Искусственный интеллект. Экспертные системы. Интеллектуальные САПР и АСУП

Живые организмы часто демонстрируют удивительные способности, которые вдохновляют людей на поиск новых инженерных решений старых проблем. Книга известного профессора Шигео Хиросэ из Токийского технологического института стала классической в области робототехники, но при этом не потеряла своей актуальности и значимости. В ней представлены исследования, посвященные передвижению змей, а также применению полученных знаний к новому классу роботов, передвигающихся подобно змеям. Автор дает описание потенциальных сфер применения таких роботов, утверждая, что они будут весьма востребованы в будущем, когда развитие технологий достигнет подходящего уровня.

Рассмотрена работа с системами автоматизированного проектирования Altium Designer и SolidWorks. Приведен пример создания комплекта конструкторской документации на радиоэлектронную аппаратуру с помощью этих систем.

Рассмотрены вопросы проектирования программно-технических комплексов автоматизированных систем с помощью системы автоматизированного проектирования ТЕПРОЛ, которая представляет собой интегрированную среду для разработки прикладного программного обеспечения контроллеров и содержит средства для создания, редактирования, компиляции, компоновки и отладки программ.

Рассмотрены теория и вопросы практического применения метода конечных элементов (МКЭ) в инженерных расчетах на основе программного продукта ANSYS Workbench. Изложение теоретических аспектов МКЭ сопровождается подробными иллюстрированными примерами работы с ANSYS Workbench при расчете как простых деталей, так и сложных конструкций, работающих в динамических условиях.

Стать гениальным изобретателем легко! Серия книг «РОБОФИШКИ» поможет вам создавать роботов, учиться и играть вместе с ними. С помощью деталей конструктора LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 вы сможете собрать робота, способного шпионить и позволяющего освоить навыки дистанционного пилотирования.

Пособие представляет курс лекций, в которых дано систематическое изложение современной электроники, охватывающей как основные теоретические представления, так и важнейшие экспериментально установленные факты для объяснения принципов действия широкого круга электронных приборов и устройств, изложены физические основы процессов, лежащих в основе работы электронных приборов. Предназначено для бакалавров направления подготовки 210700.62 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи.

В учебно-методическом пособии содержатся указания к практическим занятиям и выполнению компьютерных практикумов по дисциплине «Основы методов искусственного интеллекта».

Благодаря компьютерам мы не только можем создать программу, которая займётся нашими финансами, проконтролирует отопление в доме или вычислит траекторию полета ракеты, но и построить машину, взаимодействующую с людьми или видеоигру со сложными виртуальными противниками, которые поступают как живые. В этой книге изложены основы искусственного интеллекта и машинного обучения. Благодаря ей вы сможете создать свои собственные игры, а также программы, которые могут распознавать естественную речь и изображения. Все проекты на языке Scratch сопровождаются подробными пошаговыми инструкциями, так что не беспокойтесь, если вы не эксперт в применении этого языка визуального программирования.

Рецензируемый журнал «Искусственный интеллект и принятие решений» публикует оригинальные научные статьи и обзоры по широкому кругу проблем в области искусственного интеллекта и интеллектуальных систем, анализа и принятия решений, систем поддержки принятия решений, их практического применения. Журнал выпускается под научно-методическим руководством Отделения нанотехнологий и информационных технологий Российской академии наук.

Рассмотрены вопросы, связанные с использованием методов и средств автоматической и автоматизированной настройки систем управления. Изложены вопросы автоматизации настройки ПИД-регуляторов как с методологической зрения, так и с точки зрения их практической реализации. Значительное внимание уделено существующим пакетам прикладных программ, реализующим оптимальную настройку: Concept, Unity Pro, Трейс Моуд и др.

