Исследование искуственного интеллекта

Содержание:

 

     Введение.....................................1

     Механический  подход..........................2

     Электронный  подход...........................3

     Кибернетический подход.......................6

     Нейронный  подход.............................8

     Появление  перцептрона.......................10

     Искусственный  интеллект и

     теоретические  проблемы психологии...........12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     С конца  40-х годов ученые все большего  числа  университетских  и

промышленных исследовательских  лабораторий устремились к дерзкой цели:

построение компьютеров,  действующих таким образом, что по результатам

работы их невозможно было бы отличить от человеческого разума.

     Терпеливо  продвигаясь вперед в своем нелегком труде, исследовате-

ли,  работающие в области  искусственного интеллекта (ИИ),  обнаружили,

что вступили в схватку  с весьма запутанными проблемами, далеко выходя-

щими за пределы традиционной информатики.  Оказалось, что прежде всего

необходимо  понять механизмы  процесса обучения,  природу языка и чувс-

твенного восприятия.  Выяснилось,  что для создания машин, имитирующих

работу человеческого  мозга, требуется разобраться в том, как действуют

миллиарды его взаимосвязанных  нейронов. И тогда многие  исследователи

пришли  к  выводу,  что пожалуй самая трудная проблема,  стоящая перед

современной наукой - познание процессов функционирования человеческого

разума,  а не просто имитация его работы. Что непосредственно затраги-

вало фундаментальные теоретические проблемы психологической  науки.  В

самом  деле,  ученым  трудно даже прийти к единой точке зрения относи-

 

тельно самого предмета их исследований  -  интеллекта.  Здесь,  как  в

 

притче о слепцах,  пытавшихся описывать слона, пытается придерживаться

 

своего заветного определения.

 

     Некоторые  считают,  что интеллект - умение  решать сложные задачи;

 

другие рассматривают  его как способность к обучению,  обобщению и ана-

 

логиям;  третьи - как возможность  взаимодействия с внешним миром  путем

 

общения, восприятия и осознания  воспринятого. Тем не менее многие исс-

 

ледователи ИИ склонны принять тест машинного интеллекта,  предложенный

 

в начале 50-х годов выдающимся английским математиком  и  специалистом

 

по  вычислительной  технике  Аланом Тьюрингом.  Компьютер можно  считать

 

разумным,- утверждал Тьюринг,- если он способен  заставить нас пове-

 

рить, что мы имеем дело не с машиной, а с человеком.

 

     Механический  подход.

 

     Идея создания  мыслящих машин "человеческого  типа",  которые каза-

 

лось бы думают,  двигаются,  слышат , говорят, и вообще ведут себя как

 

живые люди уходит корнями  в глубокое прошлое.  Еще древние  египтяне  и

 

римляне испытывали благоговейный  ужас перед культовыми статуями, кото-

 

рые жестикулировали и изрекали пророчества (разумеется не  без помощи

 

жрецов).  Средневековые  летописи полны рассказов об автоматах, способ-

 

ных ходить и двигаться почти также как их хозяева -  люди.  В средние

 

века и даже позднее  ходили слухи о том, что у кого-то из мудрецов есть

 

гомункулы (маленькие искусственные  человечки) - настоящие живые,  спо-

 

собные чувствовать существа. Выдающийся швейцарский врач и естествоис-

 

пытатель XVI в Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм  (более известный под

 

именем Парацельс) оставил  руководство по изготовлению гомункула, в ко-

 

тором описывалась странная процедура, начинавшаяся с закапывания  в ло-

 

шадиный  навоз герметично закупоренной человеческой спермы.  "Мы будем

 

как боги,  - провозглашал Парацельс. - Мы повторим величайшее из чудес

 

господних - сотворение человека!"(4)

 

     В XVIII в.  благодаря развитию техники, особенно  разработке часо-

 

вых механизмов, интерес к подобным изобретениям возрос, хотя результа-

 

ты были гораздо более "игрушечными", чем это хотелось бы Парацельсу. В

 

1736 г.  французский изобретатель  Жак де Вокансон изготовил механичес-

 

кого флейтиста в человеческий рост,  который исполнял двенадцать мело-

 

дий, перебирая пальцами отверстия и дуя в мундштук,  как настоящий му-

 

зыкант. В середине 1750-х годов Фридрих фон Кнаус, австрийский автор,

 

служивший при дворе Франциска I,  сконструировал серию машин,  которые

 

умели держать перо и могли  писать довольно длинные тексты. Другой мас-

 

тер, Пьер Жак-Дроз из Швейцарии,  построил пару изумительных по  слож-

 

ности механических кукол размером с ребенка: мальчика, пишущего письма

 

и девушку, играющую на клавесине.

