Главная / Искусственный интеллект и робототехника /
Логические нейронные сети / Тест 16
Номер 3
Ответ:
Логические нейронные сети - тест 16
Упражнение 1:
Номер 1
Ответ:
Номер 1
Рассмотрите на уровне аванпроекта интеллектуальную систему охраны, надзора и персонального обслуживания клиентов. Укажите основные принципы, лежащие в основе системы распознавания "свой - чужой".
Ответ:
(1) факторное пространство событий представляет собой пространство признаков. Признаки характеризуют основные черты лица и фигуры: волосяной покров (цвет волос, наличие обширной или локализованной лысины, залысины, курчавость и др.), структура черепа (узкий, широкий, вытянутый, две макушки и т.д.), ширина и высота лба, основные характеристики глазной области и глаз, форма носа, губ, линии рта, подбородка. Общие расовые и национальные признаки также важны. Аналогично исследуются и основные соотношения размеров и объемов, связанных с фигурой.
Все признаки должны быть классифицированы и градуированы
(2) для определения "свой - чужой" достаточно распознавание лица производить с низкой точностью. Достаточно определить цвет кожи и выполнить анализ, подобно распознаванию букв: анализировать максимальную похожесть на основе эталонных контуров знакомых лиц с учетом допусков
(3) грубый анализ по общему контуру лица необходимо совмещать с анализом основных признаков, присущих лицу и фигуре: цвет кожи, форма и цвет глаз, структура волосяного покрова, в том числе, - на лице, форма носа и рта
Номер 2
Ответ:
Рассмотрите на уровне аванпроекта интеллектуальную систему охраны, надзора и персонального обслуживания клиентов. Укажите основные принципы, лежащие в основе объекта - контролера на контрольно-пропускном пункте (КПП) войсковой части или предприятия.
Ответ:
(1) сотрудник, желающий благополучно миновать пост, должен иметь карту-пропуск, на которой электронным способом записаны все регистрационные и биометрические данные, включающие параметры лица, фигуры, группы крови и т.д. Истинная принадлежность карты устанавливается на основе оперативного автоматического распознавания лица сотрудника
(2) производится полное распознавание сотрудника на основе совместного анализа классифицированных и градуированных признаков с помощью нейронной сети, связанной с базой знаний отдела кадров или службы режима
(3) производится грубый анализ по общему контуру лица, который совмещается с анализом градуированных основных признаков, присущих лицу и фигуре: цвет кожи, форма и цвет глаз, структура волосяного покрова, в том числе, - на лице, форма носа и рта
Рассмотрите на уровне аванпроекта интеллектуальную систему охраны, надзора и персонального обслуживания клиентов. Укажите основные принципы распознавания, лежащие в основе функционирования монстра-телохранителя крупного государственного деятеля.
Ответ:
(1) на основе распознавания "свой - чужой" телохранитель должен допускать непосредственную близость "своих" к объекту охраны. Размеры лиц и фигур (с учетом перспективы) "чужих" не должны превышать установленного угрожающего размера
(2) с учетом возможного общения охраняемого объекта с народом, телохранитель, наряду с распознаванием "свой - чужой", должен агрессивно реагировать на скорость перемещения и резкие изменения формы, поворота, позы и на другие опасные телодвижения окружающих граждан
(3) кроме "ближнего" распознавания по принципу "свой - чужой", телохранитель должен осуществлять "дальний" обзор, обнаруживая появление человеческих фигур на крышах домов, в амбразурах окон (вопреки приказаниям службы безопасности - с помощью мегафона), и в других окружающих зданиях и в кронах деревьев. В случае обнаружения подозрительных действий он должен без предупреждения валить объект на землю и накрывать собой
Упражнение 2:
Номер 1
Ответ:
Номер 1
Представьте основные соображения по организации факторного пространства для выполнения главных функций реагирующих объектов. Реагирующий объект входит в "штат" системы обслуживания туристов в парке фантасмагорий.
