления.

Основнымсвойством естественных ИС является их способность к адаптации при измененииусловий функционирования. Способность к адаптации путем самоорганизацииосновывается как на множественности элементов системы и разветвленности связеймежду ними, способствующих возникновению целостности, так и на наличии гибкоговзаимодействия между элементами по типу обратных связей. Существенным признакомсамоорганизации является обособление интеллектуальных систем от окружающейсреды.

Функциональной особенностьюобособленной ИС является активное взаимодействие ее со средой. Особенности ееструктурной организации определяют направление и объем процессоввзаимодействия системы со средой. Наличие чрезвычайно разнообразных обратныхсвязей на всех уровнях влияет на интенсивность процессов взаимодействия.Отрицательные обратные связи обеспечивают стабильность функций системы, постоянствоее параметров, устойчивость к внешним воздействиям, Положительные обратныесвязи играют роль усилителей процессов и имеют особое значение для развития,накопления изменений. Наличие отрицательных и положительных обратных связейприводит к возможности развития по некоторому закону (программе) с использованиемвнешних ресурсов.

Сложнаядинамическая (устойчиво неравновесная) организация целенаправленнойфункционирующей системы требует непрерывного управления, без которого системане может существовать. Особенность этого управления состоит в том, что онослужит причиной ряда процессов в самой системе и прежде всего процессоввнутреннего саморегулирования по законам организации системы.

Основнымифункциями самоорганизующейся системы являются функции информационногообеспечения (ФИО), материального и энергетического обеспечения (ФМЭО),перемещения (ФП) и адаптации (ФА). С точки зрения реализации НИ наибольшийинтерес представляет ФИО, которая является всеобъемлющей. Информациянеобходима для контроля внутреннего состояния системы, распознавания ситуаций,решения задачи обеспечения функционирования, выявления закономерностей иобучения. Для последующего использования получаемая информация должнаразделяться и откладываться в соответствующие системы памяти (оперативные идолговременные).

Функциюинформационного обеспечения реализуют органы контроля окружающей среды, навигациии анализа объектов. Обработка сигналов этих органов информации осуществляетсяособым управляющим узлом (УУ) (устройством), в котором производится анализполученных данных, их обработка и обобщение, оценка ситуации и принятиерешения. Одновременно ведется обогащение памяти, накопление опыта, обучение иотработка логических методов обработки информации.

2. Информационно-управляющая деятельность интеллектуальных систем

Информационно-управляющая деятельность интеллектуальных систем являетсяопределяющей и подчиняет себе все ее функции. Эта деятельность, осуществляемаяособым управляющим узлом, обеспечивает адекватное реагирование системы наменяющиеся условия и воздействия внешней среды в процессе достижения целейуправления.

Цель- это некий будущий результат деятельностисистемы, достигаемый с помощью принципа обратной связи. При этом исходныеусловия можно интерпретировать как подцели достигаемой цели. Причем в некоторыхслучаях цель автоматически достигается при выполнении подцелей, а в другихслучаях для этого требуются еще дополнительные усилия (действия) системы,реализуемые управляющим узлом с помощью команд (актов) управления.

Элементарный актуправления состоит в целесообразном ответе на данное внешнее воздействие.Элементарный акт управления называют рефлексом. Рефлекс-реакция на возмущение- Более точное толкование рефлекса включаети обратную связь между результатом ответного действия (результатом реакции) иформированием новых управляющих команд.

Существуют двавида рефлексов- безусловные и условные.Безусловные рефлексы являются врожденными и передаются по наследству. Ихотличительной чертой является автоматическая, стереотипная форма проявления.Биологическая роль безусловных рефлексов заключается в обеспечении приспособленийорганизма к строго постоянным условиям.

Условные рефлексывырабатываются в процессе индивидуального развития организма. Их характеризуютосновные признаки.

Приобретаемость. Условныерефлексы вырабатываются у отдельных индивидуумов по мере необходимости, онине являются обязательными для всех организмов данного вида.

Изменчивость. Условный рефлекс вырабатывается,если есть в нем необходимость, и угасает (затормаживается), если необходимостьв нем отпадает.

