С 28 июня по 4 июля на живописном берегу одного из Браславских озер проходила 3-я международная летняя школа-семинар по искусственному интеллекту для студентов и аспирантов.

Организатор школы - кафедра интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. Это неординарное мероприятие проводилось под эгидой Министерства образования РБ и при организационной и спонсорской поддержке таких учреждений и организаций, как Белорусский республиканский фонд фундаментальных исследований, НИИ средств автоматизации, НИИ ЭВМ, СКБ "Камертон" НПО "Центросистем", БМРЦ, СП "IBA".

В работе школы-семинара приняли участие более 100 человек. Основной костяк составили студенты 2-4-х курсов БГУИРа по специальности "Искусственный интеллект", а также их коллеги - студенты, аспиранты и молодые ученые из других белорусских и российских ВУЗов.

Их старшие товарищи были представлены известными специалистами в области искусственного интеллекта. В их числе - преподаватели БГУИР, БГУ, БГПА, Военной академии РБ, Брестского политехнического института, РИВШ и др. Очень представительной была и зарубежная делегация (МГТУ, ИПС РАН, МЭИ и др.), состоявшая, в основном, из руководителей российской ассоциации искусственного интеллекта, а также гостей из Украины.

За пять дней работы школы было представлено более 60 докладов по следующим темам: нейронные сети, генетические алгоритмы, технологии обработки информации, технологии построения параллельных вычислительных систем, распознавание образов, системы поддержки принятия решений и т.д.

При этом необходимо подчеркнуть, что выступали не только преподаватели. Они читали, как правило, проблемные и обзорные лекции. Особый интерес вызвали выступления Тарасова В.Б. (МГТУ им. Баумана) "Нечёткие алгебраические системы и логика возможностей", Еремеева А.П. (МЭИ) "Методы и системы поддержки принятия решений", Вагина В.Н. (РАЕН, Москва) "Абдукция в интеллектуальных системах" и др. Выступления студентов и аспирантов являлись логическим продолжением и конкретизацией заявленных тем.

Содержание выступлений участников школы, а также многочисленные беседы на свежем воздухе позволили поближе познакомиться с такой достаточно популярной сегодня областью исследований, как искусственный интеллект (ИТ).

Начнем с того, что, собственно, представляет собой ИТ. Позволю себе дать следующее определение: искусственный интеллект - это компьютерная система, реализующая функции, аналогичные интеллектуальным процессам человека.

Естественно, что следующий вопрос касается природы интеллекта как такового. По этому поводу сломано немало копий и в психологии, и в философии, и в др. науках. Дело доходило и до настоящих анекдотов, когда на одной из конференций американские ученые, устав от бесконечных и безрезультатных споров, предложили считать интеллектом то, что измеряется интеллектуальными тестами. В другом случае, известный авторитет в этой области - Г.Ю.Айзенк (Англия), отвечая еще в советское время на соответствующие упреки корреспондента "Литературной газеты" высказался примерно следующим образом: пусть мы не знаем, что такое интеллект, гораздо важнее, что мы можем им пользоваться. В качестве исторического прецедента он привел изобретение термометра в тот период, когда наука еще не имела четких представлений о природе тепловой энергии.

Не вдаваясь в дальнейшие тонкости этого увлекательного вопроса, отметим, что практически бесспорной характеристикой интеллекта является его способность анализировать информацию, находить определенные закономерности и, тем самым, решать те или иные задачи, определяющие поведение человека.

Отсюда, центральным звеном искусственных интеллектуальных систем также является направленность на решение определенных интеллектуальных задач. И сами исследования в области ИТ развивались примерно в той же последовательности.

Так, по словам В.Б.Тарасова, вице-президента Российской ассоциации искусственного интеллекта, на первом этапе - 60-90-е годы - главным в ИТ была так называемая "инженерия знаний", и интеллектуальные системы понимались как системы, основанные на знаниях. Иначе говоря, основное внимание уделялось вопросам работы с информацией или, как здесь принято говорить, извлечению знаний, их обработке, классификации, представлению и т.д. При этом используются и специальные процедуры, основанные на нетрадиционной, так называемой нечеткой, логике.

На этой основе появляется возможность построения определенных рассуждений, компонент выводов, объяснений и прогнозирования, интеллектуального интерфейса баз данных, создания различных "решателей" задач.

Интеллектуальные системы обладают рядом особенностей. Они отличаются от обычных компьютерных систем в первую очередь тем, что могут решать задачи не только по заданному алгоритму, но и по постановке задачи, даже если она недостаточно четко сформулирована. Более того, они способны создавать новые алгоритмы и обучаться, совершенствуя свои возможности.

Все это особенно актуально при решении таких задач, которые характеризуются наличием больших массивов информации, ее неоднородностью, многопараметричностью и неполнотой.

Практическое применение интеллектуальных систем начиналось с разработки программ по решению математических задач, доказательства теорем, шахматных игр. Сейчас многие исходные идеи ИТ воплощены в специальные технологии, которые вошли в нашу обыденную жизнь и воспринимаются как само собой разумеющееся. Например, никого уже не удивляет, что шахматная программа, где реализованы принципы эвристического поиска, деревьев решений, может обыграть чемпиона мира.

Сегодня ИТ трудится в таких сферах, как распознавание образов, компьютерные системы с речевым интерфейсом, ориентация в сложных ситуациях, медицинские и геоинформационные экспертные системы, робототехнические системы, разрешение социальных конфликтов, разнообразные задачи оптимизации, создание систем поддержки принятия решений, управление организациями, реинжиниринг и реструктуризация предприятий, банковский, страховой бизнес и многие другие.

