INTELLEKTUAL TIZIMLAR:ASOSIY TUSHUNCHALAR Ma’ruza o’qituvchisi: t.f.f.d(PhD)Bakayev I.I Sun’iy intellekt. Intellektual tizim Sun'iy intellekt (SI, inglizcha. Artificial intelligence, AI) - bu intellektual mashinalarni, ayniqsa intellektual kompyuter dasturlarini yaratishning fan va texnologiyasidir. Sun'iy intellekt - bu vazifalarni bajarish uchun to'plangan ma'lumotlardan foydalangan holda asta-sekin o'rganish bilan inson xatti-harakatlarini taqlid qila oladigan tizim yoki mashina. Sun'iy intellekt informatikaning yo'nalishlaridan biri bo'lib, uning maqsadi foydalanuvchiga an'anaviy deb hisoblanadigan intellektual masalalarni qo'yish va yechish imkonini beradigan apparat va dasturiy vositalarni ishlab chiqishdir. Intellektual tizim - bu operator (qaror qabul qiluvchi shaxs QQQSH) ishtirokisiz muammolarni hal qilishda intellektual qo’llab-quvvatlashga ega bo'lgan axborot-hisoblash tizimi. Intellektual tizim Intellektuallashtirilgan tizim - operator ishtirokida muammolarni hal qilishda intellektual qo’llabquvvatlashga ega bo'lgan axborot-hisoblash tizimi. Intellektual qo'llab-quvvatlash tizimi - bu mustaqil ravishda qaror qabul qilishga qodir tizim. Tizim tomonidan mustaqil ravishda qaror qabul qilish qobiliyati tushunchasi ostida tizimning ma'lumotni qabul qilishi va tahlil qilishi, uni tushunish va yangi xulosalar chiqarishi (ya'ni to'ldirish), shakllantirishi ya'ni "o'ylash” - tabiiy intellektga yordam berish, qabul qilingan integratsiyalashgan yechimni tuzatish ya’ni "yaxshilash". Intellektual tizim Shuni ta'kidlash kerakki, mashinalar yoki oddiygina mexanik yoki elektron rele mavjud bo'lib, ular signalning mavjudligi yoki yo'qligiga qarab reaksiya qaytaradi yoki parametrlar nazoratida "yaroqli - yaroqsiz" tamoyili bo'yicha ishlaydi. Bu ham qabul qilingan qaror, ammo biz ularni "intellektualizatsiya" darajasi past bo'lgan intellektual hisoblash tizimlari(IHT) deb izohlaymiz. Intellektuallashtirilgan, IT deganda biz quyidagi sharoitlarda qaror qabul qila oladigan tizimni tushunamiz: - ma'lumotlar bazasining katta massivini tahlil qilish; - cheklangan ma'lumotlar; - noaniqliklar; - ko‘p o‘lchovli fazo; Intellektual tizim - vaziyatni tanib olish zarurati (tasvirlar, sahnalar va boshqalar.); - masalaning yechimiga ta’sir etuvchi dinamik, statsionar bo‘lmagan omillar; - bilimlarni rasmiylashtirish va taqdim etish; - Ekstrapolyatsiya(ma'lumotlarga asoslangan tendentsiyani aniqlash) va prognozlash; - moslashish, o'z-o'zini o'rganish, o'z-o'zini tashkil qilish va boshqalar. Shunday qilib, agar IHT yuqorida ko'rsatilgan sharoitlarda qaror qabul qilishda zarur matematik, algoritmik, dasturiy ta'minot va instrumental qo'llab-quvvatlashga ega bo'lsa, unda biz uni turli xil masalalar sinfini hal qilishda intellektual qo'llab-quvvatlashga ega deb hisoblaymiz. Intellektual tizim texnologiyalaridan foydalanish bo'yicha odatiy vazifalar Intellektual tizim Umumiy holatda barcha intellektual tizimlarni tahlil qilish va sintez qilish masalalari yechadigan tizimlarga bo'lish mumkin. - Tahlil masalalariga misol sifatida ma'lumotlarni interpritatsiya va diagnostika qilish masalalari kiradi. - Sintez masalalariga misol qilib loyihalash va rejalashtirish masalalarini keltirish mumkin. - Kombinatsiyalangan masalalarga o'qitish, monitoring qilish, boshqarish masalalari kiradi. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar 1. Tasniflash - obyektlarni (kuzatishlar, hodisalar) oldindan ma'lum bo'lgan sinflardan biriga tayinlash. 2. Klasterlash - bu obyektlarning mohiyatini tavsiflovchi ma'lumotlar (xususiyatlar) asosida obyektlarni (kuzatishlar, hodisalar) guruhlash. Klaster ichidagi obyektlar bir-biriga "o'xshash" va boshqa klasterlarga kiritilgan obyektlardan farqli bo'lishi kerak. Klaster ichida qanchalik o'xshash obyektlar va klasterlar orasidagi farqlar qanchalik ko'p bo'lsa, klasterlash shunchalik aniq bo'ladi. