Информационные системы
<<  Технологии искусственного интеллекта Информационные системы управления документооборотом  >>
Технологии искусственного интеллекта
Технологии искусственного интеллекта
Эмоции в робототехнике
Эмоции в робототехнике
Примеры «внешнего очеловечения»
Примеры «внешнего очеловечения»
Примеры «внешнего очеловечения»
Примеры «внешнего очеловечения»
Примеры «внешнего очеловечения»
Примеры «внешнего очеловечения»
Выходные нейроны как фильтр
Выходные нейроны как фильтр
Картинки из презентации «Технологии искусственного интеллекта» к уроку информатики на тему «Информационные системы»

Автор: _. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока информатики, скачайте бесплатно презентацию «Технологии искусственного интеллекта.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 2500 КБ.

Технологии искусственного интеллекта

содержание презентации «Технологии искусственного интеллекта.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Технологии искусственного интеллекта. 13------------------------------------------
Лекция 8. Эмоции роботов. ------------------------------ Следующий
2О чем эта работа. Рассматривается вопрос: как эмоции могут влиять на
реализация механизма эмоций мобильного поведение робота. Технологии ИИ. 13.
робота на базе гибридной 14Модель 2. Нейро-продукционная система.
нейро-продукционной системы Описывается Обоснование для введения нейроподобных
влияние эмоций на поведение робота. В элементов: рассматривается поведение
модели реализованы обобщенные робота в реальном физическом мире. Как
отрицательные и положительные эмоции, входные сигналы, так и действия робота
причем основной акцент сделан на влияние развернуты во времени, причем
отрицательных эмоций. Технологии ИИ. 2. существенными являются естественная
3Эмоции в ИИ. Роль эмоций в процессе инерционность протекающих процессов. В
рассуждений, наличие эмоциональных правил этом смысле нейрон является прежде всего
- [Поспелов, 1989] Описание модели удобной элементной базой для описания этих
личности, поведение которой основывается процессов. Технологии ИИ. 14. Базовые
во многом на эмоциональных оценках - элементы - генератор и «упрощенный
[Гаазе-Рапопорт и др., 1987]. Формальный нейрон». Генератор - создает импульсации,
механизм описания эмоций и их частота которых пропорциональна величине
классификация. Алгебра эмоций - [Фоминых, сигнала от сенсора или соответствующей
2006, 2007] . потребности. Входы вентилей - сигналы от
------------------------------------------ генераторов сенсоров, а также сигналы
-------------------------------- Вывод: с эмоций, вырабатываемых
теориями эмоций (доведенных до формализма) правилами-действиями. Именно в этом и
в ИИ дело обстоит весьма успешно. заключается реализация механизма эмоций,
Технологии ИИ. 3. как управляющих воздействий (обратная
4Эмоции в робототехнике. Основная эмоциональная связь). Величина этой
задача исследований в этом направлении - обратной эмоциональной связи определяется
создание эффективного человеко-машинного коэффициентом (КЭ). Задача нейронов
интерфейса, удобной, комфортной среды выходной группы (служебных нейронов) -
общения. Речь идет о внешней имитации стабилизировать выходной вектор (в каждый
эмоций и некоторых психических процессов. момент времени робот совершает лишь одно
Технологии ИИ. 4. действие). Сигнал с выхода каждого
5Примеры «внешнего очеловечения». служебного нейрона поступает на вход
Проект CB2 (Япония, Osaka University). Вес торможения остальных нейронов группы,
- 33 кг., высота - 1,3 м. 51 подавляя их активность.
пневматическим привод, микрофоны, 15Нейрон. Большой пирамидный нейрон
видеокамеры, 200 тактильных датчиков. (Вальцев В.Б.) Частота импульсации
------------------------------------ Потенциал нейрона Импульс, приходящий на
Проект Nexi (Массачусетский вход возбуждения. Технологии ИИ. 15.
технологический институт, США) 16Эксперименты. Преамбула 1. Некоторые
------------------------------------ аспекты эмоций с точки зрения психологии:
Задачи: Комфортный интерфейс Задачи отражательно-оценочная роль эмоций
обучения. Технологии ИИ. 5. (средство определения значимости тех или
6Эмоции в робототехнике и ИИ. Несколько иных условий для удовлетворения своих
утрируя, можно сделать вывод о том, что ИИ потребностей); мотивационная роль эмоций
интересуют эмоции прежде всего как (оценка значимости внешнего раздражителя);
внутренние процессы, а робототехника эмоции как сигнал о появившейся
занимается в основном внешними потребности (отражательно-оценочная роль
проявлениями эмоций (внешнем отражении эмоций в их связи с потребностями, как
эмоциональных состояний). И в том, и в внутренних стимулов); эмоции как способ
другом случае до реального эмоционального маркировки значимых целей (субъект
поведения обычно дело не доходит. Здесь мы действует не с самими потребностями, а с
будем говорить не о внешней, имитационной теми предметами, которые им отвечают -
стороне эмоций, а об их внутреннем целями); эмоции как механизм, помогающий
