Интеллектуальная среда

Интеллектуальная среда ( IE ) — это пространство со встроенными системами и информационными и коммуникационными технологиями, создающими интерактивные пространства, которые привносят вычисления в физический мир и улучшают впечатления жителей. ^[1] «Интеллектуальная среда — это пространство, в котором вычисления беспрепятственно используются для улучшения повседневной деятельности. Одна из движущих сил растущего интереса к высокоинтерактивным средам — сделать компьютеры не только по-настоящему удобными для пользователя, но и по существу невидимыми для пользователя». ^[2]

ИЭ описывают физическую среду, в которой информационные и коммуникационные технологии и сенсорные системы исчезают, поскольку они внедряются в физические объекты, инфраструктуру и среду, в которой мы живем, путешествуем и работаем. Цель здесь — позволить компьютерам участвовать в действиях, которые ранее никогда не выполнялись, и позволить людям взаимодействовать с компьютерами посредством жестов , голоса, движений и контекста . ^[3]

Происхождение

Идея создания искусственного интеллекта, способного управлять окружающей средой, запоминать данные и реагировать на них, старше, чем мы ожидали. В романе «2001: Космическая одиссея» 1968 года, задолго до революции микрокомпьютеров , есть вымышленный персонаж HAL 9000 , компьютер, способный управлять различными датчиками и системами окружающей среды и использовать их как продолжение самого себя. Персонаж Протей из романа 1973 года «Семя демона» также демонстрирует те же характеристики искусственного интеллекта, управляющего встроенной средой. К моменту выхода этих двух романов идея компьютера, контролирующего окружающую нас среду, не была широко принята сообществом, поскольку оба персонажа играли роль злых машин, единственной целью которых был контроль над людьми. ^[4]

Термин «Интеллектуальная среда» — это концепция и выражение, первоначально созданное Питером Дрогом для его одноименной публикации Elsevier 1997 года, проекта, начатого в 1986 году: Интеллектуальная среда — пространственные аспекты информационной революции https://www.sciencedirect.com/ book/9780444823328/intelligent-environments . Проект 1986 года стал его победным участием в конкурсе Campus City Kawasaki в Японии, стремящимся применить преимущества информационных технологий и передовых телекоммуникаций ко всему городу, расширить его социальные возможности, трансиндустриальное процветание и, прежде всего, его экологическое спасение.

Лишь в 1991 году, повсеместное распространение вычислений представил когда Марк Вайзер , мы начали замечать склонность научного сообщества к изучению области вычислений за пределами типичной машины с клавиатурой и экраном. Это стало чем-то, что потенциально может быть внедрено во все, что нас окружает, предлагая любому пользователю случайный доступ к вычислениям. В 1996 году лаборатория Хашимото Токийского университета провела первое исследование интеллектуального пространства. Ж.-Х. Ли и Х. Хасимото спроектировали комнату с самодельным трехмерным датчиком слежения и мобильными роботами, подключенными к сети. Идея заключалась в том, чтобы роботы помогали человеку в комнате выполнять различные задачи с помощью видеокамер и компьютерных комплектов, становясь одной из первых интеллектуальных сред. ^[4]

Поначалу интеллектуальные пространства создавались с единственной целью — помочь людям решать физические задачи. Роботы, включенные в комнату, будут помогать людям захватывать предметы, а также помогать людям с ограниченными возможностями выполнять определенную работу. Эта идея начала трансформироваться в существующую сегодня концепцию интеллектуальной среды, не только среды для поддержки людей, но и роботов. Интеллектуальное пространство стало платформой, расширяющей цензурные возможности всего, что с ним связано. Если мы начнем разрабатывать продукты, будь то программное или аппаратное обеспечение, в этой интеллектуальной среде, усилия, необходимые для выполнения всех видов задач, будут радикально сокращены. ^[4]