В методическом пособии представлены проекты школьников, которые были реализованы на научно-образовательных школах «Лифт в будущее», Некоммерческого партнерства содействия развитию интеллектуального и творческого потенциала молодежи. Ученики вместе с экспертами и представителями российских инновационных компаний разрабатывали решения, направленные на модернизацию существующих в регионах России производств и на внедрение новых технологий. Осуществляя обучение школьника в той или иной отрасли, авторы формируют осознанный подход к выбору специальности, и стремятся к тому, чтобы будущие технологические лидеры нашли применение своим идеям в России. Такой инженерно-отраслевой принцип позволит развить существующие подходы в преподавании робототехники в школе и даст новое направление в развитии проектной деятельности учащихся.

Глоссарий понятий содержит достаточно полную и систематически представленную терминологию по вопросам, относящимся к сфере искусственного интеллекта и робототехники. Он включает более 440 терминов, широко используемые аббревиатуры и их расшифровки. Суждение об основных терминах и определениях опирается на значительное число проанализированных зарубежных и отечественных официальных документов. Законодательство приведено по состоянию на 1 сентября 2020 г.

Мы живем в мире, в котором искусственный интеллект фильтрует для нас огромные массивы онлайн-информации, меняя наше восприятие реальности, и внедряется в здравоохранении, образовании и ряде других областей, в которых мы раньше доверяли только людям. Глубокие нейросети выигрывают у чемпионов мира по шахматам, обнаруживают новые лекарства способами, которых не понимают современные ученые, и побеждают опытных пилотов-людей в симуляциях воздушных боев. Как искусственный интеллект изменит роль человека в познании мира, современной политике и функционировании общества? Этому важнейшему вопросу современности и посвящена данная книга.

Учебное пособие состоит из двух частей. В первой теоретической части дается краткий исторический обзор развития машинного перевода как отрасли науки, рассматриваются основные системы машинного перевода и принципы их работы, критерии оценки качества машинного перевода, наиболее распространенные CAT-системы, практические принципы организации работы переводчика с автоматизированными системами перевода. В практической части учебного пособия содержатся контрольные вопросы и практические задания к теоретической части.

Настоящее учебное пособие представляет собой вводную часть курса по искусственному интеллекту, основной целью которого является изучение модели представления знаний на основе классических логических исчислений – исчисления высказываний и исчисления предикатов. Пособие затрагивает не только теоретические основы рассматриваемой модели представления знаний, но и ее реализацию на языке логического программирования Пролог. Таким образом, студенты не только овладевают теоретическими основами представления знаний в логической модели, но и получают практические навыки применения знаний при написании и отладке логических программ.

Материал методического пособия представляет собой лекции по курсу «Экспертные системы» у студентов старших курсов дневной формы обучения. В данном пособии рассматриваются подходы к построению интеллектуальных информационных систем, экспертных систем, изучаются этапы создания экспертных систем, приводятся основные сведения о способах представления знаний в экспертных системах. Анализируются особенности экспертных систем различных классов самообучающихся, индуктивных, нейронных сетей, системах, основанных на прецедентах. Приводятся основные модели и методы решения задач, стратегии организации поиска решений. Рассматриваются формальные и неформальные модели представления знаний в экспертных системах. Материалы, используемые для составления курса лекций, представлены в списке используемых источников.

Настоящее учебное пособие – это продолжение учебного пособия «Введение в искусственный интеллект и логическое программирование. Программирование в среде Visual Prolog», представляющего собой вводную часть курса по искусственному интеллекту, основной целью которой является изучение модели представления знаний на основе классических логических исчислений – исчисления высказываний и исчисления предикатов. В пособии рассматриваются: работа с рекурсивными структурами данных в Прологе, назначение и применение предиката «Отсечение», а также внелогические предикаты Пролога и предикаты работы со строками.