Сигнальность.Это важнейший признак условногорефлекса, он заключается в «предупредительной» деятельностиорганизма.

В жизни сложногоорганизма рефлекс- существеннейшеенервное явление при помощи которого устанавливается постоянное и точноесоотношение частей организма между собой и отношение целого организма к окружающимусловиям.

Все бесчисленноемножество рефлексов можно разделить на отдельные группы по тому или другомупризнаку. Можно выделять группы рефлексов по их биологическому значению, порасположению рецепторов, по характеру ответной реакции, по длительности протеканияв зависимости от того, какой отдел мозга участвует в их осуществления. Всоответствии с характером внешнего воздействия в организме человека определяютнесколько уровней рефлекторного управления: элементарные безусловныерефлексы, координационные безусловные рефлексы, интегративные безусловныерефлексы, сложнейшие безусловные рефлексы, элементарные условные рефлексы исложные формы целенаправленной деятельности. Рассмотрим их подробнее.

Элементарныебезусловные рефлексы-это простые ответные реакции. Онивызываются локальным действием контактных раздражителей (воздействий). Роль обратныхсвязей, преимущественно отрицательных, в осуществлении и коррекции такихэлементарных рефлексов еще невелика и они реализуются по жестко детерминированнойпрограмме. Отсюда их крайняя степень автоматизма и стереотипности. В понятияхтеории автоматического регулирования-это одноконтурные системы первого порядка с преобладанием регулирования повозмущению, регулирование по отклонению вносит лишь некоторые коррективы вответные реакции.

Координационныебезусловные рефлексы-его акты согласованной деятельностив некоторых пределах структуры системы. В понятиях теории автоматическогорегулирования это, по крайней мере, двухконтурная система с комбинированнымрегулированием как по возмущению, так и по отклонению. Координационные рефлексыдают согласованную реакцию на несколько простых разнородных локальныхвоздействий.

Интегративныебезусловные рефлексыпредставляют собой синтез координационных рефлексов вместе со структурнымобеспечением в комплексные реакции определенного значения. В понятиях теорииавтоматического регулирования это многоконтурные системы, работающие главнымобразом на поддержание постоянных значений основных регулируемых величин, т.е.системы стабилизации, обеспечивающие уравновешенность (устойчивость) системы.Роль интегративных рефлексов в приспособительной деятельности биологическихсистем исключительно велика. Она означает переход от локальных реакций системык ответам как целого образования, что может рассматриваться простейшими актамицелесообразного поведения. Интегративные рефлексы означают переход ккачественно новой форме реакций на внешние воздействия.

Сложнейшиебезусловные рефлексыорганизуются по некоторым программам из интегратинных рефлексов и составляютнекоторые стереотипы действий (поведения). Характерной чертой таких рефлексовявляется то, что они образуются последовательностью интегративных реакций, прикоторой завершение предыдущей стимулирует начало следующей. Сформировавшеесятаким образом поведение определяется как многоконтурное иерархическоерегулирование высокого порядка, в котором особое значение приобретаетсостояние системы, направляющее стабилизирующую деятельность на уравновешиваниесистемы с внешней средой.

Элементарныеусловные рефлексысостоят в вызывании интегративных рефлексов или инстинктивных реакций посигналам ранее безразличных раздражителей, которые приобретают сигнальноезначение в результате индивидуального опыта системы. Принципиальным отличиемусловно-рефлекторного уровня управления от всех предыдущих является то, что онне существует заранее, а образуется индивидуально у каждой системы. Условныйрефлекс- ярко выраженная самоорганизующаясясистема. Специфическая особенность обратных связей системы условных рефлексовзаключается в том, что они устанавливаются от результатов действия ксигнальному значению условного раздражителя с положительным знаком- через подкрепление и с отрицательным знаком- через неподкрепление. Действенность сигналаопределяется ступенью вероятности появления вслед за ним безусловногораздражителя. Все это делает условные рефлексы наиболее гибким,самоорга-низующимся и самопрограммирующимся механизмом управления. В понятияхтеории автоматического управления это система с самонастройкой программы. Впсихическом плане элементарные условные рефлексы дают начало ассоциативномуспособу мышления.

