Система Blackboard

редактировать

A Система Blackboard - это подход искусственного интеллекта, основанный на архитектурной модели доски, где общая база знаний, «классная доска», итеративно обновляется разнородной группой специализированных источников знаний, начиная со спецификации проблемы и заканчивая решением. Каждый источник знаний обновляет классную доску частичным решением, когда его внутренние ограничения соответствуют состоянию доски. Таким образом, специалисты вместе работают над решением проблемы. Модель доски изначально была разработана как способ решения сложных, плохо определенных проблем, где решение - это сумма его частей.

Содержание
  • 1 Метафора
  • 2 Компоненты
    • 2.1 Обучаемый язык моделирования задач
  • 3 Реализации
  • 4 Критика
  • 5 Последние разработки
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
  • 9 Дополнительная литература
Метафора

Следующий сценарий представляет собой простую метафору, которая дает некоторое представление о том, как работает классная доска:

Группа специалистов сидит в комнате с большой классной доской. Они работают в команде, чтобы найти решение проблемы, используя доску в качестве рабочего места для совместной разработки решения.

Сеанс начинается, когда спецификации проблемы записываются на доске. Все специалисты смотрят на доску в поисках возможности применить свои знания в разработке решения. Когда кто-то пишет на доске что-то, что позволяет другому специалисту применить свой опыт, второй специалист записывает свой вклад на доске, надеясь, что тогда другие специалисты смогут применить свой опыт. Этот процесс добавления материалов на доску продолжается до тех пор, пока проблема не будет решена.

Компоненты

Приложение системы «черная доска» состоит из трех основных компонентов

  1. Специализированные модули программного обеспечения, которые называются источниками знаний (KS) . Подобно людям-экспертам за классной доской, каждый источник знаний предоставляет определенный опыт, необходимый для приложения.
  2. Blackboard, общий репозиторий проблем, частичных решений, предложений и дополнительной информации. Доску можно рассматривать как динамическую «библиотеку» вкладов в текущую проблему, которые были недавно «опубликованы» другими источниками знаний.
  3. Управляющая оболочка, которая управляет потоком деятельности по решению проблем в системе. Подобно тому, как нетерпеливым специалистам-людям нужен модератор, чтобы они не топтали друг друга в безумном рывке, чтобы схватить мел, KS нуждаются в механизме, чтобы организовать их использование наиболее эффективным и последовательным образом. В системе «черная доска» это обеспечивается оболочкой управления.

Изучаемый язык моделирования задач

Система «классная доска» - это центральное пространство в многоагентной системе. Он используется для описания мира как коммуникационной платформы для агентов. Чтобы реализовать классную доску в компьютерной программе, необходима машиносчитываемая нотация , в которой могут храниться факты. Одна из попыток сделать это - это база данных SQL, другой вариант - Learnable Task Modeling Language (LTML) . Синтаксис языка планирования LTML аналогичен PDDL, но добавляет дополнительные функции, такие как структуры управления и модели OWL-S. LTML был разработан в 2007 году как часть гораздо более крупного проекта под названием POIROT (), который представляет собой структуру Обучение на демонстрациях для интеллектуального анализа процессов. В POIROT трассировки плана и гипотез хранятся в синтаксисе LTML для создания семантических веб-сервисов.

Вот небольшой пример: пользователь-человек выполняет рабочий процесс в компьютерной игре. Он нажимает несколько кнопок и взаимодействует с игровым движком. Пока он это делает, создается трассировка плана. Это означает, что действия пользователя сохраняются в файле журнала. Файл журнала преобразуется в машиночитаемую нотацию, которая обогащается семантическими атрибутами . Результатом является текстовый файл в синтаксисе LTML, который помещается на доску. Агенты (программы в системе Blackboard) могут анализировать синтаксис LTML.

Реализации

Известными примерами ранних академических систем классной доски являются система распознавания речи и проекты Copycat и Numbo Дугласа Хофштадтера.

Более свежие примеры включают в себя развернутые реальные приложения, такие как компонент PLAN системы управления полетами для RADARSAT-1, спутника наблюдения Земля, разработанного Канадой для мониторинга изменений окружающей среды и природных ресурсов Земли.

Программное обеспечение GTXImage CAD от GTX Corporation было разработано в начале 1990-х с использованием набора базовых правил и нейронных сетей в качестве специалистов, работающих с системой «классная доска».

Adobe Acrobat Capture (производство прекращено) использовала систему Blackboard для декомпозиции и распознавания страниц изображений для понимания объектов, текста и шрифтов на странице. Эта функция в настоящее время встроена в розничную версию Adobe Acrobat как «Распознавание текста OCR». Подробная информация об аналогичной доске OCR для текста фарси находится в открытом доступе.

Системы Blackboard обычно используются во многих военных системах C4ISTAR для обнаружения и отслеживания объектов.

Критика

Системы Blackboard были популярны до AI Winter и, как и большинство символических моделей AI, вышли из моды в этот период. Наряду с другими моделями было осознано, что первоначальные успехи не очень хорошо масштабировались с реальными проблемами на доступных компьютерах того времени. Большинство проблем, связанных с использованием классных досок, по своей сути NP-трудны, поэтому не поддавайтесь разрешению с помощью любого алгоритма в пределе большого размера. В тот же период статистическое распознавание образов стало доминирующим, в первую очередь с помощью простых скрытых марковских моделей, превосходящих по эффективности символические подходы, например, в области распознавания речи.

Последние разработки

Системы, похожие на Blackboard, были созданы в современных байесовских настройках машинного обучения с использованием агентов для добавления и удаления байесовских сеть узлов. В этих системах «байесовской классной доски» эвристика может приобретать более строгие вероятностные значения как предложение и принятие в выборке метрополиса Гастингс через пространство возможных структур. И наоборот, используя эти сопоставления, существующие сэмплеры Метрополиса-Гастингса над структурными пространствами теперь можно рассматривать как формы систем классной доски, даже если они не называются таковыми авторами. Такие сэмплеры обычно встречаются в алгоритмах музыкальной транскрипции, например.

Системы Blackboard также использовались для создания крупномасштабных интеллектуальных систем для аннотирования медиаконтента, автоматизируя части традиционных социальных наук. исследование. В этой области проблема интеграции различных алгоритмов ИИ в единую интеллектуальную систему возникает спонтанно, когда классные доски предоставляют способ для сбора распределенных, модульных алгоритмов обработки естественного языка, каждый из которых аннотирует данные в центральном пространстве., без необходимости координировать их поведение.

См. также
Ссылки
Внешние ссылки
  • Open Blackboard System Фреймворк с открытым исходным кодом для разработки систем Blackboard.
  • GBBopen Системный фреймворк с открытым исходным кодом для Common Lisp.
  • Обработчик событий Blackboard Открытый исходный код Реализация blackboard, которая работает на JVM, но поддерживает создание сценариев планирования на JavaScript и JRuby.
  • KOGMO-RTDB Доска с открытым исходным кодом в реальном времени для C / C ++, используемая некоторыми автономными транспортными средствами DARPA Urban Challenge.
  • HarTech Технологии Компания t hat предоставляет решения как для моделирования, так и для командования и управления, которые основаны на уникальной архитектуре Blackboard. Среду разработки Blackboard можно использовать для разработки собственных приложений.
  • Архитектура BB1 Blackboard Control Старая система Blackboard, доступная для Common Lisp и C ++.
  • Macsy Архитектура модульной доски для Python, построенная на основе MongoDB для аннотации медиа-контента.
Дополнительная литература
Последняя правка сделана 2021-05-12 09:38:20
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте