Искусственный интеллект

     САПР иностранных разработчиков

     Бесплатные САПР иностранных разработчиков с открытым исходным кодом

• BRL-CAD — открытая 3D система проектирования;
• FreeCAD от Aik-Siong Koh (A-S. Koh);
• FreeCAD от Юргена Райгеля (Jürgen Riegel) — открытая 3D система проектирования;
• QCad — открытая 2D система проектирования;
• SALOME — Открытая модульная система 3D проектирования;
• Electric — проектирование интегральных схем и электропроводки;
• KiCad — Комплекс для проектирования электронных схем и печатных плат.
• Medusa4 — система автоматического проектирования, бесплатная лицензия для частного пользования.

     Платные САПР иностранных разработчиков

• Aldec Active-HDL и Riviera — продукты для ввода, моделирования и верификации проектов на языках VHDL, Verilog, SystemVerilog, SystemC.
• Foran — специализированная судостроительная система автоматизированного проектирования, разработанная фирмой SENER для проектирования и строительства коммерческих и военно-морских судов.
• 3design CAD — САПР для ювелирного и графического дизайна.
• Интех-Раскрой САПР ТП — САПР для автоматизации технологии раскроя листового металла.
• Эксперт-СКС — САПР для автоматизации на всех этапах проектирования структурированных кабельных систем, ВОЛС, ЛВС, линейных и магистральных сетей.
• Altium
• Altium Designer — комплексный пакет разработки электронных систем
• P-CAD — САПР для проектирования электронных устройств
• Allplan BIM — САПР комплексного проектирования, проектирование всех разделов в одной системе.
• ANSOFT — САПР электроники, электромеханики, систем питания, управления, связи и радиолокации.
• ArchiCAD — САПР для архитектуры компании Graphisoft
• Autodesk
• AutoCAD — самая распространённая САПР не российского производства.
• Autodesk Inventor — система трехмерного твердотельного проектирования для разработки сложных машиностроительных изделий.
• Autodesk Revit — система трехмерного архитектурного и строительного проектирования.
• Bocad-3D — модульный программный комплекс для разработки чертежей, узлов и схем металлических и деревянных конструкций в трехмерном пространстве. Основной задачей Bocad-3D является детализация чертежей и спецификаций на стадиях КМ и КМД.
• BtoCAD — базовая САПР с форматом DWG и интерфейсом AutoCAD
• Cadmech — универсальная САПР для машиностроения
• Cadence
• Allegro — тяжелая САПР для проектирования электронных устройств
• OrCAD — САПР для проектирования электронных устройств
• Specctra — трассировщик печатных плат
• Dassault Systèmes
• CATIA — САПР для аэрокосмической промышленности
• SolidWorks— универсальная САПР для машиностроения
• Dietrichs — немецкий САПР/CAM для деревянных построек
• E3.series — САПР для Электротехники и АСУТП
• Electric — проектирование интегральных схем и электропроводки.
• EPLAN — Мировой лидер в области САПР для Электротехники и АСУТП
• GstarCAD — САПР на основе IntelliCAD, максимально приближенная к прежнему интерфейсу AutoCAD.