Сложные формыцеленаправленной деятельности как уровень управления возникают в результате интеграцииэлементарных условных рефлексов и используют аналитика-синтетические механизмыабстрагирования (отвлечения от безусловных подкреплений) сигналов, Это даетвозможность более полного и целостного восприятия окружающего и болееадекватного прогнозирования и программирования поведения. На этом уровнеуправления основным объектом ответных реакций становится не окружающая среда,а сам управляющий аппарат (устройство) и выработка новых систем самопрограммированиячасто не проявляется внешними реакциями. Сложные формы деятельностиосуществляются с участием многоярусной системы положительных и отрицательныхобратных связей между механизмами восприятия и принятия решения за счетсигналов согласования и рассогласования, сложившихся из прошлого опыта моделейвнешнего мира и программ поведения с фактическим состоянием окружающей среды.

В понятиях теория автоматическогоуправления сложные формы деятельности являются наиболее совершеннымисамонастраивающимися системами, которые осуществляют свою оптимизацию путемперестройки организации, т. е. являются самоорганизующимися. Наиболее сложныеформы высшей деятельности связаны с синтетическими процессами, на основекоторых возникают целостные субъективные образы внешнего мира, формируютсяцеленаправленные программы поведения.

Важнойособенностью биологических систем является целенаправленность ихфункционирования. Если такая система функционирует, то это прежде всего означает,что в ней решается конечное множество задач управления и с определеннойточностью обеспечивается достижение целей управления. Под целью управления приэтом обычно понимается не просто желаемый результат, а в каком-то смыслеоптимальный.

Необходимость достижения той или инойцели в конкретных условиях может быть сформулирована как задача преодолениянекоторого противоречия. Управление тесно связано с информационнымипроцессами. Так как акт управления осуществляется воздействием на объектуправления, то выбор этого воздействия среди множества возможных происходит наоснове информации об их свойствах, а само воздействие обычно имеет характерпускового или задерживающего сигнала. Способность системы к саморегуляции,обеспечивающей адаптивное целесообразное управление, определяется действием обратных связей.

3. Принципы организации и функционированияинтеллектуальных систем

ИзучениеИС позволяет сделать попытку сформулировать общие принципы, которые, не являясьдостаточными, отражают необходимые моменты в их организации ифункционировании.

1.

Принципсистемности.

ИС могут быть только сложнымисистемами, функции всех их элементов должны быть согласованы с назначениемсистемы и их местом в них, а также между собой. Именно взаимная согласованностьи взаимозависимость элементов системы обеспечивает целостность и функциональнуюполноту наиболее совершенных ИС. Это может также приводить к структурной илифункциональной избыточности.

2.

Принципиерархичности.

Сложная иерархическая многоуровневая структура являетсяосновой для одновременного протекания множества процессов. Уровеньнеординарности итогового процесса зависит от характера совокупностисоставляющих процессов. Сложная совокупность процессов принципиально характеризуетсяи сложной структурой. Таким образом, в некотором роде уровень сложностисистемы и ее структуры определяет и потенциальный уровень ее интеллекта.

3.

Принципмногоканальности.

Получение согласованных с обстоятельствами и средойрешений различных задач основывается на информации, получаемой извне по многимканалам и работающим на различных физических принципах, что позволяет иметьразнородную характеристику специальных свойств объектов среды.Комплексирование информационных данных позволяет иметь более объективную иболее полную картину о происходящих процессах. Разнородная информация, получаемаяпо разным каналам, обрабатывается примерно за одинаковое минимально возможноевремя. Наглядность этого принципа характеризует следующий факт. Человекспособен решать различного рода опознавательные задачи за доли секунды, азрительная система человека несомненно работает как параллельное устройство,Параллельная обработка как зрительной информации, так и поступающей в мозгчеловека от других органов чувств, дозволяет реализовать инвариантное опознаваниеобъектов.

4.

Принципадаптивности.