 

     Успехи механики  XIX в.  стимулировали еще более  честолюбивые за-

 

мыслы.  Так,  в 1830-х годах английский математик Чарльз Бэббидж заду-

 

мал,  правда, так и не завершив, сложный цифровой калькулятор, который

 

он назвал Аналитической  машиной;  как утверждал Бэббидж,  его машина в

 

принципе могла бы рассчитывать шахматные ходы. Позднее, в 1914 г., ди-

 

ректор  одного  из  испанских  технических  институтов  Леонардо  Тор-

 

рес-и-Кеведо  действительно из готовил электромеханическое устройство,

 

способное разыгрывать простейшие шахматные эндшпили почти также хоро-

 

шо, как и человек.

 

     Электронный  подход.

 

     Однако только  после  второй  мировой войны  появились устройства,

 

казалось бы,  подходящие для достижения заветной цели -  моделирования

 

разумного поведения;  это  были электронные цифровые вычислительные ма-

 

шины. "Электронный мозг",  как тогда восторженно  называли  компьютер,

 

поразил в 1952 г. телезрителей США, точно предсказав результаты прези-

 

дентских выборов за несколько часов до получения окончательных данных.

 

Этот "подвиг" компьютера лишь подтвердил вывод,  к которому в то время

 

пришли многие ученые:  наступит тот день, когда автоматические вычисли-

 

тели, столь быстро, неутомимо и безошибочно выполняющие автоматические

 

действия, смогут имитировать  невычислительные  процессы,  свойственные

 

человеческому мышлению, в  том числе восприятие и обучение, распознава-

 

ние образов,  понимание повседневной речи и письма, принятие решений в

 

неопределенных ситуациях,  когда известны не все факты.  Таким образом

 

"заочно" формулировался  своего рода "социальный заказ"  для психологии,

 

стимулируя различные  отрасли науки.

 

     Многие изобретатели  компьютеров и первые  программисты  развлека-

 

лись составляя программы для отнюдь не технических занятий,  как сочи-

 

нение музыки, решение головоломок и игры, на первом месте здесь оказа-

 

лись шашки и шахматы.  Некоторые романтически настроенные программисты

 

даже заставляли свои машины писать любовные письма.

 

     К концу  50-х годов все эти увлечения  выделились в новую более или

 

менее самостоятельную ветвь  информатики,  получившую название "искусс-

 

твенный интеллект".  Исследования в области ИИ, первоначально сосредо-

 

точенные в нескольких университетских  центрах  США  -  Массачусетском

 

технологическом  институте,  Технологическом институте Карнеги в Питт-

 

сбурге,  Станфордском университете,  - ныне ведутся во  многих  других

 

университетах и корпорациях США и других стран. В общем исследователей

 

ИИ,  работающих над созданием  мыслящих машин,  можно разделить  на  две

 

группы.  Одних интересует чистая наука и для них компьютер - лишь инс-

 

трумент,  обеспечивающий возможность экспериментальной проверки теорий

 

процессов  мышления.  Интересы  другой группы лежат в  области техники:

 

они стремятся расширить  сферу применения компьютеров и  облегчить поль-

 

зование ими. Многие представители второй группы мало заботятся о выяс-

 

нении механизма мышления - они полагают, что для их работы это едва ли

 

более полезно, чем изучение полета птиц и самолетостроения.

 

     В настоящее  время,  однако,  обнаружилось,  что как научные так и

 

технические поиски столкнулись  с несоизмеримо более серьезными трудно-

 

стями, чем представлялось первым энтузиастам.  На первых порах многие

 

пионеры ИИ  верили,  что  через какой-нибудь десяток лет  машины машины

 

обретут высочайшие человеческие таланты. Предполагалось, что преодолев

 

период "электронного  детства"  и обучившись в библиотеках  всего мира,

 

хитроумные компьютеры, благодаря  быстродействию точности и безотказной

 

памяти постепенно превзойдут своих создателей-людей.  Сейчас мало кто

 

говорит об этом,  а если и говорит, то отнюдь не считает, что  подобные

 

чудеса не за горами.