Ответ:
(1) факторное пространство формируется на основе следующих признаков: общее цветовое преобладание в секторе обзора, цветовое преобладание в частных телесных углах, наличие особых цветовых пятен (возможно, - человеческих лиц), средняя скорость перемещения пятен во всем секторе обзора, скорость перемещения отдельных пятен агрессивной окраски и др. Реакция объекта заключается в угрожающем поднятии лапы, в рычании, резком устремлении вперед, в радостном кивании головы, в вилянии хвостом и т.д.
(2) факторное пространство формируется на основе следующих признаков: общее цветовое преобладание в секторе обзора, цветовое преобладание в частных телесных углах, наличие особых цветовых пятен (возможно, - человеческих лиц), средняя скорость перемещения пятен во всем секторе обзора, скорость перемещения отдельных пятен агрессивной окраски, деформация контуров пятен и др. Реакция объекта заключается в поднятии лап, в рычании, резком устремлении вперед, в радостном кивании головы, в вилянии хвостом, в выпучивании глаз, в открытии и закрытии рта и т.д.
(3) факторное пространство формируется на основе многих признаков, но реакция реагирующего объекта заключается в погоне за объектом, вызвавшим раздражение, или в раздаче конфет и пряников
Номер 2
Ответ:
Представьте основные соображения по организации факторного пространства для выполнения главных функций реагирующих объектов. Реагирующий объект выполняет функции контроля состояния сложной управляющей системы.
Ответ:
(1) исходной информацией для реагирующего объекта являются регулярно поступающие данные о состоянии средств и технологического процесса, а также характеристики криминальной обстановки, маркетинговые данные, социально-политическая ситуация и регламентирующая документация. Реакция объекта выбирается таким образом, чтобы наглядно реализовалась предварительная диагностика состояния системы, достаточная для более глубокого локального анализа
(2) исходной информацией для реагирующего объекта являются регулярно поступающие данные о состоянии средств и технологического процесса, а также маркетинговые данные и регламентирующая документация. Реакция объекта направлена на применение срочных мер или на подачу тревожных сигналов в случае возникновения нештатной ситуации
(3) исходной информацией для реагирующего объекта являются регулярно поступающие данные о состоянии средств, оборудования и технологического процесса, а также регламентирующая документация. Реакция объекта выбирается таким образом, чтобы наглядно реализовалась предварительная диагностика состояния системы, достаточная для более глубокого локального анализа, а также выработка сигналов тревоги
Номер 3
Ответ:
Представьте основные соображения по организации факторного пространства для выполнения главных функций реагирующих объектов. Реагирующий объект является частью игровой системы.
Ответ:
(1) "настроение" реагирующего объекта определяется степенью опасности игровой ситуации, складывающейся после хода противника. Он является и подсказчиком верного ответного хода
(2) реагирующий объект благодаря своим "знаниям" не допускает проигрыша
(3) реагирующий объект своим поведением отвлекает противника, заставляет его сомневаться и делать ошибки
Упражнение 3:
Номер 1
Ответ:
Номер 1
Рассмотрите возможности и принципы "работы" компьютерного человечка КОМПИ. Рассмотрите принципы организации диалогового режима.
Ответ:
(1) на экране монитора должен находиться КОМПИ. В углу должен располагаться экран, на котором КОМПИ показываются: контурные рисунки, выполненные с помощью "мыши", введенные фотографии, картинки или рисунки, видеофильмы. Если предъявлен рисунок - эталон образа, КОМПИ предлагается запомнить его под именем в сопровождении оценки типа "хорошо - плохо" (съедобно - не съедобно, кисло - сладко и т.д.). При показе рисунка КОМПИ способен распознать его в эмоциональном сопровождении. Воспроизводятся элементы диалога по уточнению обучающей информации или в процессе распознавания
(2) на экране монитора должен находиться КОМПИ. В углу должен располагаться экран, на котором КОМПИ показываются: контурные рисунки, выполненные с помощью "мыши", введенные фотографии, картинки или рисунки. Если предъявлен рисунок - эталон образа, КОМПИ предлагается запомнить его под именем в сопровождении оценки типа "хорошо - плохо" (съедобно - не съедобно, кисло - сладко и т.д.). При показе рисунка КОМПИ способен распознать его в эмоциональном сопровождении. Воспроизводятся элементы диалога по уточнению обучающей информации или в процессе распознавания
(3) на экране монитора должен находиться КОМПИ. В углу должен располагаться экран, на котором КОМПИ показываются контурные рисунки, выполненные с помощью "мыши". Если предъявлен рисунок - эталон, КОМПИ предлагается запомнить его под именем в сопровождении оценки типа "хорошо - плохо" (съедобно - не съедобно, кисло - сладко и т.д.). При показе рисунка КОМПИ способен распознать его в эмоциональном сопровождении, сообщив его имя. Воспроизводятся элементы диалога по уточнению обучающей информации или в процессе распознавания
Номер 2
Ответ:
Рассмотрите возможности и принципы "работы" компьютерного человечка КОМПИ. Рассмотрите принципы обучения КОМПИ.