Принцип адаптивности предполагает наличие у ИСпотенциальных возможностей улучшения работы: в условиях априорной и текущейнеопределенности на основе обучения на опыте. Особая роль при этом принадлежитэлементам системы- реализующим память. Адаптация может происходить путемсамонастройки, самообучения или самоорганизации. Адаптивные способности могутопределяться объемом информации (памятью) системы и потребными затратамивремени на ее обработку.

5.

Принципвзаимности функциональных и структурных свойств.

Естественно, что назначение системы, ее функциинепосредственно влияют на структуру системы. Однако и структура системы должнаспособствовать наиболее полной реализации функций.

6.

Принцип эквифивальности.

Этот принцип предполагает наличие у системы множествавзаимосогласованных последовательностей реакций на определенные внешниевоздействия, приводящих к одному и тому же практически полезному результату.

7.

Принципдинамического самопрограммирования.

Самая замечательная особенность нервного управления,наиболее ярко выраженная в целеустремленном творческом разуме человека,заключается в способности на основании разнообразного анализа ситуациймгновенно создавать сложнейшие и вместе с тем оптимальные программыдеятельности, которые непрерывно перестраиваются и корректируются с учетомпрошлых событий, текущей действительности и прогнозирования будущего. Ужеобразование элементарного условного рефлекса представляет собой выработку новойпрограммы поведения. Усложнение условных рефлексов означает все более высокуюсамоорганизацию поведенческих программ. В кибернетическом смысле основнаяфункция высшей нервной деятельности состоит в динамическом поведениисамопрограммирования.

4. Интеллектуальные системы управления сискусственным интеллектом для комплексов

Всевозможныесложные научно-технические и производственные устройства и установки,автоматические или функционирующие путем взаимодействия с человеком(автоматизированные), предназначенные для решения специальных задач, будемназывать техническими комплексами (ТК).

Целенаправленноефункционирование любого ТК предполагает некоторое управление им. Основным звеномсистемы управления (СУ) большинства современных ТК в настоящее время являетсячеловек, так как за ним остается право принятия решений. Научно-техническийпрогресс, все более усложняя ТК и расширяя перечень решаемых ими задач,выдвинул на передний план такие потребные возможности, для выполнения которыхпревышаются естественные возможности человека. История развития техникипоказывает, что прогресс в указанных условиях можно обеспечить на путиповышения степени автоматизации ТК, т.е. при условии переложения части (или вcex) функций с человека на технику.Только таким образом можно исключить несоответствие между потребными ирасполагаемыми человеком возможностями. Однако при этом возникают принципиальныетрудности, связанные с необходимостью автоматизации интеллектуальных функцийчеловека, условия реализации которых являются в значительной степенинеопределенными, неполными и противоречивыми, быстроизменяющимися. Отсюдаследует, что дальнейший прогресс в развитии техники ставит вопрос об использованииИИ в сложных ТК, т.е. рассмотрении вопроса о создании ИСУ для ТК.

Использование ИСУв ТК связано также еще с одним чрезвычайно важным обстоятельством. На основеИИ возможно создание обучаемых СУ, которые позволят наиболее полно использоватьпотенциальные возможности ТК и нивелировать индивидуальные особенностиоператоров. Акцент на обучении СУ позволит накапливать необходимый опыт,исключать повторение неблагоприятных ситуаций и решений, исключать влияние индивидуальныхособенностей операторов на конечный результат функционирования ТК. Главнымусловием peaлизации таких систем является их способность автоматически приобретать(извлекать), улучшать и расширять запас знаний.

ТК с ИИ- это сложные системы, в основе функционированиякоторых лежит использование свойств особого управляющего устройства, способногораспознавать объекты и оценивать обстановку, обучаться, формировать цели ипланировать последовательность действий по достижению поставленных целей. ТК сИИ будут системами с очень высоким уровнем автоматизации и способностьювыполнять сложные функции. Однако использование ИИ в ТК не устраняет человекаиз контура управления системы. Меняется лишь положение человека в контуреуправления. При любом уровне совершенства ИСУ они только реализуют замыселчеловека, управленческая деятельность которого переходит на более высокийинтеллектуальный уровень.