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar 3. Regressiya, shu jumladan bashoratlash masalalari. Uzluksiz chiqishning kirish o'zgaruvchilariga bog'liqligini o'rnatish. Regressiya bashorat qiladi. Kirishda - namunaviy obyektlarning xususiyatlari (xususiyatlari), chiqishda - haqiqiy son (tovar qiymati, kutilayotgan foyda va boshqalar). 4. Assotsiatsiya qoidalari - bog'liq hodisalar o'rtasidagi qonuniyatlarni aniqlash. Y hodisasi X hodisadan kelib chiqishini ko'rsatuvchi qoida bunday qonuniyatga misol bo'la oladi. Bunday qoidalar assotsiativ deyiladi. Bu muammo birinchi marta supermarketlarda odatiy xarid qilish usullarini topish uchun taklif qilingan, shuning uchun uni ba'zan bozor savati tahlili deb ham atashadi. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar 5. Ketma-ket namunalar - vaqtga bog'liq bo'lgan hodisalar o'rtasidagi qonuniyatlarni o'rnatish, ya'ni agar X hodisa ro'y bersa, ma'lum vaqtdan keyin Y hodisa sodir bo'ladi, degan munosabatni aniqlash. Misol uchun, kiyim-kechak kompaniyasining savdo bo'yicha menejeri qish mavsumi oldidan kurtka sotuvining ko'payishini yoki nonvoyxona maxsulotlari savdosi Yangi yil arafasida ko'payishini aniqlashi mumkin. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar 6. Og'ishlarni tahlil qilish - eng noodatiy namunalarni aniqlash. Ushbu usul kutilgan namunaga yoki kutilgan hatti-harakatlarga mos kelmaydigan ma'lumotlar elementlarini aniqlaydi. Ushbu kutilmagan ma'lumotlar obyektlari chiqindi yoki shovqin deb hisoblanadi. Ular kredit kartalaridagi firibgarlikni aniqlash, bosqinchlikni aniqlash, nosozliklarni aniqlash va boshqalar kabi ko'plab sohalarda foydalidir. Bu shuningdek, Outlier Mining deb ataladi.Misol uchun, quyida keltirilgan grafik ma'lumotlar bazasidagi ba'zi ma'lumotlar to'plamidan foydalangan holda tuzilgan deylik. Shunday qilib, eng mos chiziq chiziladi. Chiziq yaqinida joylashgan nuqtalar kutilgan xatti-harakatni ko'rsatadi, chiziqdan eng uzoqda joylashgan nuqta esa chiqindi hisoblanadi. Bu anomaliyalarni aniqlashga va tegishli choralarni ko'rishga yordam beradi. Sun'iy intellekt va intellektual tizimlar bo'yicha ilmiy-texnik sohalar Sun'iy intellekt va intellektual tizimlar bo'yicha ko'plab ilmiy-texnik sohalar va ilmiy maktablar mavjud bo'lib, ularning eng mashhurlari va ommalashganlari bir-biridan ustunlik qiladi,jumladan: Ekspert tizimlar (ES, ingliz ekspert tizimi) muayyan fan sohalari bo'yicha mutaxassislarning bilimlarini to'playdigan va kam malakali foydalanuvchilarga beriladigan maslahatlar uchun ushbu empirik tajribaning miqdorini oshiruvchi murakkab dasturiy ta'minot tizimidir. Ekspert tizim - muammoli vaziyatni hal qilishda mutaxassis-ekspertni qisman almashtira oladigan kompyuter tizimi. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar Bilimlarga asoslangan bilimlarni ifodalash va ishlab chiqish tizimi (knowledge-based systems) - bu bilimlarni taqdim etish modellarini ishlab chiqish, ekspert tizimlarining yadrosini tashkil etuvchi bilimlar bazalarini yaratish bilan bog'liq bo'lgan sun'iy intellektni sohasining yo'nalishi. Bilimlarni olish va tizimlashtirish modellari va usullarini o'z ichiga oladi va muhandislik bilimi bilan birlashadi. Bilim muhandisligi (inglizcha - knowledge engineering) - bu ekspert tizimlari va bilim bazalarini ishlab chiqish bilan bog'liq bo'lgan sun'iy intellekt haqidagi fanlar sohasiga kiradi. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar Mashinaviy tarjima (inglizcha Machine Translate) - bitta tabiiy tilda matnni boshqa tabiiy tildagi ekvivalent matnga aylantirish uchun kompyuterda bajariladigan harakat. Morfologik tahlilga asoslangan algoritmlarni tarjima qilish sifati o'zining intensiv chegarasiga yetdi va ekstensiv omillar : lug'at hajmi, ma'lumotlar miqdori, morfologik tuzilmalarning murakkabligi, leksik birliklar va h.k lar hisobidan oshdi. