Реферат Искусственный интеллект 3
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ФИЛОСОФИИ
РЕФЕРАТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ФИЛОСОФИЯ”
НА ТЕМУ: “ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ”
Факультет: ПМиИ
Группа: ПММ-41
Студент: Слепынин А. Ю.
Преподаватель: Буторин В. Я.
Новосибирск 1999г.
Содержание
| |
Введение 3
Взгляды на термин "знание" 5
Аспект представления знаний 5
Знание как основа 6
Рефлексия как одна из составляющих интеллектуальной деятельности 9
Понятие рефлексии 9
Неотъемлимость рефлексии 12
Математическо-технические аспекты реализации систем
искусственного интеллекта 13
Природа обработки естественного языка 15
Основная проблема обработки естественного языка 16
Распознавание речи 17
Практическая реализация 18
Семантические сети 20
Искусственный интеллект и теоретические проблемы психологии 21
Сознаниие и разум 23
Что такое сознание? 23
Сознание и выживание 24
Есть ли разум? 25
Чем же отличается сознание от самообучения? 26
Человек вооружен 27
Осознавание себя 27
Сознание - это не материальный предмет 28
Разумны только люди? 30
Заключение 31
Словарь терминов 33
Использованная литература 35
Введение
| |
Современные философы и исследователи науки часто рассматривают междисциплинарные науки как одно из выдающихся достижений заново открытых в 20 веке. Искусственный интеллект и искусственная жизнь представляют прекрасный пример такой интеграции многих научных областей. Конечно, междисциплинарность тоже имеет свою цену. Химики, биологи, специалисты в области вычислительных наук и многие другие изучают различные аспекты живых систем, пользуясь при этом сходными методами. Основными методами изучения искусственной жизни являются: синтез искусственных систем с аналогичным живым системам поведением, изучение динамики развития процесса, а не конечного результата, конструирование систем демонстрирующих феномен созидания. То что объединяет исследователей в области искусственной жизни (ИЖ) - это методы, в отличие от их целей. Конечно, существует общий интерес к жизни как к феномену для изучения. К сожалению, жизнь слишком сложна, чтобы можно было наметить общие направления в исследованиях. Доказательствам последнего утверждения может служить тот факт, что некоторые заинтересованы в исследовании “систем, демонстрирующих феномены живых систем”, другие изучают природу химического репродуцирования или пытаются решить философские проблемы самосознания. В то же время совершенно другой вид исследователей, относящихся к области роботики, пытаются создавать физические системы, демонстрирующие некоторое поведенческое сходство с животными. По современным научным данным человеческий мозг содержит около 240 основных “вычислительных” узлов нейронов, которых соединяют около 250 связей синапсов. Современные вычислительные системы стремительно приближаются по своим вычислительным возможностям к мозгу. Искусственные нейронные сети контролируют сложнейшие системы управления и слежения, проявляют способности в области распознавания изображения вплоть до возможности создания интеллектуальных автопилотов. Уже активно занимается искусственными системами область, считавшаяся прерогативой человека - компьютеры стали лучше людей играть в шахматы. В таких условиях приобретает особую значимость рассмотрение основных философских вопросов, связанных с искусственным интеллектом и искусственной жизнью. При этом, очевидно, возможно взаимовлияние искусственного интеллекта и искусственной жизни на философские проблемы мышления и жизни вообще.
Взгляды на термин “знание”
| |
В последние годы термин “знание” все чаще употребляется в информатике. Он встречается в таких словосочетаниях, как “база знаний”, “банк знаний”, язык представления знаний”, “системы представления знаний” и других. Специалисты подчеркивают, что совершенствование так называемых интеллектуальных систем (информационно-поисковых систем высокого уровня, диалоговых систем, базирующихся на естественных языках, интерактивных человеко-машинных систем, используемых в управлении, проектировании, научных исследованиях) вот многом определяется тем, насколько успешно будут решаться задачи представления знаний.
Аспект представления знаний
Неудивительно, что перед теми, кто занимается проблемой представлении знаний, встает вопрос о том, что такое знание, какова его природа и основные характеристики. В связи с этим предпринимаются, например, попытки дать такое определение знания, из которого можно было бы исходить в решении задач представления знаний в компьютерных системах. Подчеркивается, что для разработки средств и методов представления знаний необходимо использовать результаты когнитивной психологии - науки, выявляющей структуры, в виде которых человек хранит информацию об окружающем его мире. Высказывается мнение, что язык и представление знаний в системах искусственного интеллекта должны рассматриваться в рамках особого научного направления - когитологии. Предметом когитологии должно стать знание как самостоятельный аспект реальности.
Представлению данных присущ пассивный аспект: книга, таблица, заполненная информацией память. В теории искусственного интеллекта особо подчеркивается активный аспект представления: знать должно стать активной операцией, позволяющей не только запоминать, но и извлекать воспринятые (приобретенные, усвоенные) знания для рассуждений на их основе. Следовательно, истоки представления знаний - в науке о познании (эпистемологии или гносеологии), а его конечная цель - программные средства информатики.
Во многих случаях подлежащие представлению знания относятся к довольно ограниченной области, для характеристики которой говорят об “области рассуждений” или “области экспертизы”. Численная формализация таких описаний в общем малоэффективна. Напротив, использование символического языка, такого, как язык математической логики, позволяет формулировать описания в форме, одновременно близкой и к обычному языку, и к языку программирования. Впрочем, математическая логика позволяет рассуждать, базируясь на приобретенных знаниях: логические выводы действительно являются активными операциями получения новых знаний из уже усвоенных.
