Интеграция систем искусственного интеллекта - Artificial intelligence systems integration

Основная идея Искусственный интеллект системная интеграция делает индивидуальный программные компоненты, Такие как синтезаторы речи, совместим с другими компонентами, такими как базы знаний здравого смысла, чтобы создать более крупный, широкий и способный искусственный интеллект. системы. Основными методами, которые были предложены для интеграции, являются маршрутизация сообщений или протоколы связи, которые программные компоненты используют для связи друг с другом, часто через промежуточное ПО. система доски.

Большинство систем искусственного интеллекта включают своего рода интегрированные технологии, например, интеграцию технологий синтеза речи с технологиями распознавания речи. Однако в последние годы усиливается дискуссия о важности системной интеграции как самостоятельной области. Сторонниками такого подхода являются такие исследователи, как Марвин Мински, Аарон Сломан, Деб Рой, Кристинн Р. Ториссон и Майкл А. Арбиб. Причина недавнего внимания А.И. Интеграция привлекает тем, что уже был создан ряд (относительно) простых ИИ. системы для конкретных проблемных областей (например, компьютерное зрение, синтез речи и т. д.), и что интеграция того, что уже доступно, является более логичным подходом к более широкому ИИ. чем строить монолитные системы с нуля.

Почему интеграция?

Акцент на системную интеграцию, особенно в отношении модульных подходов, проистекает из того факта, что большинство интеллекта значительных масштабов состоят из множества процессов и / или используют мультимодальный ввод и вывод. Например, интеллект гуманоидного типа предпочтительно должен уметь говорить, используя синтез речи, слышать, используя распознавание речи, понимать, используя логический (или какой-либо другой неопределенный) механизм и так далее. Для создания программного обеспечения с искусственным интеллектом и более широким интеллектом необходима интеграция этих модальностей.

Проблемы и решения

Пример того, как несколько модулей, написанных на разных языках программирования, могут быть использованы на нескольких компьютерах в AI. системная интеграция

Сотрудничество - неотъемлемая часть разработка программного обеспечения о чем свидетельствует размер компаний-разработчиков программного обеспечения и размер их отделов программного обеспечения. Среди инструментов для облегчения совместной работы над программным обеспечением - различные процедуры и стандарты, которым могут следовать разработчики для обеспечения качества, надежности и совместимости их программного обеспечения с программным обеспечением, созданным другими (например, W3C стандарты разработки веб-страниц). Однако сотрудничество в области А.И. отсутствовал, по большей части не замеченный за пределами уважаемых школ, факультетов или исследовательских институтов (а иногда и внутри них). Это представляет практиков А.И. системная интеграция с существенной проблемой и часто вызывает A.I. исследователям приходится «заново изобретать колесо» каждый раз, когда они хотят, чтобы определенные функции работали с их программным обеспечением. Еще более разрушительным является синдром «изобретено не здесь», который проявляется в сильном сопротивлении А.И. исследователи опираться на работы других.

Итог этого в A.I. представляет собой большой набор «островков решений»: A.I. В результате исследования были получены многочисленные изолированные программные компоненты и механизмы, которые работают с различными частями интеллекта по отдельности. Вот несколько примеров:

С ростом популярности движение за свободное программное обеспечение, многие создаваемые программы, в том числе A.I. systems, доступен для публичного использования. Следующим естественным шагом является объединение этих отдельных программных компонентов в согласованные интеллектуальные системы более широкого характера. Поскольку множество компонентов (которые часто служат одной и той же цели) уже создано сообществом, наиболее доступный способ интеграции - предоставить каждому из этих компонентов простой способ взаимодействия друг с другом. Таким образом, каждый компонент сам по себе становится модулем, который затем можно опробовать в различных настройках и конфигурациях более крупных архитектур.

Многие онлайн-сообщества для A.I. существуют разработчики, где обучающие программы, примеры и форумы призваны помочь как новичкам, так и экспертам создавать интеллектуальные системы (например, AI Depot, Поколение 5 ). Однако немногим сообществам удалось сделать популярным определенный стандарт или кодекс поведения, позволяющий легко интегрировать большой набор различных систем. Однако в последнее время были предприняты целенаправленные попытки разработать стандарты для ИИ. исследовательское сотрудничество, Mindmakers.org - это онлайн-сообщество, специально созданное для сотрудничества в разработке искусственного интеллекта. системы. Сообщество предложило протокол сообщений и маршрутизации OpenAIR для обмена данными между программными компонентами, что упростило отдельным разработчикам возможность мгновенной интеграции модулей в проекты других людей.