• IntelliCAD — DWG-совместимая платформа для САПР. Разрабатывается международным консорциумом IntelliCAD Technology Consortium. Служит платформой для многих САПР, таких как BricsCAD, ProgeCAD, ZwCAD и других
• IronCAD
• Ironcad — Профессиональная система трехмерного твердотельного моделирования и конструирования, а также полнофункциональный 2D CAD. Выделяется среди конкурентов рядом уникальных инструментов. Имеет встроенный рендер.
• Inovate — Система для трехмерного моделирования и визуализации. В отличие от IronCAD нет функций создания чертежей и работы с листовым металлом.
• Ironcad Draft — Инструмент для двухмерного проектирования, с привычным графическим интерфейсом пользователя и уникальными интегрированными возможностями работы с 3D данными.
• Magics — САПР для быстрого прототипирования
• MicroStation — универсальная САПР компании Bentley Systems (офф. сайт), первоначально созданная по технологиям Intergraph Corporation. Основа многочисленных программных решений для: ГИС, геодезии, картографии, земельного кадастра, инженерных сетей, проектирования электроники, архитектуры, строительства мостов, автодорог, зданий и сооружений, проектирования промышленных предприятий и заводов, машиностроения, дизайна интерьеров и пр. Основные форматы: DGN и DWG. Есть бесплатные версии.
• Parametric Technologies Corp. (PTC)
• Pro/Engineer — универсальная САПР для промышленных компаний
• MathCAD — интегрированная система решения математических, инженерно-технических и научных задач
• Proteus — САПР проектирования электронных устройств и печатных плат.
• Rhinoceros — универсальный САПР для промышленного дизайна
• Siemens PLM Software
• NX — CAx система для различных отраслей промышленности, одна из немногих в полной мере поддерживающая «прямое» не параметрическое моделирование;
• Solid Edge — 2D/3D CAD-система, разработанная Intergraph Corporation в рамках проекта Jupiter, привнёсшего в ПО новый уровень интерактивности (интеллектуальный курсор, прямая работа с разными форматами без импорта/экспорта и пр.). Есть бесплатные версии.
• SmartSketch — 2D CAD-система с инновационным пользовательским интерфейсом, разработанная корпорацией Intergraph в рамках проекта Jupiter, привнёсшего в ПО новый уровень интерактивности (интеллектуальный курсор, прямая работа с разными форматами без импорта/экспорта и пр.). Некоторое время поставлялась Microsoft в пакете дополнительного ПО Plus! для Windows. «Младший брат» системы Solid Edge. Основное назначение — быстрые наброски чертежей, создание диаграмм, схем, офисные оформительские работы. Содержит большое количество готовых компонентов графики для самых разных областей.
• ZwCAD — одна из САПР на основе IntelliCAD
• Mastercam- мощная система для токарных и фрезерных 3D работ.
• Medusa4 — система автоматического проектирования, бесплатная лицензия для частного пользования, коммерческая лицензия, лицензия за коммерческое использование — «Платёж за единичное коммерческое использование»
• JULIVI - Система конструирования и моделирования одежды
• Tebis- универсальная комплексная САПР для моделирования, обработки и измерений.

