Общая информатика. Теория информатики

В настоящей книге представлены лекции для студентов, аспирантов и молодых исследователей, посвященные важным и интересным направлениям прикладной математики. Среди них проблемы робототехники и машинного зрения. Развитие этих направлений, вероятно, во многом изменит и технологическую реальность XXI века, и облик вооруженных сил, и наш повседневный быт. Другая тема лекций — синергетика и прогноз. Это направление дает понимание многих важных свойств, характерных для сложных развивающихся систем. Одно из приложений этой теории, обсуждаемое в книге — управление рисками, прогноз катастрофических явлений в природе, технике и обществе. Традиционная сфера прогноза и диагностики — медицина. И в этой сфере ученые многому научились — им удалось построить математические модели принятия решений лечащим врачом. Облик новой экономики во многом определяет информационно-телекоммуникационный комплекс. Основа основ его — создание программного обеспечения. В книге обсуждаются современные задачи и перспективы компьютерной графики, методы разработки параллельных программ, стратегии развития больших программных комплексов.

Достижения в информационной технологии более глубоко и быстро преобразуют цивилизацию, чем любая другая техническая революция, известная истории. Сегодня многие студенты планируют свою будущую карьеру в информационной сфере; основой для этого должна стать их хорошая подготовка в области теоретических основ информатики, в том числе, в области теории информации, а также современных методов защиты информации и ее использования при принятии ответственных решений. Книга Дэвида Луенбергера представляет собой оригинальное пособие для студентов Стэнфордского университета США по авторскому курсу Information science. В основе книги лежат пять «э» информации: энтропия, экономика, энкриптация, экстракция и эмиссия. Каждая из этих областей оказывает воздействие на современные информационные продукты, услуги и технологию. В книгу включены яркие примеры, иллюстрации и упражнения. Монография предназначена для студентов, преподавателей, специалистов в области информационных технологий.

Вторая международная конференция «Системный анализ и информационные технологии» поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (проект 007-07-06025) и отделением информационных технологий и вычислительных систем РАН.

Вторая международная конференция «Системный анализ и информационные технологии» поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (проект 007-07-06025) и отделением информационных технологий и вычислительных систем РАН.

В данном полноцветном издании приводится описание некоторых разработок Пермской научной школы искусственного интеллекта, представляющих интерес для инновационного бизнеса. Все разработки имеют единую теоретическую базу — методы искусственного интеллекта, популярное изложение которых чередуется с описанием принципа действия и возможностей разрабатываемых интеллектуальных систем. Область применения предлагаемых программных продуктов чрезвычайно широка — промышленность, экономика, финансы, банковское дело, бизнес, криминалистика, социология, педагогика, медицина и мн. др. Для бизнесменов, менеджеров, руководителей частных и государственных предприятий, бизнес-инкубаторов, технопарков, инвестиционных компаний.

Книга посвящена средствам информационного взаимодействия в современных распределенных гетерогенных системах. На основе предложенной авторами концепции Internet-протокола RFPP (Remote File Package Protocol), предназначенного для удаленного взаимодействия агентов в распределенных системах, сформулированы принципы создания новой Internet-службы RFPS (Remote File Packets Service), которая позволяет решать различные вопросы для указанного выше класса систем. Дано описание предлагаемых в работе средств и методов. Рассмотрены задачи, для решения которых применение этой Internet-службы может быть эффективным. Предложена методология использования возможностей RFPS на примере создания распределенных многоагентных систем автоматизированной обработки формализованных сообщений и запросов к удаленным базам данных в гетерогенной информационно-вычислительной среде. В Приложениях представлены необходимые данные по основным обсуждаемым вопросам. Книга может представлять интерес для специалистов-разработчиков распределенных гетерогенных систем, а также для студентов, изучающих вопросы информатики и кибернетики.

