Основы искусственного интеллекта

Цель работы. Изучить базовые принципы робототехники и интеллектуальных технических систем, а также рассмотреть их применение в современных автоматизированных и автономных системах.

Теоретическая часть

Робототехника — область науки и техники, связанная с разработкой, программированием и применением роботов для выполнения различных задач.

Интеллектуальные технические системы (ИТС) — системы, способные самостоятельно воспринимать окружающую среду, анализировать информацию и принимать решения с использованием элементов искусственного интеллекта.

Основные компоненты робота:

·                     Датчики (сенсоры) — собирают информацию об окружающей среде;

·                     Исполнительные механизмы (актуаторы) — выполняют физические действия;

·                     Контроллер — обрабатывает данные и управляет системой;

·                     Программное обеспечение — алгоритмы управления и принятия решений.

Основные типы роботов:

·                     промышленные роботы;

·                     мобильные роботы;

·                     сервисные роботы;

·                     медицинские роботы;

·                     автономные транспортные системы.

Интеллектуальные функции роботов:

·                     распознавание объектов;

·                     навигация в пространстве;

·                     планирование маршрута;

·                     адаптация к среде;

·                     взаимодействие с человеком.

Примеры применения:

·                     автоматизация производства;

·                     складская логистика;

·                     сельское хозяйство (агророботы);

·                     беспилотный транспорт;

·                     поисково-спасательные операции.

План выполнения работы

1. Изучение основ робототехники

Обучающийся должен:

·                     изучить структуру робототехнической системы;

·                     рассмотреть функции основных компонентов робота;

·                     определить виды роботов и их назначение.

2. Исследование интеллектуальных технических систем

Необходимо:

·                     изучить понятие интеллектуальных систем;

·                     рассмотреть их связь с искусственным интеллектом;

·                     определить примеры применения ИТС в реальной жизни.

Примеры:

·                     автономные роботы;

·                     умные производственные линии;

·                     беспилотные автомобили;

·                     системы «умного дома».

3. Анализ примеров робототехнических систем

Необходимо выбрать 2–3 примера роботов или ИТС и описать:

·                     назначение системы;

·                     используемые технологии;

·                     тип управления (автономный/полуавтономный);

·                     преимущества;

·                     ограничения.

4. Анализ работы интеллектуальной системы

Для выбранного примера необходимо:

·                     описать процесс получения данных;

·                     определить этапы обработки информации;

·                     объяснить, какие решения принимает система;

·                     оценить эффективность работы.

Пример структуры анализа

Этап	Описание
Система	мобильный робот
Датчики	камеры, LiDAR
Обработка	анализ окружающей среды
Решение	построение маршрута
Результат	автономное перемещение

Требования к оформлению результата

Работа должна содержать:

·                     введение;

·                     описание основ робототехники;

·                     анализ интеллектуальных систем;

·                     примеры робототехнических решений;

·                     выводы.

Допускается использование:

·                     таблиц;

·                     схем;

·                     рисунков;

·                     блок-схем работы робота.

Критерии оценивания

Критерий	Описание	Баллы
Понимание основ робототехники	Корректное описание компонентов и принципов	0–40
Анализ интеллектуальных систем	Понимание ИТС и их применения	0–30
Аргументация	Логичность и обоснование выводов	0–20
Оформление работы	Структура и аккуратность	0–10

Максимальный балл: 100

Дополнительно (рекомендации для студентов)

Для повышения оценки рекомендуется:

·                     использовать реальные примеры роботов (промышленные, сервисные, мобильные);

·                     сравнить разные типы робототехнических систем;

·                     описать применение в своей будущей профессии;

·                     оформить работу в виде схемы или презентации.

Итог работы

Студент должен уметь:

·                     объяснять принципы работы робототехнических систем;

·                     понимать роль датчиков и исполнительных механизмов;

·                     анализировать интеллектуальные функции роботов;

·                     приводить примеры применения ИТС в реальных задачах.