 

     На протяжении  всей своей короткой истории  исследователи в области

 

ИИ всегда находились на переднем крае информатики. Многие ныне обычные

 

разработки,  в том числе  усовершенствованные системы программирования,

 

тектовые  редакторы и программы распознавания образов,  в значительной

 

мере рассматриваются  на работах по ИИ.  Короче говоря,  теории,  новые

 

идеи, и разработки ИИ неизменно  привлекают внимание тех, кто стремится

 

расширить области применения и возможности компьютеров, сделать  их бо-

 

лее "дружелюбными" то есть более похожими на разумных помощников и ак-

 

тивных советчиков,  чем те педантичные и туповатые  электронные рабы,

 

какими они всегда были.

 

     Несмотря на  многообещающие перспективы,  ни  одну из разработанных

 

до  сих  пор программ ИИ нельзя назвать "разумной" в  обычном понимании

 

этого слова.  Это объясняется  тем,  что все они узко специализированы;

 

самые  сложные экспертные системы по своим возможностям скорее напоми-

 

нают дрессированных или механических кукол, нежели человека с его гиб-

 

ким  умом  и  широким  кругозором.  Даже среди исследователей ИИ теперь

 

многие сомневаются,  что  большинство подобных изделий принесет сущест-

 

венную пользу. Немало критиков ИИ считают, что такого рода ограничения

 

вообще непреодолимы.

 

     К числу  таких скептиков относится и   Хьюберт  Дрейфус,  профессор

 

философии Калифорнийского  университета в Беркли.  С его  точки зрения,

 

истинный разум невозможно отделить от его человеческой основы,  заклю-

 

ченной в человеческом организме.  "Цифровой компьютер - не человек,  -

 

говорит Дрейфус.  - У компьютера нет ни тела, ни эмоций, ни потребнос-

 

тей. Он  лишен социальной ориентации,  которая приобретается жизнью в

 

обществе, а именно она делает поведение разумным.  Я не хочу  сказать,

 

что компьютеры не могут  быть разумными.  Но цифровые компьютеры,  зап-

 

рограммированные фактами и правилами из  нашей,  человеческой,  жизни,

 

действительно не могут стать  разумными.  Поэтому ИИ в том  виде, как мы

 

его представляем,  невозможен".(1)

 

     Кибернетический  подход.

 

     Попытки построить  машины, способные к разумному  поведению, в зна-

 

чительной мере вдохновлены идеями профессора МТИ Норберта Винера,  од-

 

ной из выдающихся личностей  в интеллектуальной истории Америки.  Помимо

 

математики  он обладал  широкими познаниями в других областях,  включая

 

нейропсихологию, медицину, физику и электронику.

 

     Винер был  убежден, что наиболее перспективны  научные исследования

 

в так называемых пограничных  областях, которые нельзя конкретно  отнес-

 

ти к той или иной конкретной дисциплины. Они лежат где-то на стыке на-

 

ук, поэтому к ним обычно не подходят столь строго. "Если затруднения в

 

решении какой-либо  проблемы психологии имеют математический характер,

 

пояснял он, - то десять несведущих в математике психологов продвинуть-

 

ся не дальше одного столь же несведущего".

 

     Винеру и  его сотруднику Джулиану Бигелоу  принадлежит разработка

 

принципа "обратной связи", который был успешно применен при разработке

 

нового оружия с радиолокационным наведением.  Принцип  обратной  связи

 

заключается в использовании  информации, поступающей из окружающего  ми-

 

ра, для изменения поведения машины.  В основу разработанных Винером и

 

Бигелоу систем  наведения были положены тонкие математические методы;

 

при малейшем изменении отраженных от самолета радиолокационных  сигна-

 

лов они соответственно изменяли наводку орудий,  то есть - заметив  по-

 

пытку отклонения самолета от курса,  они тотчас расчитывали его даль-

 

нейший путь и направляли орудия так, чтобы траектории снарядов и само-

 

летов пересеклись.

 

     В дальнейшем  Винер разработал на принципе  обратной  связи  теории

 

как  машинного  так и человеческого разума.  Он доказывал,  что именно