«техническом» содержании, но не в принятию решения (замещение информации,
«ИИ-смысле», а интересуясь прежде всего недостающей для принятия решения, оценка
поведенческой составляющей Э. Начнем с будущих событий) и проч. Технологии ИИ.
некоторых определений. Технологии ИИ. 6. 16.
7Эмоции. Эмоции (emovere – возбуждать, 17Эксперменты. Преамбула 2: Особенности
волновать) – состояния, связанные с СУ. полученная система нелинейна; выходные
субъективной оценкой значимости для сигналы правил-действий, поступающие на
индивида действующих на него факторов, вход вентильных нейронов, образуют контуры
оценочное отношение к существующим или положительной обратной связи (ПОС);
возможным ситуациям или поведению. У структура входящих в состав системы
человека эмоции порождают переживания элементов такова, что мы имеем дело с
удовольствия, неудовольствия, страха, временными задержками в системе неизбежно
робости и т.п., играющие роль образуются сложно формализуемые процессы,
ориентирующих субъективных сигналов. В в частности – колебательные. Технологии
отличие от чувств, Э не имеют объектной ИИ. 17.
привязки: они возникают по отношению к 18Режим автогенераций. Введение эмоций в
ситуации в целом. Э относятся к контур ПОС приводит к тому, что в системе
психическим процессам человека и высших начинаются колебательные процессы. Период
позвоночных. Имеет ли смысл говорить об Э колебаний зависит, в частности, от
применительно к такому примитивному коэффициента эмоциональности (КЭ): при
объекту, как робот? Видимо, да, т.к. уменьшении этого коэффициента частота
дальше речь будет идти об имитации роботом колебаний увеличивается. Робот пытается то
сложных поведенческих актов и сложных есть, то убегать от опасности. Здесь
входных сигналов. Сложными являются и те, потребности в еде (PFOOD) и в
и другие, поскольку это модель, и задаются самосохранении (PSAVE) максимальны и равны
в уже готовом виде, а не реализуются 1. При этом робот видит как еду (сенсор
детально естественным путем. Когда мы «Пища» SFOOD=0.45), так и стену (сенсор
говорим о том, что субъект «видит» «Стена» SWALL = 0.65). Технологии ИИ. 18.
препятствие, то подразумевается наличие 19Шум. Шум в 10-20% - нормальное
очень сложного процесса обработки явление. При определенных соотношениях
визуальной информации. Здесь же, у робота, между уровнем шума и коэффициентом
мы имеем простой сигнал, выдаваемый эмоциональной связи могут возникать
дальномером, причем этот сигнал поступает любопытные явления. Пример: Робот видит
сразу в систему управления высокого стену (сенсор «Стена»: 0.05) и темное
уровня. То же самое касается и сложных пятно (сенсор «Пятно»: 0.3). Робот должен
действий – вместо сложного многоуровневого или убегать от стены (пятна), или гулять
управления защитной реакцией организма, (значения раздражителей малы). Зависимость
робот просто реализует заложенную колебательного процесса от силы эмоций
программу избегания препятствий. В (КЭ). Шум постоянен, а меняются эмоции:
определенном смысле рассматриваемые ниже t0-t1: КЭ = 0 (колебания) t1-t2: КЭ = 0.05
модели оперируют именно высокоуровневыми (стационарный режим) >t2: КЭ = 0.7,
реакциями и стимулами, что позволяет на вновь возникают колебания. Технологии ИИ.
этом уровне включать в рассмотрение 19. t0-t1: КЭ = 0, шумов нет (Ш=0) и робот
некоторые психические процессы и явления. находится в стационарном режиме -
Технологии ИИ. 7. совершается действие «Убегать». t1-t2:
8Теории эмоций. Практически все теории Ш=0.2. Эмоций нет (КЭ=0). Здесь возникают
Э сводятся к тому, что эмоциональное колебания. Робот пытается то гулять, то
чувство возникает в результате убегать. >t2: Вводим эмоциональную
сопоставления субъектом желаемых и связь (КЭ = 0.5). Робот вновь переходит в
достигнутых результатов действия. стационарный режим - совершает действие
Биологическая теория эмоций, П.К. Анохин. «Убегать».
Это — теория эмоций, которая объясняет 20Режим насыщения и «встряхивание» сети.
возникновения положительных Наличие ПОС приводит к тому, что элементы
(отрицательных) эмоций тем, что нервный начинают работать в режиме насыщения и в
субстрат эмоций активируется в тот момент, некоторых ситуациях система перестает
когда обнаруживается совпадение реагировать на изменения внешних сигналов.
(рассогласование) акцептора действия, как Становится критичным то, каким было
афферентной модели ожидаемых результатов, состояние системы в предыдущие моменты
с одной стороны, и сигнализации о реально времени. Одним из подобного рода ситуаций
достигнутом эффекте, с другой. Теория является своего рода «встряхивание»
активации эмоций (M.B. Arnold, G. Lindsey, системы. Здесь «встряхивание»
1951) Здесь более подчеркнута роль осуществляется шумом. Подобное
внутренних структур мозга. Сенсорные «встряхивание» в ИНС - это весьма
раздражители поступают от периферии к распространенный механизм, который выводит
кортексу, оцениваются; там присоединяются систему из локального экстремума