Ответ:
(1) при предъявлении картинки сообщаются основные сведения об образе, например, - это яблоко, оно съедобное, оно кислое. Клетки экрана, занятые контуром яблока, с некоторым захватом клеток, окружающих этот контур (обеспечивающих допуск), соединяются с нейроном, за которым закрепляется понятие "яблоко". Понятие "яблоко" закрепляется и за некоторым рецептором, величина возбуждения которого определяется вероятностью распознавания. Этот рецептор связывается с нейронами выходного слоя, закрепленными за понятиями "съедобное" и "кислое". В свою очередь, с этими нейронами связываются решения о запуске программ, в комплексе имитирующих эмоциональную реакцию КОМПИ
(2) при предъявлении картинки запускается обучающая программа, совершающая обзор клеток экрана. Во время обзора фиксируются основные признаки: общее преобладание цвета, наличие контрастных цветовых пятен, некоторых геометрических фигур (кругов, квадратов и др.), некоторых узнаваемых объектов (человечков, машин и т.д.). За соответствующим диапазоном значения каждого признака закрепляется рецептор (если это не было произведено ранее). Связи от него ведут к нейрону выходного слоя, который указывает на информацию о показанной картинке и на запускаемые программы реагирования
(3) при предъявлении картинки запускается обучающая программа, совершающая обзор клеток экрана, на котором показывается видеофильм. Во время обзора фиксируются основные признаки: общее преобладание цвета и характер его изменения (производные), наличие контрастных цветовых пятен, скорость перемещения пятен, деформация фигур, а также наличие некоторых геометрических фигур (кругов, квадратов и др.), некоторых узнаваемых объектов (человечков, машин и т.д.). За соответствующим диапазоном значения каждого признака закрепляется рецептор (если это не было произведено ранее). Связи от него ведут к нейрону выходного слоя, который указывает на информацию о показанном фильме и на запускаемые программы реагирования
Номер 3
Ответ:
Рассмотрите возможности и принципы "работы" компьютерного человечка КОМПИ. Рассмотрите принципы распознавания и формирования сценария игры.
Ответ:
(1) игрок рисует на экране предмет распознавания и задает вопрос - что это? КОМПИ угадывает, и в окне ответа появляется текст: "Это яблоко". Затем КОМПИ воспроизводит ответ эмоционально мимикой, движением, смехом и т.д.
(2) игрок вводит или открывает картинку и задает вопрос - что это? КОМПИ угадывает, и в окне ответа появляется текст: "Это яблоко". Затем КОМПИ воспроизводит ответ эмоционально мимикой, движением, смехом и т.д.
(3) игрок запускает видеофильм. КОМПИ сопровождает показ адекватной эмоциональной реакцией, одновременно демонстрируя узнавание в окне ответа
Упражнение 4:
Номер 1
Ответ:
Номер 1
Исследуйте диагностические возможности логических нейронных сетей.
Рассмотрите принципы медицинской диагностики.
