Искусственный интеллект и компьютерная графика. Область применения

Словосочетание «искусственный интеллект» в наше время у большинства людей ассоциируется с человекоподобными роботами. На самом деле этот термин следует понимать в более широком смысле. Существует, как минимум, две основных трактовки ИИ. Первая подразумевает искусственный интеллект как название для всего научного направления данной области. Вторая имеет более узкое определение и обозначает конкретные системы/объекты, для создания которых и проводятся вышеописанные научные исследования.

В настоящее время можно констатировать, что искусственный разум в той или иной форме все глубже интегрируется во многие сферы человеческой деятельности. Это мирные, военные, а также многочисленные исследовательские направления, где необходим объективный и беспристрастный подход. ИИ предоставляет огромные возможности по выполнению многих сложных задач, он способен производить подсчеты гораздо быстрее любого человека и, кроме того, может использоваться в условиях и местностях, непригодных для жизни.

Появление искусственного интеллекта

Первой интеллектуальной системой считается вычислительная программа, продемонстрированная общественности в 1956 году. Ее предназначение заключалось в доказательстве сложных математических теорем, и в свое время «Логик-Теоретик» прекрасно справлялась с поставленными задачами. В дальнейшем учеными было разработано множество новых, уже куда более совершенных компьютерных систем на ее основе.

В виде отдельного направления информатики искусственный интеллект стал позиционироваться несколько позднее этого события – лишь в семидесятых годах прошлого века. Сейчас данная сфера науки все еще остается одной из самых молодых.

Можно выделить основные области применения искусственного интеллекта:

• Планирование и составление различных расписаний

Видео: Логирование как способ отладки программного обеспечения

Примером служит одна из автономно работающих систем NASA, интегрированная в космический аппарат. Находясь на огромном удалении от нашей планеты, данная программа самостоятельно составляет порядок выполнения ежедневных операций для корабля. Все это делается с учетом окружающих изменений, состояния космического аппарата и приоритетных целей его нахождения на орбите.

• Решение сложных задач, понимание естественного языка

Здесь в качестве примера можно привести различные программы для решения кроссвордов. Несмотря на то, что образ «мышления» искусственного интеллекта разительно отличается от нашего, они почти всегда выдают корректный результат. Более того, системы ИИ действуют гораздо лучше любого среднестатистического любителя кроссвордов. Эффект достигается за счет статистического анализа и наличия многочисленных баз данных, которые используются в процессе сравнения и подбора верного решения.

• Ведение игр

Данная область применения начала развиваться вместе с изобретением знаменитой машины Deep Blue. Она прославилась тем, что обыграла одного из величайших шахматистов всех времен – Гарри Каспарова. Шахматы сами по себе являются хорошей основой для развития ИИ, так как считаются довольно сложной игрой: здесь имеется огромный простор для выстраивания тактики поведения.

• Диагностическое использование

Такая область применения ИИ, как диагностика, уже давно используется медиками. Там, где непогрешимость расчетов может сыграть решающую роль для пациента, любая система должна работать на уровне целого консилиума опытных врачей. Во многих случаях так оно и есть: точность диагноза, поставленного машиной, зачастую превосходит оную даже у ведущих специалистов-докторов. Большинство современных клиник оборудованы такими диагностическими программами и активно используют их в своей деятельности.

• Автономное управление

Видео: Глобальный компьютерный разум. А.Колонин @ Эврика

Любопытнейшем примером в данном случае служит эксперимент с машинами, которые проводил один из американских университетов. С помощью установленной системы компьютерного зрения автомобили ориентировались и перемещались по дорогам страны без вмешательства человека: самостоятельно рассчитывали путь и выбирали наиболее безопасный маршрут. Интересно, что за всю историю эксперимента не было зафиксировано ни одной аварии по вине ИИ.

• Робототехника

Эта область применения часто служит источником вдохновения для кинематографа. По сути, построение разумных роботов является одной из приоритетных целей изучения искусственного интеллекта. К настоящему времени мы все еще не обладаем достаточными знаниями и ресурсами для воплощения вышеуказанной задачи в полной мере. Но роботы-ассистенты, например, уже давно используются медиками во время опаснейших хирургических операций.

Области применения компьютерной графики

Под словосочетанием «компьютерная графика» может скрываться любое из многочисленных направлений деятельности, где компьютер используется в качестве инструмента: как создание, обработка и синтез различных изображений, так и работа с любой уже готовой информацией, полученной извне. В первую очередь это несколько самых важных областей, таких как:

• Научное и деловое применение

Сюда следует отнести построение графиков, отчетов, электронных таблиц и сводок – точнее, их визуализацию. Такое наглядное предоставление информации помогает ускорить и упорядочить усвоение полученных результатов.

• Построение инженерных конструкций

Архитекторы, конструкторы и изобретатели не могут обойтись без предварительного создания различных схем. И если раньше все чертилось на бумаге, то с приходом информационных технологий задача упростилась: теперь можно заниматься проектированием конструкций прямо на компьютере.

• Создание рекламы

Популярность рекламы подтолкнула развитие соответствующего направления компьютерной графики. Практически все видеоролики и презентации, которые нам демонстрируют по телевидению, созданы с использованием компьютеров и сложных программ, поддерживающих передачу освещенности, построение трехмерных объектов и другие функции, необходимые для создания реалистичной картинки.

• Цифровое искусство

Последняя область применения - это своего рода живопись, только переведенная в цифровой формат. Все художественные средства, такие как кисти, краски и чернила, здесь заменены виртуальными приспособлениями, что дает настоящую, невиданную ранее свободу для творчества. С интенсивным развитием этой сферы появилось новое поколение художников, которые предпочитают творить не на реальном, а на виртуальном холсте.