Проблемы

Практическая реализация интеллектуальных сред предполагает решение многих задач. Повсеместные вычислительные системы, встроенные в IE, должны действовать упреждающе, и для достижения этой цели крайне важно, чтобы системы могли отслеживать и определять намерения пользователей. Задача здесь — найти то действие, которое предположительно поможет пользователю, а не помешает ему. На данный момент алгоритмы интеллектуальных сред постоянно перерабатываются простым методом проб и ошибок в искусственных средах. Только когда программист сможет увидеть достаточно точный уровень прогнозирования, чтобы продукт стал коммерческим. Степень точности интеллектуальных сред зависит от задачи, которую они хотят выполнить. Некоторые простые действия, которые существенно не влияют на пользователя, могут допустить больше ошибок в прогнозах, чем другие функции, несущие большую ответственность. Тем не менее, всегда существуют действия, которые не могут быть полностью предсказаны IE и для завершения которых требуется ввод данных от пользователя. Одной из наиболее важных задач на данный момент является определение того, какие действия необходимы для ввода данных пользователем и как создать алгоритмы, способные исключить этот ввод, чтобы повысить удобство использования систем. ^[5]

С другой стороны, к проактивной деятельности таких сред следует относиться очень осторожно. Предполагается, что всеобъемлющие вычислительные системы должны быть минимально интрузивными и в то же время способны принимать решения, которые помогут пользователям. Один из способов добиться этого — сделать эти системы способными изменять свое поведение в зависимости от состояния пользователя и окружения. И здесь снова возникают некоторые проблемы: какие данные и информация необходимы системе, чтобы быть контекстно-зависимой? Как часто следует измерять и анализировать эту информацию, не нанося ущерба производительности системы? Цель состоит в том, чтобы создать IE, способный быстро и точно реагировать на потребности и вводимые пользователем данные, чтобы датчикам не было необходимости записывать информацию, которая не поможет алгоритмам совершать правильные действия в отношении происходящего. Распознавание важных данных и фильтрация окружающей среды для поиска подходящего места для их получения представляют собой серьезную проблему. ^[5]

Для распространенных вычислительных систем крайне важно найти правильный уровень проактивности и прозрачности, не раздражая при этом пользователя. Системы могут сделать вывод о потребностях пользователя в проактивной деятельности на основе его уровня знаний по конкретной задаче. Самонастройка может иметь решающее значение для достижения этой цели.

Как отмечает Конференция по интеллектуальным средам (2007 г.): «Типы интеллектуальных сред варьируются от частных до общедоступных и от стационарных до мобильных; некоторые из них кратковременны, а другие постоянны; некоторые меняют тип в течение своего срока службы. Реализация интеллектуальных сред требует конвергенции различных дисциплин: информатика и информатика, архитектура, инженерия материалов, искусственный интеллект, социология и дизайн. Кроме того, необходимы технические прорывы в ключевых областях технологий, таких как микроэлектроника (например, миниатюризация, энергопотребление), коммуникационные и сетевые технологии. (например, широкополосные и беспроводные сети), интеллектуальные материалы (например, биоимплантаты) и интеллектуальные агенты (например, контекстная осведомленность)». Правильная интеграция всех этих компонентов имеет решающее значение для разработки полезного IE. ^[6]

Приложения

Бизнес

Одной из основных сфер, которая окажет существенное влияние на появление ИП, являются деловые отношения. Наиболее существенное влияние окажет то, как компании взаимодействуют друг с другом и с людьми. Их отношения станут более динамичными и должны подчеркивать более гибкий подход к бизнесу, пытаясь адаптироваться к постоянно меняющейся коммерческой среде. Такая гибкость должна также отражаться на их сотрудниках и их рабочей среде. Даже сегодня компании, которые продемонстрировали значительный уровень гибкости в своей рабочей среде и со своими сотрудниками (как в Microsoft или Google ), демонстрируют повышение уровня производительности и удержания сотрудников. ^[7]

Еще один важный вопрос, который компании должны учитывать в эпоху IE, — это то, как они подходят к конфиденциальности своих клиентов. Успех этих будущих компаний будет в значительной степени зависеть от того, насколько люди будут чувствовать себя более уверенно при использовании своей личной информации. Еще одним важным ключом к успеху этих перспективных предприятий будет предоставление конечному пользователю возможности контролировать то, как системы IE принимают решения. Дружественные пользовательские конфигурации должны позволить им контролировать эти системы, но в настоящее время это одна из самых больших проблем для системных инженеров .