Ответ:
(1) логическая нейронная сеть способна заменить собой самый высококвалифицированный консилиум мировых светил, благодаря воплощению коллективного опыта, в том числе, - этих самых светил. На основе неполных и неточных данных о симптомах болезни, но на основе характера проявления, она запоминает дальнейшую стратегию диагностирования - до успешного получения результата. При этом нейронные сети способны образовывать длинные логические цепочки и обладать обратными связями
(2) при формировании запроса к логической нейронной сети указываются известные, возможно, неполные и неточные проявления болезни, такие, как температура, боль в горле и др. В результате первого цикла обработки нейросеть выдает рекомендацию о дальнейших действиях (анализах) для повышения степени определенности информации о болезни. Так, цикл за циклом, эта информация уточняется, и на основе отображенного в нейросети (постоянно уточняемого!) опыта квалифицированных специалистов устанавливается диагноз и необходимое лечение
(3) при формировании запроса к логической нейронной сети указываются известные, возможно, неполные и неточные проявления болезни, такие, как температура, боль в горле и др. Нейросеть выдает рекомендацию о дальнейших действиях (анализах) для повышения степени определенности информации о болезни. В соответствии с обратными связями, начальная информация уточняется, и на основе отображенного в нейросети (постоянно дополняемого!) опыта квалифицированных специалистов устанавливается диагноз и необходимое лечение
Номер 2
Ответ:
Исследуйте диагностические возможности логических нейронных сетей.
Рассмотрите принципы технической диагностики в автоцентре техобслуживания.
Ответ:
(1) основной информацией для опытных специалистов по ремонту автомобилей являются стуки. По характерным стукам устанавливается неисправность. Разложение звуков, исходящих от автомобиля, на составляющие и выделение стуков с их последующим разложением в ряд Фурье на принципиальном уровне позволяют построить нейронную сеть, связывающую характер стука (значения коэффициентов разложения) с причиной неисправности
(2) обилие диагностических приборов на современной станции техобслуживания позволяет одновременно вводить всю поступающую от них информацию на нейронную сеть, способную быстро локализовать неисправность на основе ассоциативного поиска
(3) опытные автомобилисты говорят: "Хороший стук проявится." - Ждите
Номер 3
Ответ:
Исследуйте диагностические возможности логических нейронных сетей.
Рассмотрите принципы компьютерной диагностики на основе динамического выбора стратегии поиска неисправностей.
Ответ:
(1) на основе теории контроля и диагностики электронной аппаратуры, а также на основе опыта специалистов, нейронная сеть формирует оптимальную, уточняемую динамически, последовательность запуска тестов для локализации неисправности в минимальное время
(2) если аппаратный контроль показал наличие неустранимого сбоя или отказа, первичная информация об этом событии возбуждает те рецепторы логической нейронной сети, которые соответствуют характеру его проявления. Это на ранней стадии способствует сокращению времени диагностики. Собственно диагностика производится с помощью последовательного принятия решений о сужении области поиска отказа - до его локализации. Ветвящийся поиск осуществляется с помощью логической нейронной сети, реализующей связки типа "если - то"
(3) компьютерная диагностика производится на стадии регламентного контроля оборудования. Моделируется отказ и запускается система диагностики. Нейронная сеть способна запомнить большое число связей вида "если - то", позволяющих на основе большого числа известных ситуаций быстро установить причину отказа
Упражнение 5:
Номер 1
Ответ:
Номер 1
Обсудите основные возможности, открывающиеся при применении логических нейронных сетей для обеспечения информационной безопасности.
Рассмотрите возможности защиты от несанкционированного, в том числе - насильственного, доступа.
Ответ:
(1) основной информацией для средств защиты является комбинация условных сигналов и "почерк" пользователя. В результате статистической обработки этой информации в реальном времени на рецепторном слое нейронной сети формируется возбуждение. На основе индивидуальных характеристик производится распознавание пользователя. При насильственном воздействии на пользователя, на основе его психологического состояния правильность распознавания нарушается, что является сигналом тревоги
(2) основной информацией для средств защиты является комбинация условных сигналов, согласованных со службой безопасности, и "почерк" пользователя. В результате статистической обработки этой информации на рецепторном слое нейронной сети формируется возбуждение. На основе индивидуальных характеристик производится распознавание пользователя. При насильственном воздействии на пользователя, даже в случае подкупа, на основе его психологического состояния устанавливается несоответствие пользователя тому, который должен работать в настоящее время
(3) основной информацией для средств защиты является комбинация условных сигналов, согласованных со службой безопасности, и "почерк" пользователя. В результате статистической обработки этой информации на рецепторном слое нейронной сети формируется возбуждение. На основе индивидуальных характеристик производится распознавание пользователя. При насильственном воздействии на пользователя, даже в случае подкупа, он формирует условный сигнал тревоги
Номер 2
Ответ:
Обсудите основные возможности, открывающиеся при применении логических нейронных сетей для обеспечения информационной безопасности.
