3. Программирование

Это научное направление своим появлением полностью обязано вычислительным машинам. (Правда, этот термин встречается и в другом смысле, когда говорится о математическом программировании, линейном программировании и т. п., т. е. о программировании как специальной вычислительной процедуре. Встречаются и иные случаи использования термина "программирование". Например, одно время весьма популярным методом обучения было программированное обучение.)

В начальный период своего развития программирование не имело под собой прочной теоретической базы и напоминало труд ремесленников высшей квалификации, когда качество работы определяется не знаниями, а профессиональным умением. Но с накоплением опыта программирования нащупывались общие идеи и положения, лежащие в основе построения программ для компьютеров и в самих процедурах программирования. Это повлекло за собой постепенное создание теоретического программирования, в котором сейчас можно выделить несколько направлений.

Одно из них связано с созданием разнообразных языков программирования, предназначенных для облегчения взаимодействия человека с вычислительной машиной и информационными системами. Кроме разработки языка, на котором пользователь записывает программы, необходимы еще специальные средства, обеспечивающие автоматический перевод записи программы на некотором языке программирования в форму, воспринимаемую устройствами компьютера. Этот перевод осуществляется специальными программными системами – трансляторами, разработка которых, как и создание языков программирования и решение еще целого ряда задач, связанных с обеспечением взаимодействия пользователя и машины, есть поле деятельности системных программистов. (Системное программирование – особая отрасль, в которой трудятся профессионалы высокого уровня, создающие программный продукт, тиражируемый вместе с математическим обеспечением).

Другая область деятельности системных программистов – создание операционных систем, без которых не может функционировать никакая вычислительная машина. Программисты такого профиля работают, как правило, на тех фирмах и в тех организациях, где производятся или разрабатываются компьютеры.

Кроме системного выделяют проблемно-ориентированное программирование. Специалисты, работающие в этой сфере, создают пользовательские программы, нацеленные на решение задач в той или иной области человеческой деятельности, например для решения задач из области аэромеханики, банковских задач, задач медицинской диагностики и т. п. Эти же программисты создают специальные пакеты, прикладных программ – удобное средство для пользователя, работающего в фиксированной проблемной области.

Наконец, большой отряд программистов связан с созданием программ для разного рода информационных систем, например для банков данных.

4. Искусственный интеллект

По времени возникновения это направление в информатике – самое молодое. Время его появления как научной дисциплины – начало 70-х гг. нашего столетия. Но сейчас, пожалуй, именно искусственный интеллект определяет стратегические направления развития информатики.

Искусственный интеллект тесно связан с теоретической информатикой, откуда он заимствовал многие модели и методы, например активное использование логических средств для преобразования знаний. Столь же прочны связи этого направления с кибернетикой. Математическая и прикладная лингвистика, нейрокибернетика и гомеостатика теснейшим образом связаны с развитием искусственного интеллекта. И конечно, работы в области создания интеллектуальных систем (чем, собственно, и занимаются специалисты, работающие в области искусственного интеллекта) немыслимы без развитых систем программирования. Последняя связь столь тесна, что бытует даже мнение, что работы в области проектирования и создания интеллектуальных систем есть новая ступень работ в области программирования.

Основная цель работ в области искусственного интеллекта – стремление проникнуть в тайны творческой деятельности людей, их способности к овладению навыками, знаниями и умениями. Для этого необходимо раскрыть те глубинные механизмы, с помощью которых человек способен научиться практически любому виду деятельности. Если суть этих механизмов будет разгадана, то есть надежда реализовать их подобие в искусственных системах, т. е. сделать их по-настоящему интеллектуальными.

Такая цель исследований в области искусственного интеллекта тесно связывает их с достижениями психологии – науки, одной из задач которой является изучение интеллекта человека. В психологии сейчас активно развивается особое направление – когнитивная психология, исследования в котором направлены на раскрытие тех закономерностей и механизмов, которые интересуют специалистов в области искусственного интеллекта.

Создателей интеллектуальных систем интересует не только проблема автоматизации способности к рассуждениям и умозаключениям, т. е. моделирование рассуждений, но и способности к восприятию окружающего мира, которой весьма успешно пользуются живые существа (и конечно, люди). Поэтому кроме достижений когнитивной психологии в работах по искусственному интеллекту используются и результаты, полученные в психологии восприятия информации разного типа.

Кроме психологических исследований, в сферу интересов специалистов в области искусственного интеллекта входят те лингвистические исследования, которые тесно связаны с психологией. Эту пограничную область активно исследует психолингвистика. Ее результаты касаются моделирования общения не только с помощью естественного языка, но и с использованием иных средств (жестов, мимики, интонации и т. п.).

Как мы уже говорили, математическая и прикладная лингвистика также тесно взаимодействуют с исследованиями в области искусственных систем общения на естественном языке. Компьютерная лингвистика – еще одно из лингвистических направлений, с которым тесно смыкаются интересы искусственного интеллекта.

Существует много способов описать и представить разнообразные знания о мире. И естественный язык лишь один из них. Еще один пример – язык математики, способный выразить своими средствами многие законы и закономерности окружающего нас мира. Существует специальная наука, называемая семиотикой, которая изучает общие свойства различных систем, способных описывать явления окружающего мира и его законы. Понятно, что к семиотике специалисты по искусственному интеллекту проявляют не меньший интерес, чем к психологии или лингвистике.

И конечно, достижения математической логики вносят свой весомый вклад в развитие наших представлений о человеческом интеллекте и о возможных путях формализации человеческих рассуждений.

Искусственный интеллект – наука не чисто теоретическая. Она занимается и прикладными вопросами, связанными с построением реально действующих интеллектуальных систем, например роботов. Но робототехника – наука о роботах – не исчерпывает всех типов интеллектуальных систем. Например, экспертные системы, гораздо менее известны, чем роботы, но они активно входят в нашу жизнь.