Досуг

С момента создания IE появились новые способы развлечений. В музеях было проведено несколько экспериментов, в которых эта технология используется для создания более интерактивного опыта, который позволяет посетителям не только ощущать историю глазами, но и чувствовать всеми органами чувств. От использования звуков и света, которые адаптируются в соответствии с представленной экспозицией, до включения запахов, которые определяют уникальную среду, существуют безграничные возможности применения IE в такого рода развлечениях. ^[8]

Эту же концепцию можно использовать не только для улучшения существующих впечатлений от досуга, но и для создания новых. Художественное выражение оказало на это значительное влияние, поскольку мы увидели новые формы искусства, использующие искусственный интеллект и Интернет. Возьмем, к примеру, работу художника Криса Милка , где можно увидеть реализацию иммерсивных инсталляций, позволяющих пользователю не только оценить произведение искусства, но и стать его частью. Одно из его самых важных произведений искусства, «Предательство Святилища», использует проекции тел пользователей на разных экранах для изучения творческого процесса с помощью сгенерированных цифровых птиц. Для существования этого типа искусства требуется взаимодействие пользователя. ^[9]^[8]

Здравоохранение

Одним из наиболее важных применений интеллектуальной среды является индустрия здравоохранения . Вы можете использовать IE в палатах больницы, чтобы следить за состоянием пациентов, даже не замечая этого, что приводит к меньшему беспокойству тех пациентов, которые нуждаются в чрезвычайном продолжительном отдыхе, и меньшим усилиям медсестер, которым больше не требуется регулярно проверять пациентов. . Эта технология может существенно изменить способ проектирования больниц и клиник, поскольку медсестры могут более эффективно использовать свое время, посещая пациентов с критическими потребностями, не оставляя других пациентов под присмотром интеллектуальных палат. Эти уникальные установки больше не будут следить за состоянием здоровья пациентов и уведомлять медсестер, но их также можно запрограммировать на взаимодействие с ними в профилактических целях, вводя определенные лекарства или напрямую доставляя еду, когда это необходимо. ^[8]

Уход за слабыми, пожилыми пациентами может кардинально измениться в будущем с использованием ИЭ. Внедрив эту технологию у себя дома, мы сможем наблюдать за пациентом из любого места, где бы мы ни находились, без необходимости транспортировать его в больницы или клиники для оказания надлежащего ухода. Это может превратить практически любой дом в интеллектуальный дом престарелых , что позволит семьям сэкономить много денег за счет значительного снижения стоимости ухода. ^[8]

Экстренное реагирование

Предотвращение — лучший способ борьбы с возможной проблемой, и нет лучшего способа сделать это, чем сбор информации до проблемного события, которая поможет нам узнать, когда оно произойдет. IE предоставит идеальный способ сбора данных, необходимых для прогнозирования опасностей и возможных проблем в будущем. Если мы внедрим IE в наших домах, он сможет уведомить, например, пожарную охрану, если пожар вот-вот произойдет, а мы даже не заметим, или полицейское управление, если подозрительная активность будет обнаружена вблизи наших домов. В лучшем случае событие не произойдет, поскольку IE поможет нам провести диагностику среды, в которой оно реализовано, чтобы мы могли атаковать возможные проблемы задолго до того, как они произойдут. Это существенно улучшит условия жизни в городах и даст существенный экономический эффект, поскольку произойдет меньше опасных событий и предотвратятся материальные потери. ^[8]