Рассмотрите возможность защиты от сговора пользователей о несанкционированной подмене и нарушении индивидуальных ограничений по допуску к секретной информации.
Ответ:
(1) в случае сговора о несанкционированной замене одного пользователя другим защита информации осуществляется на основе несоответствия "почерка" и установления морально-психологического состояния работающего пользователя
(2) эффективный контроль работы пользователей в соответствии с их допуском может быть реализован не только на базе индивидуального "почерка" и системы условных сигналов, но и на базе применения биометрических средств и средств морально-психологического анализа, используемых в детекторах лжи
(3) необходимо нейросетевое воплощение детектора лжи
Номер 3
Ответ:
Обсудите основные возможности, открывающиеся при применении логических нейронных сетей для обеспечения информационной безопасности.
Рассмотрите средства ограничения злоупотреблений со стороны службы безопасности и режима, имеющей неограниченный доступ ко всей секретной и конфиденциальной информации - для исключения возможности хищений, шантажа и насилия.
Ответ:
(1) неограниченное доверие службе безопасности, при формальном выполнении всех ее требований, должно сочетаться с независимым сговором администрации и коллектива пользователей о тайных индивидуальных средствах контроля персонального доступа пользователей
(2) высокий моральный и нравственный уровень сотрудников безопасности исключают необходимость какого-либо дополнительного контроля их деятельности
(3) воспрепятствовать любой деятельности органов безопасности невозможно. Все попытки тщетны, - так учат нас известные герои книг и кинофильмов
Упражнение 6:
Номер 1
Ответ:
Номер 1
Исследуйте возможность социально-исторического прогнозирования с помощью логической нейронной сети.
Сформулируйте свои соображения о построении логической нейронной сети, прогнозирующей моральное состояние общества.
Ответ:
(1) система логического вывода, подобная ПРОЛОГ, должна содержать фактографическую и понятийную нейронные сети. Фрагменты фактографической нейронной сети включают логические ассоциативные связки вида:
<имя общественного деятеля> → <кризис системы социальной поддержки населения>,
<имя общественного деятеля> → <угрожающая разница в доходах населения> и т.д.
Понятийная нейронная сеть содержит связки - правила вывода вида:
<кризис пенсионной системы> → <низкая продолжительность жизни, суицид> и т.д.
Для запуска системы прогнозирования на рецепторном слое фактографической нейронной сети следует задать достоверность высказываний о продолжающейся деятельности лиц - столпов общества. Решая методом подстановки задачу логического вывода, можно получить пролонгированные результаты деятельности испытуемых лиц. На основе этих результатов легко закончить логическую цепочку и получить перспективное значение морального состояния общества, как величину максимального возбуждения некоторого нейрона выходного слоя
(2) основным источником прогнозирования морального состояния общества являются средства массовой информации. Нейронная сеть должна связывать исходные предположения о моральном уровне общества, инициированном множеством муссируемых тезисов, с количественными оценками влияния каждого тезиса на моральное состояние общества. При положительном влиянии положительная обратная связь усиливает благотворную роль тезиса. Если данный тезис отрицательно влияет на моральное состояние общества, отрицательная обратная связь еще более усугубляет это влияние. Предельное состояние системы соответствует истинному или перспективному моральному состоянию общества
(3) выделяются основные тезисы и лозунги, имеющие хождение в выступлениях видных деятелей и в средствах массовой информации. Выделяется группа авторитетных политиков, социологов и журналистов, которая составляет аналог экспертной системы. Для нее составляется однослойная логическая нейронная сеть, где рецепторы закрепляются за экспертами. Веса связей соответствуют весам экспертов. Оценки экспертов поступают на нейроны выходного слоя, определяя частные выводы об отдельных составляющих состояния общества. Комплексная система, выходной слой которой указывает на уровень морального состояния общества, состоит из нескольких последовательно действующих нейронных сетей, образующих "длинную" логическую цепочку
Номер 2
Ответ:
Сформулируйте свои соображения относительно логической нейронной сети, прогнозирующей государственное развитие и опасность государственных потрясений.