Развитие транспортной инфраструктуры крупных российских городов требует качественных изменений, комплексно влияющих на социальную, экономическую и экологическую составляющие транспортного процесса, для чего, в свою очередь, необходимо разработать современные подходы и информационно-вычислительных технологии, позволяющие повысить качество транспортного процесса. В статье решается задача создания методологических основ интеллектуальной поддержки социально-ориентированных решений участников транспортного процесса на основе методов и механизмов социальной самоорганизации web-сообществ. Для этого предлагается использование таких технологий, как интеллектуальная поддержка принятия решений, самоорганизация сетей сервисов, управление на основе социальных систем, киберфизические и социокиберфизические системы, web-сообщества. Предложены специфицированные на основе анализа проблемной области и существующих технологий требования к интеллектуальным системам поддержки социально-ориентированных решений участников транспортного процесса, а также общая методология динамического конфигурирования мультимодальных транспортных сетей на основе их анализа, виртуализации и последующего синтеза с использованием общей онтологической модели

В методических указаниях описана вторая лабораторная работа из практикума по курсу «Системы автоматизированного проектирования интегрированных компьютеризованных производствах». Рассмотрены методы и средства разработки экспертной базы знаний для интеллектуальной системы автоматизации конструирования зубчатых колес.

В статье рассматривается процесс построения скоринговой модели на основе данных АО «ОТП-Банк» с помощью аналитической платформы Deductor. Приводятся примеры необходимости использования скоринговых моделей в различных сферах деятельности. Описываются назначение и этапы разработки скоринговой модели. Рассматриваются особенности аналитической платформы Deductor и основные обработчики, необходимые для построения скоринговой модели. Подробно рассматриваются принципы действия обработчика «Конечные классы». Формируются выводы об особенностях построения модели на используемой платформе.

Данная рабочая тетрадь является дополнением к учебному пособию «Образовательная робототехника (Lego WeDo). Сборник методических рекомендаций и практикумов». Методика преподавания основывается на применении образовательного конструктора Lego Education WeDo на занятиях по конструированию и робототехнике для развития инженерного потенциала детей 5-10 лет.

Журнал «Вестник РУДН, серия „Инженерные исследования“» публикует статьи, содержащие результаты оригинальных исследований,имеет основные рублики: ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, ИПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ, ДЕНТИФИКАЦИЯ И СИНТЕЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Приведены сведения о построении элементарных твердотельных объемных форм, из которых комбинируются сложные твердотельные объекты; рассмотрена последовательность создания и редактирования сложного твердотельного трехмерного объекта.

Методические указания по выполнению лабораторно-практических занятий содержат теоретические сведения и практические вопросы решения прикладных задач по дисциплине Инженерия знаний. Разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 09.03.01 - Информатика и вычислительная техника и предназначено для студентов 2 и 2у курсов заочной и дистанционной форм обучения.

Важнейшим этапом проектирования перспективных инфокоммуникационных систем является этап моделирования функционирования системы при реализации в ней различных основополагающих проектно-технических решений, определяющих ее облик в целом. Индикаторами качества решений могут служить значения экспертных показателей качества функционирования системы, отражающие динамику изменения состояния системы в различных фазах и режимах эксплуатации. Поэтому целью данной работы является разработка алгоритмов оценки значений экспертных показателей качества, позволяющих выполнить известные требования к состоятельности, несмещенности и эффективности формируемых оценочных значений в условиях, отличных от стационарности исследуемых процессов.

Показано, что обучение человека может быть представлено как процесс подстраивания весов синапсов. При этом некоторые алгоритмы изменяют структуру сети, т. е. количество нейронов и их взаимосвязи. По аналогии с известными принципами самоорганизации нервных клеток построены алгоритмы обучения Хебба.

Как нарушение законов роботехники может привести к кибернетическому коллапсу.

Во второе пособие по специальности «Системы автоматического управления» авторы включили оригинальные тексты из американских и британских научных изданий, посвященные проблемам классической и современной теории управления, а также лексико-грамматические задания и упражнения, позволяющие усвоить соответствующую терминологию, развить и закрепить навыки чтения и перевода научно-технической литературы на английском языке.

Предложена процедура проверки и уточнения результатов разделения многомерных наблюдений на кластеры несколькими методами кластерного анализа. В результате разбиения множества X на кластеры каждый из методов ставит в соответствие номерам элементов множества X соответствующие им номера кластеров. Показано, что в случае, если элементы множества X представляют собой наблюдения n параметров множества объектов, то результат кластеризации множества X может быть интерпретирован как матрица вероятностей принадлежности объектов определенным кластерам. Предложен критерий принадлежности объекта определенному кластеру, получена формула вычисления значений элементов обобщенной матрицы через элементы матриц вероятностей принадлежности объектов определенным кластерам. Экспериментальные исследования проведены с использованием методов кластерного анализа K-Means, Tree Clustering, Fuzzy Relation Clustering на 4-мерных данных об ирисах, предложенных Фишером в 1936 г.