     Перспективы развития искусственного интеллекта

     В современном мире рост производительности программиста практически происходит только в тех случаях, когда часть интеллектуальной нагрузки берут на себя компьютеры. Одним из способов достигнуть максимального прогресса в этой области является "искусственный интеллект" (ИИ), когда компьютер не только берет на себя однотипные, многократно повторяющиеся операции, но и сам может обучаться. Кроме того, создание полноценного "искусственного интеллекта" открывает перед человечеством новые горизонты развития.

     Целью изучения этих вопросов является подготовка специалистов в области автоматизации  сложноформализуемых задач, которые до сих пор считаются прерогативой человека. Данная дисциплина необходима для приобретения знаний о способах мышления человека, а также о методах их реализации на компьютере. Из сказанного выше вытекает основная философская проблема в области ИИ — возможность или невозможность моделирования мышления человека. В случае, если когда-либо будет получен отрицательный ответ на этот вопрос, все остальные вопросы курса не будут иметь ни малейшего смысла.

     Следовательно, начиная исследование ИИ, заранее  предполагается положительный ответ.  

     Ниже  приведены несколько соображений, которые подводят к данному ответу.

1. Первое доказательство является схоластическим и говорит о непротиворечии ИИ и Библии. Даже люди, далекие от религии, знают слова священного писания: "И создал Господь человека по образу и подобию своему…". Исходя из этих слов, можно заключить, что поскольку Господь, во-первых, создал нас, а во-вторых, мы по своей сути подобны ему, то мы вполне можем создать кого-то по образу и подобию человека.
2. Создание нового разума биологическим путем — для человека дело вполне привычное. Наблюдая за детьми, мы видим, что большую часть знаний они приобретают путем обучения, а не получают как заложенную в них заранее. Данное утверждение на современном уровне не доказано, но по внешним признакам все выглядит именно так.
3. То, что раньше казалось вершиной человеческого творчества — игра в шахматы, шашки, распознавание зрительных и звуковых образов, синтез новых технических решений, — на практике оказалось не таким уж сложным делом (сейчас работа ведется не на уровне возможности или невозможности реализации перечисленного, а всего лишь на уровне нахождения оптимального алгоритма). Теперь зачастую данные проблемы даже не относят к проблемам ИИ. Есть надежда, что и полное моделирование мышления человека окажется не таким уж сложным делом.
4. С проблемой воспроизведения своего мышления тесно смыкается проблема возможности самовоспроизведения.

     Способность к самовоспроизведению долгое время  считалась прерогативой живых организмов. Однако некоторые явления, происходящие в неживой природе (например, рост кристаллов, синтез сложных молекул копированием), очень похожи на самовоспроизведение. В начале 1950-х годов Дж. фон Нейман занялся основательным изучением самовоспроизведения и заложил основы математической теории "самовоспроизводящихся автоматов". Он же теоретически доказал возможность их создания.

     Есть  также различные неформальные доказательства возможности самовоспроизведения, но для программистов самым ярким  доказательством, пожалуй, является существование компьютерных вирусов.

5. Принципиальная возможность автоматизации решения интеллектуальных задач с помощью ЭВМ обеспечивается свойством алгоритмической универсальности. Что же это за свойство?

     Независимо  от того, в какой форме и какими средствами предписание будет первоначально выражено, его можно будет задать также в виде машинной программы.

     Однако  не следует думать, что вычислительные машины и роботы могут в принципе решать любые задачи. Алгоритмическая  универсальность ЭВМ означает, что на них можно программно реализовывать (т. е. представить в виде машинной программы) любые алгоритмы преобразования информации — будь то вычислительные алгоритмы, алгоритмы управления, поиска доказательства теорем или композиции мелодий. При этом имеют в виду, что процессы, порождаемые этими алгоритмами, являются потенциально осуществимыми, т. е. что они осуществимы в результате конечного числа элементарных операций. Практическая осуществимость алгоритмов зависит от имеющихся в нашем распоряжении средств, которые могут меняться с развитием техники. Так, в связи с появлением быстродействующих ЭВМ стали практически осуществимыми и такие алгоритмы, которые ранее были осуществимыми только потенциально.

     Однако  свойство алгоритмической универсальности  не ограничивается констатацией того, что для всех известных алгоритмов оказывается возможной их программная реализация на ЭВМ. Анализ разнообразных задач привел математиков к замечательному открытию. Было строго доказано существование таких типов задач, для которых невозможен единый эффективный алгоритм, решающий все задачи данного типа; в этом смысле невозможно решение задач такого типа и с помощью вычислительных машин. Этот факт способствует лучшему пониманию того, что могут делать машины и чего они не могут сделать. В самом деле, утверждение об алгоритмической неразрешимости некоторого класса задач является не просто признанием того, что такой алгоритм нам не известен и никем еще не найден. Такое утверждение представляет собой одновременно и прогноз на все будущие времена о том, что подобного рода алгоритм нам неизвестен и никем не будет указан или, иными словами, что он не существует.

     Как же действует человек при решении  таких задач? Похоже, что он просто игнорирует их, что, однако, не мешает ему  жить дальше. Другим путем является сужение условий универсальности задачи, когда она решается только для определенного подмножества начальных условий. И еще один путь заключается в том, что человек методом "научного тыка" расширяет множество доступных для себя элементарных операций (например, создает новые материалы, открывает новые месторождения или типы ядерных реакций).

