Модель та програма «Універсальний вирішувач проблем» в парадигмі універсальних багатоцільових знань

Міністерство освіти і Науки України

Донецький Національний університет ім. Василя Стуса

Фізико-Технічний факультет

Кафедра комп’ютерних наук і технологій

Звіт:

З ознайомчої практики

На тему:

«Модель та програма «Універсальний вирішувач проблем» в парадигмі універсальних багатоцільових знань.»

Підготував студент:

Групи КНІТ16-А

Мурований Андрій В’ячеславович

Перевірив:

Ст. викладач кафедри КТ

Українець І.В.

Вінниця, 2017

Зміст:

Вступ        3

Основи функціонування GPS                4

Висновок        6

Список використаних джерел        7

Вступ

Часто щоб не обмежувати можливості комп'ютера з вирішенням нових завдань, необхідно уникнути внесення в програму, що виконує пошук рішення, будь-якої предметної інформації. У цьому випадку на вхід програмі необхідно подавати не тільки умови певного завдання, але також і відомості про предметну область, представлені у формі, що зрозуміла програмі [2].

Однією з перших і найбільш відомих програм, в якій такий підхід був реалізований  є GPS(General Problem Solver).Загальний вирішувач проблем  - комп'ютерна програма, створена в 1959 році Гербертом Саймоном, Кліффордом Шоу і Алленом Ньюеллом, яка призначена для роботи в якості універсальної машини для вирішення завдань, сформульованих на мові хорнівських диз'юнктів. Як приклади використання наводилися докази теорем евклідової геометрії і логіки предикатів, рішення шахових задач.

Перша версія GPS була розроблена Гербертом Саймоном і Аланом Ньюеллом (за участю Крістофера Шоу) в 1957 році (розвиток і дослідження програми здійснювалося до 1969 року) на основі раніше розробленої ними програми «Логік-теоретик». Крім того, розробка GPS тісно пов'язана з тими дослідженнями Саймона з процесів прийняття рішень в економічних організаціях, за які він отримав Нобелівську премію з економіки в 1978 році. Таким чином, GPS розглядався не просто як комп'ютерна програма, а як модель людських міркувань. І до цього дня згадки про GPS можна зустріти не тільки в книгах про штучний інтелект, але також і в підручниках з когнітивної психології. Крім того, саме робота над GPS привела до формулювання Ньюеллом і Саймоном вже згадуваної гіпотези фізичної символьної системи проте, що мислення можна  реалізувати на довільних фізичних носіях, що виконують символьні обчислення.

GPS, заснований на принципах евристичного програмування, вирішує завдання пошуку ланцюжків допустимих дій, що призводять задану початкову ситуацію до бажаної кінцевої ситуації (цілі). Кожна ситуація описується як сукупність об'єктів,

що знаходяться в певних станах. Тобто завдання для GPS описується як сукупність наявних і бажаних станів набору об'єктів.[1]

Основи функціонування GPS

Як видно, підхід, використаний в GPS, повністю відповідає ідеї Торндайка про природу мислення тварин як рішення задач з використанням перебору наявних в розпорядженні операцій. Але чи міг GPS вирішувати завдання, аналогічні тим, що Келер пред'являв мавпам? Завдання «мавпа і банан» була однією з перших, на якій тестувався GPS.

У найпростішому варіанті цього завдання легко можна виділити кілька об'єктів: МАВПА, БАНАН, ЯЩИК, - кожен з яких може перебувати в кількох станах (положеннях з переліку: «місце-1», «місце-2», «під бананом» для мавпи і ящика та «на полиці», «в руці» для банана). У мавпи є кілька операцій: ЙТИ, штовхати ЯЩИК, БРАТИ БАНАН. Для кожної з дій описується її ефект в залежності від положень об'єктів. Умова завдання задається у вигляді початкових положень об'єктів і кінцевої мети, що включає тільки положення банана «в руці».