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar Intellektual robotlar - bu inson mehnatini avtomatlashtirish uchun mo'ljallangan texnik qurilmalar. Robot texnikasining yaratilishi va rivojlanishi tarixida bir necha avlodlar mavjud: - qattiq boshqaruv sxemasiga ega robotlar. Deyarli barcha zamonaviy sanoat robotlari birinchi avlodga tegishli. Aslida, bu dasturlashtiriladigan manipulyatorlardir; - sensorli qurilmalarga ega adaptiv robotlar. Bunday robotlarning namunalari mavjud, ammo ular hali ham sanoatda kam qo'llaniladi; - o‘z-o‘zini tashkil etuvchi yoki intellektual robotlar. Bu robototexnika rivojlanishining yakuniy maqsadidir. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar Tizimlarni tanib olish (inglizcha pattern recognition) sun'iy intellekt sohalaridan biri bo'lib, mustaqil fan sifatida ajralib turadi. Uning asosiy yondashuvi muhim xususiyatlarning ma'lum qiymatlari orqali obyektlar sinflarini tavsiflashdir. Har bir obyektga xususiyatlar matritsasi beriladi, unga ko'ra uni tanib olish amalga oshiriladi. Tanib olish protseduralarida ko'pincha obyektlarni sinflarga ajratadigan maxsus matematik modellar, algoritmlar va funksiyalar qo'llaniladi. Bu yo'nalish mashinani o'rganishga yaqin. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar Mashinali o’qitish (o'qitish va o'z-o'zini o'qitish) (inglicha machine learning) - bu sun'iy intellektning faol rivojlanayotgan sohasi bo'lib, u misollar orqali o'rganishni, qonuniyatni aniqlash nazariyasidan an'anaviy yondashuvlarni, tahlil va umumlashtirish asosida bilimlarni avtomatik to'plash va shakllantirishga yo'naltirilgan modellar, usullar va algoritmlarni o'z ichiga oladi. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar Ma'lumotlarni intellektual tahlili (inglizcha data mining, knowledge discovery). So'nggi yillarda Data mining tizimlari jadal rivojlanmoqda - ma'lumotlarni tahlil qilish va ma'lumotlar bazalarida qonuniyatlarni qidirish. MIT - bu inson faoliyatining turli sohalarida qarorlar qabul qilish uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarda ilgari noma'lum, ahamiyatsiz, amaliy foydali va bilimlarni talqin qilish murojaat usullarining to'plamini ifoda etish uchun umumiy nom. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar SI tizimlarining dasturiy ta'minoti (inglizcha software engineering for AI). Ushbu yo'nalishda intellektual muammolarni hal qilish uchun maxsus tillar ishlab chiqilmoqda, ularda an'anaviy ravishda mantiqiy va belgili ishlov berishning hisoblash protseduralaridan ustunligiga e'tibor beriladi. Bundan tashqari, intellektual tizimlarni yoki sun'iy intellekt uchun dasturiy vositalarni sanoat rivojlanishiga yo'naltirilgan amaliy dasturlar paketi yaratilmoqda. Shuningdek, bo'sh ekspert tizimlarni yoki "qobiqlar"ni yaratish juda mashhur bo'lib, ularning bilim bazalari ma'lum bilimlar bilan to'ldirilib, turli xil amaliy tizimlarni yaratish mumkin. Intellektual tizim usullari bilan hal qilinadigan masalalar O'yinlar va mashinali san'at(inglischa art machines) - SI usuli bo'lib, shaxmat, shashka kabi an'anaviy ravishda o'yinli intellektual masalalarni o'z ichiga oladi. Zamonaviy o'yinlarda bular o'yinchini ushlab turish va o'yin maydonini unga moslashtirish usullarini o'z ichiga oladi. Animatsiya usullari kompyuter o'yinlarida, ilmiy tadqiqotlarda va kognitiv grafika tizimida keng qo'llaniladigan kompyuter multfilmlarini sintez qilish imkonini beradi. Shuningdek, “mashina san'ati” algoritmlari kompyuter yordamida badiiy asarlar (kompozitsiyalar, she’rlar), kompyuter musiqalarini yaratishga qaratilgan. Sun'iy intellektning muammoli sohasi 1. Bilimlarni ifodalash. Ushbu muammo doirasida intellektual tizim xotirasida