Проектное планирование и учет всех управленческих факторов в условиях многозадачности и стихийности проектного менеджмента - задача объемная и сложная, особенно в отрыве от методологической и инструментальной базы. Расчет всех показателей, статистических метрик и стратегий лицом, принимающим решения, может носить субъективный или ошибочный характер, также нельзя исключать и человеческий фактор. Автоматизация процессов статистического анализа и вероятностного прогнозирования позволяет помочь лицу, принимающему решения, в выработке максимально обоснованного стратегического и проектного плана. Поставленная задача решается при помощи разработки системы управления проектами для компаний из сфер информационных технологий. Одной из важнейших особенностей разработки является модуль статистического и вероятностного анализа на основе байесовых сетей. Использование предлагаемого инструментального и методологического комплекса обеспечит высокий уровень оптимизации распределения времени на рабочие процессы, а также позволит повысить степень корректности и преемственности решений, принятых проектным менеджером.

Использование принципов нечеткого управления для формирования поведения колесного робота в условиях определенности.

Исследуются возможности рекуррентных нейронных сетей с управляемыми синапсами со стиранием устаревшей информации. Решается задача оценки емкости памяти этих сетей. Отмечается, что для ее решения из-за специфики правил запоминания информации известные методы не пригодны. Они не ориентированы на оценку запоминания длинных последовательностей совокупностей единичных образов. В них не принимается во внимание предельный суммарный вес синапсов, активно используемых в качестве элементов памяти, не учитывается зависимость емкости памяти от функций ослабления сигналов в сети. Рассматривается новый метод оценки емкости памяти рекуррентных нейронных сетей, обрабатывающих информацию в реальном масштабе времени. Приводится спиральная структура сети на уровне нейросетевых каналов. Получено аналитическое выражение, связывающее емкость памяти таких сетей с их параметрами. В качестве этих параметров выступают число нейронов и предельно достижимый суммарный вес синапсов сети, средние значения функций ослабления расходящихся и сходящихся в сети единичных образов и другие. Показано, что предельные оценки емкости памяти рекуррентных нейронных сетей выше, чем считалось ранее. На один синапс может приходиться больше двух бит информации. Сформулированы рекомендации по совершенствованию рекуррентных нейронных сетей. В качестве элементов долговременной памяти предлагается использовать только те синапсы, которые связывают нейроны, обеспечивающие встречное продвижение единичных образов в сети.

В третьей части пособия приведены сведения о редактировании изображений в графической системе Автокад (версии 2005,2006). Материал адаптирован для восприятия учащимися с ограниченными возможностями по слуху.

Способы построения и визуализации работы искусственной случайной нейронной сети, воспроизводящей свойства памяти биологических нейронных систем.

Математическая модель движения мобильного робота с дебалансным вибровозбудителем.

Во второй части пособия приведены сведения по формированию изображений в графической системе Автокад (версии 2005, 2006). Материал адаптирован для восприятия учащимися с ограниченными возможностями по слуху.

Методические указания по выполнению контрольной работы содержат теоретические сведения и практические вопросы выполнения контрольной работы по дисциплине Инженерия знаний. Разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 09.03.01 - Информатика и вычислительная техника и предназначено для студентов 2 и 2у курсов заочной и дистанционной форм обучения.