чувственные оценки и заложенные в таламусе («паралич» сети). Технологии ИИ. 20.
образцы поведения. После этого происходит 21Фантомные сигналы. Компенсаторная
переход к органу реализации. Оттуда идет функция эмоций. Ситуация, в которой роботу
обратное сообщение, которое снова проходит вновь приходится выбирать действие - либо
оценивание и очувствование. Технологии ИИ. принимать пищу, либо убегать (робот видит
8. стену и видит пищу). Все потребности
9Потребностно–информационная теория. максимальны и равны 1. t3-t4: робот уже не
Потребностно–информационная теория эмоций видит стены, однако колебания продолжаются
П.В. Симонова (1964). «Э. есть отражение (будто стена еще есть). Это - реакция на
мозгом человека и животных какой-либо «фантомный» сигнал. Далее эти колебания
актуальной потребности (ее качества и прекращаются, и система вновь переходит в
величины) и вероятности (возможности) ее стационарный режим. Робот меняет свое
удовлетворения». Последнюю мозг оценивает поведение в зависимости от сигналов
на основе генетического и ранее датчиков и значения КЭ. Технологии ИИ. 21.
приобретенного индивидуального опыта. Э = 22Выходные нейроны как фильтр. Если
f(П, p(Ин, Ис)) (1) Здесь Э - эмоция, ее ограничиться лишь выходными сигналами от
степень, качество и знак; П - сила и решающих правил, то мы получим
качество актуальной потребности; p(Ин, Ис) высокочастотные колебания. В этом смысле
- оценка возможности удовлетворения служебные нейроны выходной группы играют
потребности; Ин - информация о средствах, роль своеобразного фильтра низких частот.
прогностически необходимых для Введение обратных тормозящих связей
удовлетворения потребности; Ис - нейронов этой группы приводит к уменьшению
информация о существующих средствах, времени релаксации системы. Технологии ИИ.
ресурсах и времени, которыми реально 22.
располагает субъект в данный момент 23Отражательно-оценочная роль эмоций.
времени. Это – сугубо качественная, Введение эмоциональной связи бывает
принципиальная формула. полезным и в стационарных режимах.
------------------------------------------ Эксперимент: потребность в еде максимальна
------------------------------------------ (робот «голоден») и при этом робот
------------------- Рассмотрим далее Э с обнаружил пищу (правило «Питаться»).
двух сторон: Э, как индикатор состояния Вместе с тем робот не видел препятствий, и
робота. Э, как усилитель мотивации и как поэтому также было актуально правило
фактор, оказывающий влияние на поведение «Гулять». Превалирующим правилом в данной
робота. Технологии ИИ. 9. конфигурации является именно «Гулять»
10Задача. Мобильный робот и среда его (такова структура сети), поэтому голодный
обитания – полигон. Препятствия, зеленые робот вместо приема пищи занимался
(«корм») и темные («опасность») пятна. случайными блужданиями. Введение
Сенсорика: дальномер, датчик цвета. ненулевого КЭ вызывает большие
«Чувство голода». «Голод» утоляется, когда отрицательные Э («хочется есть, а
робот находится на зеленом пятне. приходится гулять») => потенциал
Неблагоприятные факторы: темные участки, возбуждения правила «Питаться» оказывается
приближение робота к препятствиям. Чем выше потенциала правила «Гулять». До
ближе к препятствию, тем сильнее чувство момента t1 эмоций нет и робот «гуляет». В
опасности (дискомфорт). Задача: робот момент времени t1 (К=0.2) робот меняет
должен вести себя как можно более свое поведение - начинает есть. Здесь
целесообразно, минимизируя свой допустимо рассматривать проявление Э, как
дискомфорт: Если робот «сыт», то он средство определения значимости тех или
избегает препятствий, если голоден, то он иных условий для удовлетворения своих
идет искать пищу, невзирая на стремление потребностей. Отрицательные эмоции явным
находиться на открытом месте. Действия: образом усиливают значимость вызвавших их
высокоуровневые, т.е. сложные факторов. Эмоции и значимость факторов.
поведенческие акты: «убегать от Технологии ИИ. 23.
препятствия», «идти к препятствию», 24Заключение. Целью работы вовсе не
«избегать темных участков», «питаться» являлось вскрытие механизма эмоций, его
(ЦМП). Рассмотрим далее некоторые модели, формализация и т.п. Речь шла о том, чтобы
задающие такое целесообразное поведение продемонстрировать механизм работы эмоций
робота. Технологии ИИ. 10. в реальном техническом устройстве -
11Модель 1. Продукционная система. роботе. Основной вывод: механизм эмоций
Правила поведения робота. Значения всех может быть реализован достаточно простыми
входных сигналов нормируются к значению на средствами. При этом действительно
отрезке [0..1]. Модель поведения в эмоциональное состояние робота самым
терминах коэффициентов определенности (КО) непосредственным образом может влиять на
- MYCIN-подобная продукционная модель. его поведение. Кроме того, показано, что
Результирующий КО заключения: ? = ?c?R. ?R для робота: Эмоции - это естественный
- априорный вес (значимость, индикатор состояния системы. Более того, в