Ответ:
(1)
предварительно необходимо терминологически согласовать исторические аналогии вида:
и т.д.
Затем необходимо формализовать исторические события для формирования фактографической нейронной сети (например, - на базе Великой Французской Революции). На их основе необходимо построить обобщения для получения правил вывода - для построения понятийной нейронной сети. Формулируя цель, как возможность испытуемого события, можно исследовать современное или перспективное наличие исходных факторов, достаточных для свершения этого события
(2) основным источником прогнозирования государственного развития и опасности государственных потрясений являются средства массовой информации. Нейронная сеть должна связывать исходные предположения о политическом и экономическом состоянии государства, инициированном множеством муссируемых тезисов (в том числе - высказываемых ответственными государственными деятелями), с количественными оценками влияния каждого тезиса на стабильное состояние общества и государства. При положительном влиянии положительная обратная связь усиливает благотворную роль тезиса. Если данный тезис отрицательно влияет на перспективу государственного развития, отрицательная обратная связь еще более усугубляет это влияние. Предельные значения возбуждения нейронов выходного слоя нейронной сети указывают на веса соответствующих предполагаемых событий
(3) выделяются основные события тезисы и лозунги, имеющие хождение в выступлениях государственных деятелей и в средствах массовой информации. Выделяется группа авторитетных политиков, социологов, мировых общественных деятелей и журналистов, которая составляет аналог экспертной системы. Для нее составляется однослойная логическая нейронная сеть, где рецепторы закрепляются за экспертами и событиями. Веса связей, ведущих от рецепторов-экспертов, соответствуют весам экспертов. Оценки экспертов и частота событий поступают на нейроны выходного слоя, определяя частные выводы об отдельных составляющих перспективного развития государства и наличия опасных тенденций. Комплексная система, выходной слой которой указывает на основные характеристики и направления развития, а также на опасность государственных потрясений, состоит из нескольких последовательно действующих нейронных сетей, образующих "длинную" логическую цепочку
Номер 3
Ответ:
Сформулируйте свои соображения о построении логической нейронной сети, возбуждающей оптимистические или пессимистические настроения общества на основе анализа частоты употребления слов и смысловых связок в средствах массовой информации.
Ответ:
(1) в основе логической нейронной сети лежит принцип алгебраического суммирования положительных и отрицательных эмоций с учетом частоты следования слов и смысловых связок в средствах массовой информации. Эта частота подается на рецептор, связанный с конкретным словом или смысловой связкой
(2) нейронная сеть в реальном времени должна связывать текущие предположения об оптимистическом настроении общества с количественными оценками влияния каждого слова или смысловой связки на это настроение. При положительном влиянии положительная обратная связь усиливает пессимистическую составляющую. Если слово или смысловая связка отрицательно влияет на настроение общества, отрицательная обратная связь еще более усугубляет это влияние. Предельное или текущее состояние системы соответствует перспективному или настоящему уровню оптимизма в обществе
(3) выделяются основные слова и смысловые связки, имеющие хождение в выступлениях деятелей культуры, ученых и государственных деятелей, а также в средствах массовой информации. Выделяется группа авторитетных политиков, социологов, мировых общественных деятелей и журналистов, которая составляет аналог экспертной системы. Для нее составляется однослойная логическая нейронная сеть, где рецепторы закрепляются за экспертами и за словами (смысловыми связками). Веса связей, ведущих от рецепторов-экспертов, соответствуют весам экспертов. Оценки экспертов на основе частоты следования слов и смысловых связок поступают на нейроны выходного слоя, определяя частные выводы об отдельных составляющих оптимистического или пессимистического настроения общества