В настоящей статье виртуальная реальность и дополненная реальность анализируются с позиций цифрового материализма, утверждающего, что любая цифровая материя, к каковой необходимо отнести обе обозначенные технологии, представляет собой внутри-материальный конструкт. Авторы описывают виртуальную реальность и дополненную реальность как особые онтологические модели. Подчеркивается, что основу создания и освоения виртуальной и дополненной реальностей составляет осязание, которое, в свою очередь, есть сплав ощущений, в т. ч. зрительных. При этом в качестве источника и метафоры виртуальной и дополненной реальностей авторы рассматривают руку – главный орган человеческого тела, ответственный за осязание и, следовательно, закрепляющий в качестве фундаментального способа постижения регулярной реальности гаптику. Соответственно, ключом к пониманию того, как виртуальная и дополненная реальности осуществляются и даются, может служить введенное Аристотелем понятие «энтелехия». Если, по Аристотелю, душа как рука является энтелехией естественного тела, то рука, одетая в киберперчатку, которая делает возможным пребывание в виртуальной реальности, является энтелехией тела, конвергированного с электронно-цифровой средой. В случае с дополненной реальностью рука не обязательно нуждается в техно-облачении, поэтому она оказывается энтелехией нетехнологизированного тела, погруженного с ее помощью в электронно-цифровую среду. Как следствие, виртуальная и дополненная реальности сами по себе выступают в качестве энтелехий, т. е. осязаемых, или, иначе говоря, гаптически переживаемых, форм и образов бытия. Авторы делают вывод, что и виртуальная реальность, и дополненная реальность зависят от человеческого опыта и что обе они онтологически безответственны. Позволяя человеку осмыслить его собственное существование в дарованных ему аффордансах, виртуальная и дополненная реальности демонстрируют, как человеческое тело реагирует на работу головного мозга, погружающегося в виртуальные и дополненные миры.

Журнал «Умное Производство» специализируется на инновационно-промышленных технологиях по теме современного и умного производства, которые являются основными драйверами Индустрии 4.0. Среди них: промышленная политика, роботизация, искусственный интеллект, аддитивные технологии, инжиниринг, цифровизация. Журнал ориентируется на собственников и топ-менеджеров высокотехнологичных компаний.

Основные функции робототехники.

О создании робота-комара.

В данной статье показано, что в настоящее время происходят стремительное расширение границ искусственной среды обитания человека (техносферы) и повышение роли городов в научно-техническом и социально-экономическом развитии общества. Сегодня города стали центрами развития человечества, так как именно в техногенно-городской среде складываются определенные условия для совершенствования работы мозга. Этот процесс назван нооцефализацией, которая выражается в совершенствовании и оптимизации деловой и разумной деятельности человека. Автором работы акцентируется внимание на том, что трансформационные процессы урботехносоциальной глобализации человека ускоряются именно в городской среде. И это приводит к появлению у человека новых качеств, обусловленных новыми социальными условиями техногенно-городской среды. Также в работе обосновывается ключевая роль техногенно-городской среды в запуске процесса мозговой нооцефализации. В рамках идеи урбоцефализации современного человека анализируется эволюция мозга по М. Каку, обсуждается концепция клеточного аутопоэза У. Матураны и Ф. Варелы. В связи с этим рассматривается роль процессов преадаптации и интеграции в ходе нооцефализации мозга. В результате исследования автор приходит к выводу о том, что нооцефализация есть общебиологическая закономерность и универсальная философская категория. Также автором подчеркивается, что в условиях техногенно-городской среды нооцефализация мозга современного человека происходит ускоренными темпами параллельно идущей глобализации. Доказывается, что нооцефализация есть результат совершенствования живой материи и единства мозговой и сознательной деятельности человека. Отдельно автор останавливается на феномене био-техно-социальной цефализации Г.С. Смирнова и Д.Г. Смирнова, реализующейся на основе нейронных сетей мозга и коэволюции человеческого и искусственного разума. В заключении подчеркивается важность изучения нооцефализации мозга современного человека, которая имеет большое естественнонаучное и гуманитарное значение.

Журнал «Умное Производство» специализируется на инновационно-промышленных технологиях по теме современного и умного производства, которые являются основными драйверами Индустрии 4.0. Среди них: промышленная политика, роботизация, искусственный интеллект, аддитивные технологии, инжиниринг, цифровизация. Журнал ориентируется на собственников и топ-менеджеров высокотехнологичных компаний.