Методологии

Конструктивистская методология проектирования

В Конструктивистская методика проектирования (CDM, или «Конструкционистский ИИ») - это формальная методология, предложенная в 2004 году для использования в разработке когнитивной робототехники, коммуникативных гуманоидов и широких систем искусственного интеллекта. Создание таких систем требует интеграции большого количества функций, которые необходимо тщательно координировать для достижения согласованного поведения системы. CDM основан на итеративных этапах проектирования, которые приводят к созданию сети именованных взаимодействующих модулей, взаимодействующих через явно типизированные потоки и дискретные сообщения. Протокол сообщений OpenAIR (см. Ниже) был вдохновлен CDM и часто использовался для помощи в разработке интеллектуальных систем с использованием CDM.

Одним из первых проектов с использованием CDM был Мираж, воплощенный графический агент, визуализированный через дополненная реальность которые могут общаться с пользователями-людьми и говорить об объектах, находящихся в физической комнате пользователя. Mirage был создан Кристинн Р. Ториссон, создатель CDM, и ряд студентов Колумбийский университет в 2004 году. Методология активно развивается на Рейкьявикский университет.

инструменты

Протокол OpenAIR

Под открытым небом - это протокол маршрутизации сообщений и связи, который набирает популярность в последние два года. Протокол управляется Mindmakers.org, и описывается на их сайте следующим образом:

"OpenAIR - это протокол маршрутизации и связи, основанный на архитектуре публикации-подписки. Он призван стать «клеем», позволяющим многочисленным искусственным интеллектом. исследователи, чтобы делиться кодом более эффективно - «AIR to share». Это определение или схема «почтового отделения и системы доставки почты» для распределенных многомодульных систем. OpenAIR обеспечивает базовую основу, на которой могут быть основаны последующие языки разметки и семантика, например распознавание и генерация жестов, компьютерное зрение, аппаратно-программный интерфейс и т.д .; для недавнего примера см. CVML."[1]

OpenAIR был создан, чтобы позволить программным компонентам, которые служат своей собственной цели, взаимодействовать друг с другом для создания крупномасштабного общего поведения интеллектуальных систем. Простым примером может быть система распознавания речи, а синтезатор речи взаимодействует с экспертная система через сообщения OpenAIR, чтобы создать систему, которая может слышать и отвечать на различные вопросы с помощью голосового диалога. CORBA (см. Ниже) - более старая, но похожая архитектура, которую можно использовать для сравнения, но OpenAIR был специально создан для A.I. исследования, в то время как CORBA является более общим стандартом.

Протокол OpenAIR использовался для совместной работы над рядом приложений A.I. систем, список можно найти на Страницы проектов Mindmakers. Psyclone - популярная платформа для работы с протоколом OpenAIR (см. Ниже).

Псиклон AIOS

Псиклон программная платформа или операционная система AI (AIOS), разработанная Лаборатории коммуникативных машин для использования при создании больших мультимодальных AI. системы. Система представляет собой реализацию система доски который поддерживает протокол сообщений OpenAIR. Psyclone доступен бесплатно для некоммерческих целей и поэтому часто используется исследовательскими институтами с ограниченным бюджетом и начинающими AI. Разработчики.

Эльвин

Elvin - это контентный маршрутизатор с центральной станцией маршрутизации, аналогичный Psyclone AIOS (см. Выше).

OAA

OOA - это гибридная архитектура, основанная на специальном языке межагентного взаимодействия (ICL) - декларативном языке на основе логики, который хорош для выражения высокоуровневых сложных задач и выражений естественного языка.

CORBA

В Общая архитектура брокера объектных запросов (CORBA) это стандарт, который позволяет программные компоненты написано в нескольких компьютерные языки и работает на нескольких компьютерах для взаимодействия. CORBA определяется Группа управления объектами (О, МОЙ БОГ). CORBA следует тем же принципам, что и протокол OpenAIR (см. Выше), и может использоваться для искусственного интеллекта. системная интеграция.

МОСИД

В Обмен сообщениями Определение интерфейса открытой службы (OSID) является О.К.И. Технические характеристики который предоставляет средства отправки, подписки и получения сообщений. OSID программные интерфейсы, которые включают Сервис-Ориентированная Архитектура для проектирования и строительства многоразовый и совместимый программного обеспечения.

Примеры интегрированных систем

  • МИРАЖ, А.И. воплощенный гуманоид в среде дополненной реальности.
  • ASIMO, Робот-гуманоид Хонды, и QRIO, Версия гуманоидного робота от Sony.
  • Cog, M.I.T. Проект роботов-гуманоидов под руководством Родни Брукс.
  • AIBO, Робот-собака Sony объединяет зрение, слух и навыки мотоспорта.
  • ТОПИО, Робот-гуманоид TOSY может играть в пинг-понг с людьми

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка