Роль искусственного интеллекта в преподавании информационных технологий

В известной книге Джорджа Люгера искусственный интеллект (ИИ) определен как область компьютерной науки, занимающаяся автоматизацией разумного поведения. Д.Люгер пишет, что это определение наиболее точно соответствует содержанию его книги, поскольку в ней ИИ рассматривается как часть компьютерной науки, которая опирается на ее теоретические и прикладные принципы, а эти принципы сводятся к структурам данных, используемым для представления знаний, алгоритмам применения этих знаний, а также языкам и методикам программирования, используемым при их реализации. Имеется много схожих определений ИИ: Вот только некоторые из них "Восхищающие новые усилия заставить компьютеры думать...машины с разумом в полном и языковом смысле" (J.Haugeland, 1955). "Автоматизация деятельности, которую мы ассоциируем с человеческим мышлением, такой как принятие решений, решение задач, усвоение знаний" (R.E. Bellman, 1978). "Исследование умственных способностей с помощью использования вычислительных моделей" (E. Charniak and D. McDermot, 1985). “Теория эвристического поиска и вопросы создания решателей задач, относящихся к разряду творческих или интеллектуальных” (Г. С. Поспелов, 1986). “Система, которая способна находить оригинальные и эффективные ответы, часто неожиданные как для пользователя и конструктора ЭВМ, так и для составителя программ, по которым работает машина” (А. Г. Ивахненко, 1986). "Искусство создания машин, способных выполнять действия, которые потребовали бы интеллекта от людей, если бы они эти действия выполняли" (R. Kurzweil, 1990). "Область исследования, которая пытается понять и моделировать разумное поведение в терминах вычислительных агентов" (R. J. Schalkoff, 1990). "Исследование того, как заставить компьютеры делать вещи не хуже людей" (E. Rich and K. Knight, 1991). "Изучение исчислений, которые позволяют понимать, рассуждать и действовать" (P.H. Winston, 1992). Тот же Джордж Люгер отмечает, что все определения ИИ имеют  существенный недостаток, поскольку само понятие интеллекта до сих пор не очень понятно и четко сформулировано, и вряд ли кто-нибудь сможет дать ему достаточно точное определение с точки зрения человеческого разума. Однако стоит заметить, что все эти высказывания или определения связывают искусственный интеллект с умением рассуждать и действовать (принимать решения) на основании этих рассуждений.

Информационные технологии - это часть компьютерной науки. Вследствие отсутствия простого определения понятия  ИИ в  настоящем докладе будем рассматривать ИИ как спектр проблем, подходов и методов, оказывающих важное влияние на содержание и методологию преподавания соответствующих дисциплин в области информационных технологий, и постараемся показать, почему этот спектр стал существенными в  этой области. 

За основу возьмем перечень обязательных дисциплин, читаемых для бакалавров и магистров на кафедре информационных системы и телекоммуникаций МГТУ им. Н.Э.Баумана по направлению информационные системы и технологии.

Для бакалавров, помимо математического и естественно научного  цикла, который здесь не детализируется, читаются следующие циклы дисциплин.

Фундаментально-профессиональный

Архитектура информационных систем,

Инфокоммуникационные системы и сети,

Теория информационных процессов и систем,

Основы теории управления и цифровая обработка сигналов,

Информационные технологии,

Методы и средства проектирования информационных систем и технологий,

Интеллектуальные системы и технологии,

Обработка и распознавание биометрической информации,

Моделирование и надежность систем,

Информационная безопасность и защита информации.

Программно-алгоритмический

Алгоритмы и структуры данных,

Технологии программирования,

Управление данными,

Разработка программного обеспечения,

Системы управления в информационных сетях,

Корпоративные информационные системы.

Аппаратно-микропроцессорный

Электроника,

Схемотехника электронных устройств,

Метрология и информационно-измерительные устройства,

Микропроцессорная техника и цифровые автоматы.

Для магистров читаются следующие циклы дисциплин.

Естественно научный

Методология научного познания,

Экономика и управление инновационными проектами,

Иностранный язык.

Фундаментально-профессиональный

Представление знаний в информационных системах,

Проектирование информационных и телекоммуникационных систем,

Нейронные сети,

Методы исследования и моделирования информационных процессов и технологий.

Программно-алгоритмический

Системная инженерия,

Архитектура современных информационных сетей,

Распределенные информационные системы,

Программное обеспечение встроенных систем,

Беспроводные технологии в информационных системах.

Аппаратно-микропроцессорный

Методы и средства проектирования информационных систем и технологий,

Проектирование цифровых устройств информационных и телекоммуникационных систем.

В докладе будет показано, какой вклад вносят методы ИИ в дисциплины направления  информационные системы и технологии и какова их роль и влияние на развитие современных подходов в области этих технологий.