В книге подробно рассмотрен принцип минимальной длины описания, являющийся следствием теоретико-информационного подхода к построению моделей и выбору гипотез. Этот принцип становится все более популярным при решении сложных задач автоматического анализа данных, традиционно относившихся к области искусственного интеллекта. Рассмотрены задачи распознавания образов, машинного восприятия и грамматического и логического выводов, для которых использование принципа минимальной длины описания уже позволило получить более эффективные решения. На конкретных примерах показана возможность разработки унифицированного подхода к решению указанных задач. Книга предназначена для широкого круга читателей: студентов, молодых ученых и специалистов, интересующихся компьютерными науками и, в частности, искусственным интеллектом.

Книга содержит систематизированное изложение языка и разделов информатики: системологии; логико-математического языка; теоретической семиотики и лингвистики; алгоритмики систем и процессов; индефинитики —теории неопределенностей; сенсформики — теории сенсорных, рефорных, эффекторных процессов целеполагания, исследования, проектирования, управления; проблемологии— теории определения критериев, моделирования процессов мышления. Сформулированы фундаментальные законы информатики. Для студентов, аспирантов, инженеров-когнитологов, системных аналитиков, математиков, логиков, физиков, интересующихся проблемами информатики и теории интеллекта.

Описаны методы синтеза автоматизированных интеллектуальных систем управления разнородными организационно-техническими процессами на базе разработанной методологии, основанной на знаниях (эвристиках), комбинированных подходах к принятию решений. Рассмотрен универсальный комбинированный метод принятия управленческих решений. Сформулированы показатели степени интеллектуальности (интеллектуализации) системы управления организационно-техническими процессами. Синтезированы эвристические комбинированные процедуры решения задач управления большой размерности; разработаны методы построения и реализации интеллектуальных систем управления в промышленности, медицине, экологии, основанные на использовании встроенных интеллектуальных компонент поддержки принятия управленческих решений. Для научных работников, аспирантов, специализирующихся в области использования искусственного интеллекта.

Книга посвящена информатике, объектом исследования которой являются информация, ее структура и свойства. Авторы отвечают на вопросы: что же такое информация, в чем специфика ее применения в разных областях деятельности? Охвачены, хотя и не все, но наиболее актуальные аспекты изучения информации — различное ее понимание, связь с документами, в которых она отражена, ее экономическое и политическое значение, нахождение в архивах, а также общественные структуры, осуществляющие ее организацию. Предназначена для широкого круга читателей — специалистов различных областей знания, студентов высших учебных заведений, аспирантов и соискателей ученых степеней, а также всех, кто интересуется внутренними и внешними проблемами информатики.

Книга посвящена новой области информатики и математического моделирования — искусственным иммунным системам. Принципы работы и механизмы иммунной системы используются для построения алгоритмов анализа данных, оптимизации и распознавания, систем компьютерной и интернет-безопасности, оценки финансовых рисков и других приложений. Данное направление близко к идеям и методам искусственного интеллекта, но несколько отличается исходными положениями и подходами. Для специалистов, а также студентов старших курсов и аспирантов, интересующихся новыми подходами к анализу и обработке информации, к информационной безопасности и проблемам искусственной жизни.

Цель этой книги обсудить феномен жизни, включая ее происхождение и эволюцию (а также эволюцию человеческой культуры), в свете термодинамики, статистической механики и теории информации. Второй закон термодинамики гласит, что энтропия (беспорядок) Вселенной постоянно возрастает. Кажущееся противоречие между вторым законом термодинамики и высокой степенью порядка и сложности, создаваемой живыми организмами, и будет центральной темой этой книги. Это мнимое противоречие устраняется в информационном контексте свободной энергии Гиббса, которая непрерывно поступает в биосферу из внешних источников.

Книга представляет новый взгляд на интереснейшую проблему современности и приглашает в увлекательное путешествие по компьютерному миру. Вы познакомитесь с возможностями человеческого разума, с роботами, похожими на насекомых, с мифами, сложившимися вокруг искусственного интеллекта, с его истинным потенциалом и весьма ощутимыми ограничениями. Вы узнаете, что такое интеллект с точки зрения неврологии, мозга и компьютеров и какова философия и этика использования искусственного интеллекта. Для широкого круга читателей.