Развитие управляющих систем

Как было указано в начале главы, в развитии интеллектуальных систем можно выделить три этапа, в рамках которых последовательно обеспечиваются интеллектуальность, когнитивность и креативность. Это в полной мере относится к развитию интеллектуальных систем, предназначенных для управления промышленной и бытовой техникой [4]. Рассмотрим эту проблему на примере развития интеллектуальных систем автономных роботов [6, 12].

Интеллектуальность роботов имеет истоки в ранних работах по искусственному интеллекту, которые привели к созданию первых интеллектуальных (интегральных) роботов, оснащенных техническим зрением (системы «глаз — рука»), слухом (речевое управление), тактильными и силомоментными сенсорами (очувствление схвата). Использование этих сенсорных систем и интеллектуальных методов, основанных на парадигме знаний и реализуемых программно, позволило обеспечить простые интеллектуальные функции роботов: распознавание относительно простых образов и сцен, речевых команд, тактильных образов, а также принятие решений на основе знаний и логического вывода. Это обеспечило некоторые рефлекторные действия, простейшее планирование и целенаправленное поведение в искусственных динамических средах. Использование интегральных роботов ограничилось лабораторными исследованиями, поскольку для автономной работы в реальных средах они были непригодны. Однако в настоящее время разрабатываются более совершенные интеллектуальные роботы, способные работать в реальных условиях, которые постепенно внедряются в разных областях, в частности в сервисе, промышленности, транспорте, космической области, экстремальных условиях и др.

Следующий этап развития связан с обеспечением интеллектуальных роботов некоторыми когнитивными способностями: краткои долговременной ассоциативной памятью, средствами обработки образов, функциями внимания, обучения с целью накопления знаний, предсказания, планирования, социального поведения и др. Это направление связано с развитием так называемых искусственных когнитивных систем. Его реализация потребовала разработки специальных когнитивных компонентов и структур, основанных, например, на нейрологических, иммунологических и поведенческих ассоциативных сетях, которые являются принципиально обучаемыми и даже самообучаемыми. Реализация таких средств предполагается в программно-аппаратном виде. На основе такого подхода в настоящее время развивается так называемая когнитивная робототехника. Интеллектуальные роботы с когнитивными способностями интенсивно исследуются в ряде современных проектов. Существует ряд роботизированных игр (футбол, баскетбол и др.), где такие роботы демонстрируют многие человеческие способности.

Третий этап соответствует будущему направлению развития роботов с креативными способностями. Креативность — важное свойство, позволяющее людям решать творческие задачи. Для интеллектуальных роботов, вероятно, полезными будут способности, связанные с решением таких креативных задач, как автоматическое выявление зависимостей в поступающей сенсорной информации и формирование гипотез на их основе, построение моделей поведения робота на основе предсказания, генерация новых знаний при исследовании окружающей среды. Например, роботы с такими способностями смогут самостоятельно в одиночку и коллективно работать, полностью заменяя человека во многих областях. Однако для их создания потребуется развить принципиально новые нейроморфные средства в аппаратно-программном исполнении.