Причем границы ИТ, как междисциплинарной области исследований, впитавшей в себя достижения психологии, нейрофизиологии, лингвистики, семиотики, математической логики, программирования и вычислительной техники, постоянно меняются. Ближайшие перспективы - смещение акцентов от правил обработки знаний к объектам и агентам. Последние - это виртуальные компьютерные единицы (или физически реальные, например, роботы), которые выполняют соответствующие интеллектуальные функции, вплоть до постановки задачи. По сути дела, агенты станут своеобразными помощниками, персональными ассистентами человека, работающего с компьютером. Они могут быть привязаны к определенным компьютерным узлам, либо автономно перемещаться между ними и вступать во взаимодействие с другими агентами, объединяя ресурсы для совместной работы.

Еще дальше - реализация системной парадигмы, социальный подход к ИТ, переход от технологии отдельных объектов и агентов к технологиям их коллективной работы, к созданию виртуальных организаций, сообщества многооагенстких систем. В качестве примера из реальной жизни здесь можно привести аналогию с организационной структурой большого производственного предприятия, где есть различные отделы, цеха, внутри которых также, в свою очередь, могут выделяться определенные структурные подразделения - участки, бригады, смены и т.д.

Иначе говоря, здесь вновь повторяется естественный путь развития интеллекта, который, как известно, социален по своей природе, т.е. формируется в процессе общения людей между собой. Кроме того, на повестку дня ставятся и такие вопросы, как интенциональные характеристики интеллекта, аспекты, связанные с мотивами и целеообразованием, моделирование интуиции.

Естественно, что после таких захватывающих перспектив не мог не возникнуть вопрос, а что же тогда останется на долю естественного интеллекта, не случится ли так, что он будет вытеснен своим искусственым братом?

По мнению О.П. Кузнецова, заведующего лабораторией интеллектуальных проблем управления РАН (РФ), ИТ в принципе не может быть копией человеческого интеллекта. Мозг человека работает гораздо лучше и быстрее любой интеллектуальной системы, не используя при этом сложных изощренных алгоритмов, необходимых для работы соответствующих компьютерных систем. Легче поэтому создать нового человека, чем воспроизвести во всех подробностях его интеллект.

Более того, уже сегодня принципы работы интеллектуальных систем отличаются от деятельности человеческого мозга, например, в тех же шахматных программах. Другими словами, ИТ не копирует полностью человеческий интеллект, а стремится к достижению тех же результатов другими средствами.

Но вернемся к самой школе. Общее мнение всех участников можно выразить так - хорошее сочетание работы и отдыха, возможность живого общения, установление научных и личных контактов.

Для преподавателей это еще и возможность передачи накопленных знаний, опыт совместного творческого поиска, сохранения традиций, определенной культуры мышления, стимуляция интереса научной молодежи к исследованию современных технологий и проблем фундаментальной науки. Это особенно актуально в нынешних, досточно сложных, экономических условиях. По мнению Т.А. Таран, профессора научно-технического университета Украины, если в результате таких уникальных мероприятий в науку придут хотя бы 5-10 человек, можно считать, что школа свою задачу выполнила.

В свою очередь, для студентов это, конечно же, возможность непосредственно познакомиться с известными учеными, о которых раньше они могли прочитать только в книгах, окунуться в современные научные дискуссии, более осознанно выбрать для себя направление дальнейшего роста. Например, как мне рассказала О. Елисеева, недавняя студентка, а теперь ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий БГУИР, в свое время ей пришлось потратить довольно много времени на установление подобных научных контактов, вплоть до поездок по росийским городам и весям. На прошлогодней же школе по ИТ, наконец, удалось найти единомышленников. В итоге в этом году уже завершается подготовка диссертации.

Другой пример связан с разработкой конкретных программных продуктов. Будучи участниками одной из этих школ, преподаватели Военной академии РБ познакомились с московскими коллегами. Благодаря последовавшим затем встречам в Москве, консультациям, изучению соответствующей литературы была реализована идея разработки прикладной программы, основанной на использовании генетических алгоритмов.

Ее назначение - решение задач оптимизации. Как правило, подобные задачи требуют больших вычислительных затрат, так как их сложно формализовать обычными математическими методами, где часто используется простой перебор вариантов решений. Моделирование же условий генерации алгоритмов наподобие естественного отбора в живой природе позволило получить результаты более высокого уровня, даже выше, чем те, которые ожидали сами авторы программы. В частности, уже сегодня данная программа с рабочим названием "Оптимизатор" позволяет достаточно эффективно решать такие прикладные задачи, как раскрой тканей, управление проектами, проектирование кабельных сетей и др.

Хорошее впечатление у всех участников оставила и организация работы школы, слаженная работа студенческого штаба. Мое личное впечатление, что здесь сказывается общая система работы кафедры интеллектуальных информационных технологий, где студенты со второго курса привлекаются к выполнению реальных проектов со всеми соответствующими атрибутами - от процедуры разработки проекта до распределения обязанностей и работы в команде в процессе его реализации.

Сочетание всех этих содержательных и организационных аспектов позволяет надеяться, что организаторы школы нашли хороший способ выращивания будущей интеллектуальной элиты. Добавим сюда свежий воздух, сосновый лес, красивое озеро, хорошую погоду, вечерние волейбольные и футбольные матчи между студентами и преподавателями. Создается впечатление, что именно специалисты в области искусственного интеллекта как раз-таки в большей мере ценят все преимущества общения в естественных условиях живой природы.

Сергей ДМИТРИЕВ,
ПКП "Веспол",
[email protected]