Жүйелерді модельдеу негізіндегі есептеулер және робототехникадағы қолданылуы
Model-based reasoning
Жалған интеллекттегі модельге негізделген ойлау – сарапшы жүйелерде физикалық әлемнің моделін пайдаланатын қорытындылау әдісі. Бағдарлама жасау моделін құруға бағытталған.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Жасанды интеллектте модельге негізделген ойлау – физикалық әлемнің моделіне сүйенетін сарапшы жүйелерде қолданылатын логикалық қорыту әдісі. Бұл тәсілде қолданбаны жасаудың басты назары модельді құруға аударылады. Жұмыс істеу кезінде, жүйе осы модельдегі білімді байқау деректерімен үйлестіріп, диагноз қою немесе болжам жасау сияқты шешімдерге келеді.
In artificial intelligence, model based reasoning refers to an inference method used in expert systems based on a model of the physical world. With this approach, the main focus of application development is developing the model. Then at run time, an "engine" combines this model knowledge with observed data to derive conclusions such as a diagnosis or a prediction.
Декларациялық модельдермен ойлау
Роботтар және динамикалық жүйелер де бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы басқарылады. Бағдарламалық қамтамасыз ету, егер-онда операторлары, циклдар және кіші программалардан тұратын стандартты компьютерлік бағдарлама ретінде іске асырылады. Бағдарламашының міндеті – роботты басқаруға қабілетті алгоритмді табу, осылайша ол белгілі бір міндетті орындай алады. Робототехника және оптималды басқару тарихында көптеген парадигмалар әзірленді. Олардың бірі – шектеулі салаларға бағытталған сарапшы жүйелер. Сарапшы жүйелер модельге негізделген жүйелерге арналған бастапқы қадам болып табылады. Модельге негізделген ойлауды 1990 жылдардан бері зерттеудің басты себебі – жүйені модельдеу және басқару үшін әртүрлі деңгейлерді құру. Бұл күрделі міндеттерді шешуге мүмкіндік береді және қолданыстағы бағдарламаларды әртүрлі мәселелер үшін қайта пайдалануға болады. Модельдік деңгей жүйені бақылауға және әрекеттердің дұрыс екенін бағалауға қолданылады, ал басқару деңгейі әрекеттерді анықтайды және жүйені мақсатты жағдайға жеткізеді. Модельді іске асырудың типолық әдістері – Prolog және Golog сияқты декларативтік бағдарламалау тілдері. Математикалық тұрғыдан алғанда, декларативтік модель жүйені сипаттаудың логикалық формализациясы ретіндегі жағдайды есептеумен көп ортақ нәрсеге ие. Көбірек практикалық тұрғыдан алғанда, декларативтік модель дегеніміз – жүйені ойын қозғалтқышымен модельдеу. Ойын қозғалтқышы кіріс мәні ретінде белгіні қабылдайды және шығыс сигналын анықтайды. Кейде ойын қозғалтқышы әлемді модельдеуге арналған болжамдық қозғалтқыш ретінде сипатталады. 1990 жылы модельге негізделген ойлауға сын айтылды. Nouvelle AI-дың пионерлері символдық модельдер физикалық жүйелерден ажыратылған және роботтарды басқаруға қабілетсіз екенін дәлелдеді. Мінез-негізді робототехника өкілінің пікірінше, реактивті архитектура бұл мәселені шеше алады. Мұндай жүйеге символдық модельдің қажеті жоқ, бірақ әрекеттер шындыққа негізделген сенсорлық сигналдармен тікелей байланысты.
A robot and dynamical systems as well are controlled by software. The software is implemented as a normal computer program which consists of if then statements, for loops and subroutines. The task for the programmer is to find an algorithm which is able to control the robot, so that it can do a task. In the history of robotics and optimal control there were many paradigm developed. One of them are expert systems, which is focused on restricted domains. Expert systems are the precursor to model based systems. The main reason why model based reasoning is researched since the 1990s is to create different layers for modeling and control of a system. This allows to solve more complex tasks and existing programs can be reused for different problems. The model layer is used to monitor a system and to evaluate if the actions are correct, while the control layer determines the actions and brings the system into a goal state. Typical techniques to implement a model are declarative programming languages like Prolog and Golog. From a mathematical point of view, a declarative model has much in common with the situation calculus as a logical formalization for describing a system. From a more practical perspective, a declarative model means, that the system is simulated with a game engine. A game engine takes a feature as input value and determines the output signal. Sometimes, a game engine is described as a prediction engine for simulating the world. In 1990, criticism was formulated on model based reasoning. Pioneers of Nouvelle AI have argued, that symbolic models are separated from underlying physical systems and they fail to control robots. According to behavior based robotics representative a reactive architecture can overcome the issue. Such a system doesn't need a symbolic model but the actions are connected direct to sensor signals which are grounded in reality.