5. Общая функциональная структураинтеллектуальных систем управления

В общем случае свойства ИСУ должны быть согласованы с назначением ихарактеристиками объектов управления (ОУ), под которыми будем понимать ТК.Исходным моментом такого согласования является формулировка задачи управления.Остановимся на рассмотрении функциональной структуры ИСУ, полагая, чтопредставление о ТК дают решаемые ими задачи.

Любаяинтеллектуальная деятельность опирается на знания о предметной области, вкоторой ставятся и решаются задачи. Предметной (или проблемной) областьюобычно называют совокупность взаимосвязанных сведений, необходимых для решенияданной задачи или определенной совокупности задач. Знания о предметной областивключают описания объектов, явлений, фактов, а также отношений между ними и составляютбазу знаний(Б3) и базу данных (БД). БЗсодержит сведения, отражающие закономерности данной предметной области ипозволяющие прогнозировать и выводить новые факты. не отраженные в ней. БДсодержит информацию, имеющую локальный или текущий характер, являющуюсявспомогательной. Иногда БЗ и БД рассматриваются как подсистемыинтеллектуального банка данных. При этом в него еще включают блок обучения,состоящий из блока распознавания ситуаций (образов) (БРО) и блока формированияпонятий (БФП). Однако БЗ была бы не полной, если бы не содержала знания о целяхфункционирования системы {Ф1,..., Фп}.

ИСУ должнаосуществлять информационное моделирование процесса достижения цели Ф^, чтоневозможно без построения модели обстановки.

На основевышеизложенного можно представить функциональную структуру ИСУ в виде,приведенном на рис.1

Блок моделирования обстановки

Априорный реальный

Блок принятия решений

Блок выработки управляющих воздействий

Исполнение управляющих воздействий

Знания о целях

БД БЗ

Блок формирования понятий

Блок распознования ситуаций (образов)

Датчики

Внешняя среда

(предметная оьласть)

Рис.1

Функциональные иинтеллектуальные возможности ИСУ определяются соответствующим алгоритмическим(программным) и аппаратным обеспечением. Способность ИСУ решатьинтеллектуальные задачи может основываться как на обучении на опыте, так и насовокупности формализованных методов. В соответствии со структурой,представленной на рис.1, ИСУ должна распознавать ситуации (образы), обучатьсяпонятиям и навыкам, формировать модель обстановки (решаемой задачи),планировать поведение (принимать решение), определять управляющие воздействияи осуществлять их обработку. Возможности практической реализации ИСУ длярешения различных задач зависят, прежде всего от производительности современныхЭВМ. Характерной чертой уже действующих систем, ориентированных в основном наобработку знаний, является высокий уровень развития их программногообеспечения. С его помощью решаются задачи обработки символьной информации,перебора решений вычислительных и логических задач и построения логическоговывода решения с использованием заданных систем правил, работы с БД,высокоскоростной обработки изображений, речи и другие. В настоящее время приразработке ИС все чаще используются специализированные аппаратные средства.реализующие в той или иной степени их основные функции. Практической основойреализации ИС является возможность имитации их свойств на ЭВМ.

6. Архитектура интеллектуальных системповеденческого типа

Специфика решаемых ТК задач определяет перечень функций ее СУ, аследовательно, и особенности архитектуры. Даже при решении сравнительнопростых в интеллектуальном отношении задач перемещения в пространстве ТКдолжен обладать довольно развитой архитектурой ИСУ. ИСУ должна восприниматьокружающую обстановку, видеть цель и препятствия. Еще до начала движения онадолжна определить оптимальную траекторию движения и реализовывать ее постоянноучитывая происходящие во внешней среде изменения. При больших скоростяхперемещения цели (или препятствия) требования к ИСУ еще более усиливаются. ВИСУ, решающих задачи, подобные указанной выше, используется бионическийподход, основанный на выявлении и использовании аналогий в реализацииповеденческих актов живыми организмами. Поведенческие акты свойственны нетолько мозгу человека, но и мозгу более простых организмов. Известно, чтоповеденческие акты человека реализуются не столько на сознательном, сколькона подсознательном уровне. Реализация поведенческих актов может осуществлятьсяпрежде всего на рефлекторном уровне. Далее может учитываться изменение внешнихусловий.