приоритетность), приписанный правилу(КО некотором смысле эмоции могут определять
правила) Механизм вычислений КО не критерии обучения организма (цель обучения
использует биполярные шкалы. Отрицание: - уменьшение отрицательных эмоций). Эмоции
??=1-?, И и ИЛИ: min, max, подтверждающие контрастируют сенсорное восприятие и
правила: ?12 = ?1+ ?2 - ?1??2. Пример: стабилизируют поведение. Существенна роль
Если «Потребность в самосохранении» и эмоций в условиях неполноты информации.
«Обнаружено препятствие», то «Убегать» и Технологии ИИ. 24.
Если «Потребность в комфортных условиях» и 25Заключительные замечания 1. Виды
«Обнаружена опасность», то «Убегать». эмоций. В работе все многообразие Э было
Технологии ИИ. 11. сведено к двум - положительным и
12Введение эмоциональной составляющей. отрицательным. При этом рассматривались
Технологии ИИ. 12. С каждым действием лишь отрицательные Э. Разумеется,
связывается некоторая потребность положительные Э оказывают влияние на
(пунктирные линии на схеме). Представим поведение, однако для их рассмотрения
оценочную формулу (1) в следующем виде: Э необходима более сложная модель.
= П?(Ис - Ин) Здесь Э - эмоция; П - Темперамент. Рассмотренные эмоциональные
потребность, Ин - информация о средствах, проявления целиком и полностью были
необходимых для удовлетворения функцией СУ, структура и параметры которой
потребности, Ис - информация о ресурсах, являлись фиксированными. Но стоит
которыми реально располагает робот. Каждая заинтересоваться зависимостью поведения
вершина-действие характеризуется некоторой робота от параметров системы, как мы
величиной активности ai, т.е. в каждый придем к вопросу темперамента робота.
момент времени существует вектор Действительно, согласно учению И.П.Павлова
активности вершин действий A=(a1,…,an) где именно соотношение основных свойств
n - количество действий робота. ai играет нервной системы - силы, уравновешенности и
роль Иiс - оценки наличия существующих подвижности процессов возбуждения и
средств; Ин, (наличие необходимых средств торможения, - определяет ее тип. В этом
для удовлетворения потребности) может быть смысле вполне можно говорить о
определена как оценка посылки правила. темпераменте робота (робот-флегматик,
Правило для выполнения действия «Поедание холерик, сангвиник и меланхолик).
пищи»: Если «Потребность в пище»(Пп) и Обучение, поощрение и наказание. Одним из
«Осязание пищи»(Sп), то «Поедание основных вопросов в процедуре обучения
пищи»(an) Или: Пп и Sп ? an Пп, и Sп - является организация поощрения-наказания.
оценки «Потребность в пище» и «Осязание Многообещающим является введение понятия
пищи» (КО посылок). Величина выходной рефлексии в обучении, т.е. возможности
активности правила an= min(Пп,Sп) an - оценивать некую предысторию действий,
прогностически необходимая активность приведших к текущему результату -
действия, т.е. величина Иiн. Фактическая поощрению или наказанию. Для этого
активность правила aфn может не совпадать необходимо иметь интегральную оценку
с an, т.к. робот может выполнять лишь одно состояния системы. Такой оценкой является
из нескольких действий в данный момент дискомфорт - некая обобщенная числовая
времени (либо убегать, либо питаться). В характеристика, увеличивающаяся при
простейшем случае после формирования неблагоприятном воздействии на систему и
вектора A в нем выбирается элемент ak, = уменьшающаяся при благоприятном. В этом
max(A), т.е. робот выберет действие k. В случае целью поведения системы будет
этом случае формируется вектор фактических реализация такого поведения, которое будет
действий Aф=(a ф1,…,a фn) Здесь Тогда для минимизировать дискомфорт. Т.о., степень
каждого действия i определяется его целесообразности поведения робота сводится
эмоциональная оценка Эi=Пi(ai - aфi) Общее к уменьшению дискомфорта, что с точки
эмоциональное состояние робота Э зрения психологических особенностей
определяется как. поведения можно свести к уже достаточно
13Вывод 1. Здесь Э действительно понятному механизму минимизации
относятся ко всей текущей ситуации в отрицательных Э. Технологии ИИ. 25.
целом. Величины Эi носят характер 26Заключительные замечания 2. Сложность
«локальных», «частных» эмоций. Т.о., к демонстрации. Длительные наблюдения. Проще
действиям привязаны как потребности, так и наблюдать внутренний мир, а не внешнее
эмоциональные оценки. поведение. Индикация эмоционального
------------------------------------------ состояния Нерешенные вопросы:
------------------------------ Итак, Положительные эмоции. Дифференциация
получен механизм эмоциональной оценки эмоций. Память. Являются ли фантомные
состояния робота. Здесь Э привязываются к сигналы прообразом механизма памяти?
действию, а не к потребностям. Полученная Технологии ИИ. 26.
схема позволяет лишь оценивать 27Конец. Технологии ИИ. 27.
эмоциональное состояние системы.
Технологии искусственного интеллекта.ppt
http://900igr.net/kartinka/informatika/tekhnologii-iskusstvennogo-intellekta-157919.html
cсылка на страницу