     Следующим философским вопросом ИИ является цель создания. Допустим, что человек  сумел создать интеллект, превышающий  свой собственный (пусть не качеством, так количеством). Что теперь будет с человечеством? Какую роль будет играть человек? Для чего он теперь нужен? Нужно ли в принципе создание ИИ?

     Приемлемым  ответом на эти вопросы является концепция "усилителя интеллекта" (УИ). Уже сейчас созданы и неживые УИ — например, люди не могли бы предсказать погоду без компьютеров, а при полетах космических кораблей с самого начала применялись бортовые счетно-решающие устройства. Кроме того, человек уже давно использует усилители силы (УС) — понятие, во многом аналогичное УИ. В качестве усилителей силы ему служат автомобили, краны, электродвигатели, прессы, пушки, самолеты и многое другое.

     Перспективные технологии

     1. Нейронные сети.

     Это направление стабильно держится на первом месте. Продолжается совершенствование алгоритмов обучения и классификации в масштабе реального времени, обработки естественных языков, распознавания изображений, речи, сигналов, а также создание моделей интеллектуального интерфейса, подстраивающегося под пользователя. Среди основных прикладных задач, решаемых с помощью нейронных сетей, - финансовое прогнозирование, извлечение информации из данных, диагностика систем, контроль за деятельностью сетей, шифрование данных. В последние годы идет усиленный поиск эффективных методов синхронизации работы нейронных сетей на параллельных устройствах.

     2. Эволюционные вычисления.

     На  развитие сферы эволюционных вычислений (ЭВ; автономное и адаптивное поведение  компьютерных приложений и робототехнических  устройств) значительное влияние оказали  прежде всего инвестиции в нанотехнологии. ЭВ затрагивают практические проблемы самосборки, самоконфигурирования и самовосстановления систем, состоящих из множества одновременно функционирующих узлов. При этом удается применять научные достижения из области цифровых автоматов.

     Другой  аспект ЭВ - использование для решения  повседневных задач автономных агентов  в качестве персональных секретарей, управляющих личными счетами, ассистентов, отбирающих нужные сведения в сетях  с помощью поисковых алгоритмов третьего поколения, планировщиков работ, личных учителей, виртуальных продавцов и т. д. Сюда же относится робототехника и все связанные с ней области. Основные направления развития - выработка стандартов, открытых архитектур, интеллектуальных оболочек, языков сценариев/запросов, методологий эффективного взаимодействия программ и людей.

     Модели  автономного поведения предполагается активно внедрять во всевозможные бытовые  устройства, способные убирать помещения, заказывать и готовить пищу, водить автомобили и т. п.

     В дальнейшем для решения сложных задач (быстрого исследования содержимого Сети, больших массивов данных наподобие геномных) будут использоваться коллективы автономных агентов. Для этого придется заняться изучением возможных направлений эволюции подобных коллективов, планирования совместной работы, способов связи, группового самообучения, кооперативного поведения в нечетких средах с неполной информацией, коалиционного поведения агентов, объединяющихся “по интересам”, научиться разрешать конфликты взаимодействия и т. п.

     Особняком стоят социальные аспекты - как общество будет на практике относиться к таким сообществам интеллектуальных программ.

     3. На третьем - пятом местах (по  популярности) располагаются большие  группы различных технологий.

     3.1 Нечеткая логика

     Системы нечеткой логики активнее всего будут применяться преимущественно в гибридных управляющих системах.

     3.2 Обработка изображений

     Продолжится разработка способов представления  и анализа изображений (сжатие, кодирование  при передаче с использованием различных  протоколов, обработка биометрических образов, снимков со спутников), независимых от устройств воспроизведения, оптимизации цветового представления на экране и при выводе на печать, распределенных методов получения изображений.

     Дальнейшее  развитие получат средства поиска, индексирования и анализа смысла изображений, согласования содержимого справочных каталогов при автоматической каталогизации, организации защиты от копирования, а также машинное зрение, алгоритмы распознавания и классификации образов.