bilimlarni rasmiylashtirish va taqdim qilish bilan bog'liq masalalar hal etiladi. Buning uchun bilimlarni ifodalashning maxsus modellari va bilimlarni tavsiflash uchun tillar ishlab chiqiladi va bilimlarning har xil turlari belgilandi. Intellektual tizim bilim olishi mumkin bo'lgan manbalarni o'rganadi va IT uchun bilim olish mumkin bo'lgan protsedura va uslublar yaratiladi. IT uchun bilimlarni taqdim etish muammosi juda dolzarbdir, chunki IT bu muammoli soha haqidagi bilimlarga asoslangan tizimdir. Sun'iy intellektning muammoli sohasi 2. Bilimlarni manipulyatsiya qilish. Muammolarni yechishda bilimlardan foydalanish uchun AT quyidagilarni bilishi kerak: 1) bilim bilan ishlash; 2) bilimlarni to'ldirish (to'liq bo'lmagan bilimning tavsifiga asosan ishlab chiqilgan usullardan foydalanish); 3) tizimda saqlanadigan bilimlarni tasniflash; 4) ma'lum ishlab chiqilgan bilim protseduralari yoki mavzular bo'yicha umumlashtirish; 5) bilimlar asosida mavhum tushunchalarni shakllantirish; 6) yaratilgan usullardan foydalangan holda mavjud bilimlar asosida ishonchli va asosli xulosa chiqarish; 7) inson tafakkurining xususiyatlarini taqlid qiluvchi fikrlash modellaridan foydalanish. Sun'iy intellektning muammoli sohasi 3. Muloqotda bo’lish. Ushbu sohadagi vazifalar qatoriga quyidagilar kiradi: - bog'langan matnlarni tushunish muammosi; - nutqni tushunish va nutq sintezi; - shaxs va IT o'rtasidagi aloqa modellari nazariyasi; - insonning iltimosiga binoan yaratishi kerak bo'lgan harakatlarining tushuntirishlarini shakllantirish vazifalari; IT Sun'iy intellektning muammoli sohasi Muloqotda bo’lish. Ushbu sohadagi vazifalar qatoriga quyidagilar kiradi: - aloqa jarayonida olingan turli modallikdagi (nutq, matn, vizual va boshqalar) xabarlarni yagona ichki tasvirga birlashtirish bilan bog‘liq kompleks vazifalar. Ushbu yo'nalishdagi tadqiqotlar asosida lingvistik protsessorlarni, inson mashinasi interfeysini, dialog tizimlarini, ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish va h.k qurish usullar shakllantiriladi, ularning maqsadi inson va IT o'rtasidagi aloqa uchun qulay shart-sharoitlarni ta'minlashdir. Sun'iy intellektning muammoli sohasi 4. Idrok qilish. Ushbu yo'nalish quyidagilarni o'z ichiga oladi: - uch o'lchovli sahnalarni tahlil qilish muammolari; -bilimlar bazasida vizual tasvirlar haqidagi ma’lumotlarni taqdim etish usullarini ishlab chiqish; - tomoshabin sahnalaridan ularni matnli tasvirlash va qayta ishlash usullariga o‘tish usullarini yaratish; - kognitiv grafik (CG) protseduralarini ishlab chiqish; - ITda ichki tasvirlar asosida tomoshabin sahnalarini yaratish vositalarini yaratish. - Vizual (Timsolli) ma'lumotlarni qayta ishlash va uni belgili (matnli) ma'lumotlarni qayta ishlash bilan bog'lash hisobiga ITning intellekt darajasini oshirishda katta imkoniyatlar mavjud. Sun'iy intellektning muammoli sohasi 5. O'qitish. IT ning asosiy xususiyati - o'rganish qobiliyati, ya'ni ular ilgari duch kelmagan muammolarni hal qilishdir. Buning uchun quyidagilar kerak: 1) muammoli vaziyatni tavsiflash yoki ushbu vaziyatni kuzatish orqali muammoning shartlarini rasmiylashtirish usullarini yaratish; 2) alohida masalalarning ma’lum yechimidan umumiy masalaning yechimiga o‘tishni o‘rganish; 3) IT uchun joriy masalani kichikroq qismlarga ajratish usullarini yaratilsa,shunda IT uchun masala(tahlil) mohiyati ma'lum bo'lar edi. 4) o'qitish jarayonining o'zini normativ produralarini ishlab chiqish; 5) taqlid qiluvchi xulq-atvor nazariyasini yaratish. Sun'iy intellektning muammoli sohasi 6. O'zini tushishi yoki xulq-atvor. ITlar ma'lum bir muhitda harakat qilishi uchun atrof-muhit hamda boshqa ITlar va odamlar bilan yetarli darajada ta'sir o'tkazishga imkon beradigan maxsus xulq-atvor tartib-qoidalarini ishlab chiqish kerak. E’TIBORINGIZ UCHUN RAHMAT