Технологии искусственного интеллекта

другие презентации на тему «Технологии искусственного интеллекта»

«Первый искусственный спутник Земли» - Космическое пространство становилось ареной научного сотрудничества, и мировая наука обогащалась новыми бесценными данными. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. И громада ракеты перед стартом была изумительно красива. Разработка такой ракеты велась в ОКБ Королева.

«Искусственный интеллект» - Как создать интеллектуальную систему на компьютере? Например, вы хотите применить компьютер для решения задач по геометрии. Искусственный интеллект. Информационная технология (ИТ) - смена эпох. Формальный исполнитель. Предметом изучения науки «искусственный интеллект» является человеческое мышление.

«Технология в школе» - Познание обучающимися своих способностей, возможностей, ресурсов. Законодательная база. Технологии. Государственное регулирование. Начальное профессиональное образование. Обеспечение функциональной грамотности и социальной адаптации обучающихся. Культурное окружение. Нестабильность, неустойчивость экономики, чередование подъема и спада производства.

«Технологии на уроках» - Технология развивающего обучения Технология интегрированного образования. Решетникова Л.И. Лицей №14. Игровой метод чаще использую в 5-8-х классах. Технология личностно-ориентированного обучение. Технология личностно-ориентированного обучение Проектно-исследовательская технология. Технология интегрированного обучения (история – литература).

«Искусственный отбор Дарвин» - Лабораторная работа «Сравнение пород животных». Выведение селекционерами 150 пород голубей, множества пород собак, сортов капусты… Селекция – наука о создании новых и улучшении существующих пород и сортов. Изучение Ч. Дарвином практики сельского хозяйства Англии. Растения. Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе.

«Компьютерные технологии» - Упрощенная схема функционирования виртуального предприятия. Тип модели. 1. Требования технического задания к функциональным характеристикам, конструкциям и т. п. Передаточная характеристика стабилизатора напряжения. 1. Роль КТ в процессе создания ПС. Модель тепловых процессов. Анализ результатов и внесение изменений в проект.

Информационные системы

22 презентации об информационных системах
Урок

Информатика

130 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по информатике > Информационные системы > Технологии искусственного интеллекта