Κάθε πρόβλημα στην Τ.Ν. διακρίνεται σε δύο τμήματα. Το πρώτο τμήμα αφορά στην αναπαράσταση των υποθέσεων και των συμπερασμάτων, ενώ το δεύτερο αφορά στον ορισμό και την παραγωγή των λογικών σχέσεων μεταξύ των υποθέσεων και των συμπερασμάτων. Η Τ.Ν. χρησιμοποιεί λογική για να αναπαραστήσει τη γνώση και το μηχανισμό των αποδείξεων και των συμπερασμάτων για να την επεξεργαστεί. Ένα τυπικό σύστημα Τ.Ν. αποτελείται από τρία μέρη: το στάδιο εισερχομένων, το στάδιο επεξεργασίας και το στάδιο εξερχομένων. Με παρόμοιο τρόπο στην Τ.Ν. κάθε μορφή γνώσης μπορεί να αναπαρασταθεί σε τρία αντίστοιχα στάδια (Εικόνα 3.22). Το πρώτο αφορά στον τρόπο με τον οποίο η γνώση γίνεται μεταδόσιμη (Πρόσκτηση γνώσεων) μέσω ειδικών, εγχειριδίων ή μηχανικών της Τ.Ν. οι οποίοι τροφοδοτούν μια βάση γνώσης.

Εικόνα 3.22. Αναπαράσταση Γνώσεων από την μεριά της Τεχνητής Νοημοσύνης.

Το δεύτερο στάδιο (Επεξεργασία γνώσεων) αφορά στην επεξεργασία αυτών που έχουν εισαχθεί και στο τρίτο στάδιο (Χρήση γνώσεων), καταγράφεται το πώς αξιοποιούνται τα τελικά συμπεράσματα. Τα τρία αυτά στάδια μπορεί να βρίσκονται σε κατάσταση αλληλεπίδρασης.

3.4.2 Εξέλιξη της Τεχνητής Νοημοσύνης

Το 1956 σε ένα ερευνητικό πρόγραμμα Τ.Ν. ο Τζων ΜακΚάρθυ (Εικόνα 3.25) ανέπτυξε μια αλγεβρική γλώσσα επεξεργασίας λιστών που έδωσαν ώθηση στην έρευνα των Γενετικών Αλγορίθμων (Genetic Algorithms). Οι γενετικοί αλγόριθμοι είναι αλγόριθμοι οι οποίοι αναζητούν μέσα από ένα χώρο υποψηφίων λύσεων, την πιο κατάλληλη με βάση κάποιο συγκεκριμένο κριτήριο. Σημαντικά προβλήματα που αντιμετωπίζονται με αυτόν τον τρόπο είναι η εύρεση μεγίστου συνάρτησης μιας μεταβλητής, το πρόβλημα εύρεσης συντομότερης διαδρομής, η σχεδίαση κυκλωμάτων VLSI και ο σχεδιασμός ενός ωρολογίου προγράμματος. Την δεκαετία του ’70 εμφανίζονται τα πρώτα έμπειρα συστήματα (Expert Systems) ως εμπορικές εφαρμογές και την δεκαετία του ’80 γίνεται προσπάθεια για ενοποίηση των διαλέκτων της γλώσσας συναρτησιακού προγραμματισμού (Functional Programming) LISP κάτω από το πρότυπο της Common LISP. H LISP βασίζεται στην αποτίμηση

Για παράδειγμα, στην περίπτωση ενός πυραύλου «αναγνώριση προτύπων» σημαίνει «εξατομίκευση στόχου» και «όραση υπολογιστή», σημαίνει δηλαδή την κατασκευή ενός συστήματος που «βλέπει» και «αντιδρά» εξίσου καλά με τον άνθρωπο. Άλλο πεδίο επιστημονικής εφαρμογής αποτελεί η έμπειρη ανάλυση και η παροχή συμβουλών στην ιατρική διάγνωση. Στην ιατρική έχουν αναπτυχθεί συστήματα που αναλύουν τα συμπτώματα μιας ασθένειας, το ιατρικό ιστορικό, τα αποτελέσματα των εργαστηριακών εξετάσεων ενός ασθενή και στη συνέχεια προτείνουν στο θεράποντα ιατρό μία ποικιλία δυνατών διαγνώσεων.

3.4.4 Γλώσσες προγραμματισμού που χρησιμοποιούνται στην Τ.Ν.

Η Prolog είναι μια γλώσσα λογικού προγραμματισμού, η οποία κυριαρχεί στην περιοχή των εφαρμογών της Τ.Ν.. Ένα πρόγραμμα της Prolog είναι μία συλλογή από γεγονότα και κανόνες που χρησιμοποιούνται για να αποδειχθούν κάποιες προτάσεις. Αρχικά ο χρήστης εισάγει τα δεδομένα ενός προβλήματος στο περιβάλλον της Prolog. Κατόπιν θέτει ερωτήματα γύρω από αυτά ή τις σχέσεις τους και λαμβάνει απαντήσεις. Οι απαντήσεις που δίνονται σε κάθε ερώτημα αξιοποιούν αποκλειστικά τα γεγονότα και τους κανόνες που έχουν εισαχθεί στο εκάστοτε πρόγραμμα (εικόνα 3.27). Μέσα από συσχετισμούς και συλλογισμούς, το περιβάλλον της Prolog καταλήγει να αποδείξει το αληθές μιας πρότασης ή την προβολή του αποτελέσματος που θα προκύψει.

Ανακεφαλαίωση

Η Τ.Ν. είναι ο τομέας της επιστήμης των υπολογιστών, που ασχολείται, εκτός των άλλων, με τη σχεδίαση ευφυών (νοημόνων) υπολογιστικών συστημάτων, δηλαδή συστημάτων που επιδεικνύουν χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη νοημοσύνη στην ανθρώπινη συμπεριφορά. Τα προβλήματα που επιλύονται αφορούν την αντίληψη μέσω της όρασης, την μηχανική μάθηση, την εξαγωγή συμπερασμάτων από βάσεις δεδομένων κλπ. Η βασική γλώσσα προγραμματισμού της είναι η Prolog.

Ερωτήσεις - Θέματα προς συζήτηση - Δραστηριότητες

1. Σχολιάστε και προτείνετε ταινίες επιστημονικής φαντασίας με κύρια αναφορά στην Τ.Ν. Εξηγήστε γιατί σας έκαναν εντύπωση.
2. Να διερευνήσετε τι σημαίνει για τον άνθρωπο, τους ηθικούς του κώδικες και την εξέλιξή του η αποδοχή βοήθειας ή συμβουλών από μία μηχανή ή ένα υπολογιστικό σύστημα;
3. Αναζητήστε αναφορές στην Τ.Ν. από την αρχαία ελληνική σκέψη, τη μυθολογία, την ιστορία ή τη λογοτεχνία των νεότερων χρόνων.