Согласносовременным представлениям, механизмы, обеспечивающие целенаправленноеактивное поведение некоторого объекта, должны иметь определенную операционнуюструктуру, состоящую из последовательности ряда процессов, а именно восприятияинформации (афферентного синтеза), принятия решения, формирования программыдействия и ее выполнения. В свою очередь афферентный синтез (АС) включаетобработку информации о состоянии внешней среды, о положении в этой средеобъекта и его состоянии, а также о тех целях, которые объект преследует вданной ситуации. Принятие решения заключается в выборе действия, направленногона достижение цели в сложившихся условиях. Формирование программы будущегодействия осуществляется одновременно с формированием так называемого акцепторарезультата действия, т. е. параметров того состояния, в котором объект окажетсяпосле выполнения программы. Выполнение программы, в свою очередь, происходитпри одновременном определении параметров нового состояния и сравнении этихпараметров с акцептором результата действия (обратная афферентация). В общемслучае афферентный синтез осуществляется не только на основе обстановочнойафферентации, но и на основе информации, содержащейся в памяти объекта опредыдущем опыте. Под обстановочной афферентацией понимается совокупностьвоздействий, отображающих условия, в которых находится объект. Условные илибезусловные воздействия, имеющие для объекта смысл команд к действию, образуютпусковую афферентацию.

Цель есть тотсистемообразующий фактор, который формирует функциональную систему, выделяетнеобходимые степени свободы объекта и компенсирует их избыточность. Болеетого, цель определяет адекватность и избирательность восприятия и отражениявнешнего мира. Функциональная система поведенческого типа человекареализуется на нейронных сетях мозга. Аналогом нейронных сетей мозга могутявляться аналитически или физически реализованные нейронододобные структуры(НПС). Работу НПС можно представить следующим образом. Информация о внешнейсреде в виде обстановочной и пусковой афферентации поступает на НПС,воспроизводящую афферентный синтез. На НПС происходит обработка поступившейинформации. В результате этой обработки принимается решение о характеребудущего действия и формируется программа ее выполнения. Само действиереализуется аффекторными (исполнительными) подсистемами, а обратные связи используютсядля его коррекции. Такая НПС позволяет воспроизводить поведенческие акты, т. е.обладает упрощенным интеллектом.

На основе рефлекторногопредставления и с учетом принципов организации и функционирования естественногоинтеллекта можно предположить более общее описание структуры ИСУповеденческого типа. ИС прежде всего должна содержать сенсорную подсистему(СП). Каждому классу задач должны соответствовать свои датчики (рецепторы),что соответствует принципу избирательности восприятия в функциональной системеИС. Уровень детальности восприятия влияет также на возможности решения задач.СП реализует акты, аналогичные элементарным безусловным рефлексам и координационнымбезусловным рефлексам. Далее следует включить в ИИ структуру афферентногосинтеза (САС). Связь между СП и САС обеспечивает установление взаимнооднозначногосоответствия между участками внешней среды и отражающими их элементами САС.САС реализует акты, аналогичные интегративным безусловным рефлексам. Исходя изхарактера решаемых задач, следует потребовать, чтобы структура связей междуэлементами сети САС отражала основные физические свойства рабочего пространства- его однородность и изотропность, а всостояниях элементов САС отражались бы текущие свойства участков внешней среды,например, их свойства быть целью, препятствием или свободным участком длядвижения. Элемент САС должен возбуждаться и генерировать сигналы возбуждения,если соответствующий ему участок внешней среды является целевым, выключаться иблокировать сигналы возбуждения, если такой учас

еще рефераты

Еще работы по теории систем управления

Реферат по теории систем управления

Информатика в условиях устойчивого развития

29 Августа 2013

Реферат по теории систем управления

Терминология теории систем (автоматизированные и автоматические системы)

29 Августа 2013

Реферат по теории систем управления

Кибернетика

29 Августа 2013

Реферат по теории систем управления

Система с двухзонным регулированием скорости

29 Августа 2013