Экологический мониторинг

Интеллектуальная среда поможет нам контролировать различные природные среды с гораздо большей точностью и детализацией, чем используемые в настоящее время методы. Имея доступ к более богатым и важным данным, это не только поможет нам контролировать окружающую среду на предмет возможных опасностей, но также изменит способ ее понимания, что заставит нас улучшить существующие теории и модели экологических процессов. На сегодняшний день эта технология используется для изучения таких явлений, как береговая эрозия, наводнения и движение ледников. Мы очень мало знаем о причинах многих природных процессов, которые в настоящее время влияют на нас, и наличие более точных и точных данных значительно улучшит способы решения этих проблем, так что мы не только сделаем людей более экологически чистыми, но и улучшим здоровье людей. наша планета. ^[8]

См. также

Ссылки

^ Аугусто, Хуан С; Каллаган, Вик (2013). «Интеллектуальная среда: манифест» (PDF) . Человеко-ориентированные вычисления и информационные науки . 3:12 . дои : 10.1186/2192-1962-3-12 . S2CID 4221143 .
^ Стивентон А. и Райт С. (редакторы) (2006) Интеллектуальные пространства: применение распространенных ИКТ , Springer-Verlag.
^ «Конференция по интеллектуальной среде» .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ли, Джу-Хо; Хашимото, Хидеки (2002). «Интеллектуальное пространство — понятие и содержание». Продвинутая робототехника . 16 (3): 265–280. дои : 10.1163/156855302760121936 . ISSN 0169-1864 . S2CID 207629201 .
^ Jump up to: ^а ^б Сатьянараянан, М. (2001). «Повсеместные вычисления: видение и проблемы». Персональные коммуникации IEEE . 8 (4): 10–17. дои : 10.1109/98.943998 .
^ Конференция по интеллектуальной среде (2007)
^ Стивентон, Алан; Райт, Стив (30 мая 2010 г.). Интеллектуальные пространства: применение всепроникающих ИКТ . Springer Science & Business Media. ISBN 9781846284298 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Райт, С; Стивентон, А. (2004). «Интеллектуальные пространства — видение, возможности и барьеры». Технологический журнал BT . 22 (3): 15–26. doi : 10.1023/b:bttj.0000047116.13540.e0 . ISSN 1358-3948 . S2CID 62538246 .
^ «Искусство в эпоху искусственного интеллекта: как технологии меняют наше творчество» . Центр сингулярности . 06 февраля 2017 г. Проверено 28 ноября 2018 г.

Внешние ссылки

Конференции:

Журналы:

[1] Аугусто, Хуан С; Каллаган, Вик (2013). «Интеллектуальная среда: манифест» (PDF) . Человеко-ориентированные вычисления и информационные науки . 3:12 . дои : 10.1186/2192-1962-3-12 . S2CID 4221143 .

[2] Стивентон А. и Райт С. (редакторы) (2006) Интеллектуальные пространства: применение распространенных ИКТ , Springer-Verlag.

[3] «Конференция по интеллектуальной среде» .

[:0-4] Jump up to: ^а ^б ^с Ли, Джу-Хо; Хашимото, Хидеки (2002). «Интеллектуальное пространство — понятие и содержание». Продвинутая робототехника . 16 (3): 265–280. дои : 10.1163/156855302760121936 . ISSN 0169-1864 . S2CID 207629201 .

[:1-5] Jump up to: ^а ^б Сатьянараянан, М. (2001). «Повсеместные вычисления: видение и проблемы». Персональные коммуникации IEEE . 8 (4): 10–17. дои : 10.1109/98.943998 .

[6] Конференция по интеллектуальной среде (2007)

[7] Стивентон, Алан; Райт, Стив (30 мая 2010 г.). Интеллектуальные пространства: применение всепроникающих ИКТ . Springer Science & Business Media. ISBN 9781846284298 .

[:02-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Райт, С; Стивентон, А. (2004). «Интеллектуальные пространства — видение, возможности и барьеры». Технологический журнал BT . 22 (3): 15–26. doi : 10.1023/b:bttj.0000047116.13540.e0 . ISSN 1358-3948 . S2CID 62538246 .

[9] «Искусство в эпоху искусственного интеллекта: как технологии меняют наше творчество» . Центр сингулярности . 06 февраля 2017 г. Проверено 28 ноября 2018 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]