Знание как основа
Вместе с тем вопрос, что такое знание, каковы его основные свойства и способы получения, - это исконно философский вопрос. Закономерно поэтому стремление дать философское осмысление вопросов компьютерного представления знаний, выявляя прежде всего их гносеологические и философско-логические аспекты.
Принципиальная мировоззренческая установка состоит в рассмотрении ЭВМ как предмета-посредника в человеческой познавательной деятельности. Компьютерная система, подобно другим предметам-посредникам (орудиям труда и предметам быта, инструментам, приборам, знаково-символическим системам, научным текстам и т. д.), играя инструментальную роль в познании, является средством объективизации накопленного знания, воплощением определенного социально-исторического опыта практической и познавательной деятельности. Ее важнейшая теоретико-познавательная роль и обусловлена тем, что выделение человеком во вновь познаваемых объектов черт, которые оказываются существенными с точки зрения общественной практики, становится возможным именно при помощи предметов-посредников. “ЭВМ, - подчеркивает акад. Г. С. Поспелов, - представляет собой инструмент для интеллектуальной деятельности людей, а научное направление “искусственный интеллект” придает этому инструменту новые качества и обеспечивает новый, более перспективный стиль его использования. Спор между сторонниками и противниками искусственного интеллекта оказывается в связи с этим совершенно беспредметным.
Проблема представления знаний возникла как одна из проблем искусственного интеллекта. Она связана с переходом исследований в этой области в некоторую новую фазу. Речь идет о создании практически полезных систем (прежде всего так называемых экспертных систем), применяемых в медицине, геологии, химии. Создание такого рода систем требует интенсивных усилий по формализации знания, накопленного в соответствующей науке.
С термином “представление знаний” связывается определенный этап в развитии математического обеспечения ЭВМ. Если на первом этапе доминировали программы, а данные играли вспомогательную роль своеобразной “пищи” для “голодных” программ, то на последующих этапах роль данных неуклонно возрастала. Их структура усложнялась: от машинного слова, рамещенного в одной ячейке памяти ЭВМ, происходил переход к векторам, массивам, файлам, спискам. Венцом этого развития стали абстрактные типы данных, обеспечивающие возможность создания такой структуры данных, которая наиболее удобна при решении задачи. Последовательное развитие структур данных привело к их качественному изменению и к переходу от представления данных к представлению знаний. Уровень представления знаний отличается от уровня представления данных не только более сложной структурой, но и существенными особенностями: интерпретируемость, наличие классифицируемых связей (например, связь между знаниями, относящихся к элементу множества, и знаниями об этом множестве), которые позволяют хранить информацию, одинаковую для всех элементов множества, записанную одноактно при описании самого множества, наличие ситуативных отношений (одновременности, нахождения в одной точке пространства и т. п., эти отношения определяют ситуативную совместимость тех или иных знаний, хранимых в памяти). Кроме того, для уровня знаний характерны такие признаки, как наличие специальных процедур обобщения, пополнения имеющихся в системе знаний и ряда других процедур.
Для философского анализа рассматриваемой проблематики важен вопрос о том, считать ли термин “знание” в выражении “представление знаний” явлением профессионального жаргона или действительно переход от представления данных к представлению знаний имеет существенные гносеологические характеристики и какие именно? Особенности ЭВМ как предмета-посредника в познании во многом определяются тем, что ЭВМ относится к такому типу предметов-посредников, как модели. Термин “модель” употребляется в обыденном языке и в языке науки в различных значениях. Пусть под моделью понимается некоторая система (материальная или концептуальная), в той или иной форме отображающая некоторые свойства и отношения другой системы, называемой оригиналом, в точно указанном смысле замещающая ее и дающая новую информацию об оригинале. При анализе гносеологических аспектов моделирования ЭВМ рассматривались в философско-методологической литературе прежде всего как материальные модели, создаваемые на основе действия определенных физических закономерностей и функционирующие благодаря протеканию в них вполне определенных физических процессов. Моделирование на ЭВМ понималось как техническая реализация определенной формы знакового моделирования. Однако, рассматривая ЭВМ в гносеологическом плане как предмет посредник в познании, имеет смысл не фиксировать внимание прежде всего на “железной части” (hardware) компьютера, а рассматривать всю компьютерную систему как сложную систему взаимосвязанных и до некоторых пределов самостоятельных моделей - как материальных, так и знаковых, т. е. идеальных. Такой подход не только соответствует рассмотрению компьютерных систем в современной информатике, но является и гносеологически оправданным. Многие важные философские аспекты проблем, возникающих в связи с компьютеризацией различных сфер человеческой деятельности, требуют для своего исследования обращения прежде всего к знаковым составляющим компьютерных систем. Это верно и в отношении философских аспектов проблем представления знаний.
В последние годы все чаще стал употребляться термин “компьютерное моделировнаие”. Очевидно, имеет смысл обозначать им построение любого из состовляющих компьютерной системы - будь то знаковая модель или материальная.
Что изменяется в компьютерном моделировании с переходом от представления данных к представлению знаний? Каков гносеологический смысл этих изменений? А. Ньюэлл, отмечая, что проблематика представления знаний имеет интересные точки соприкосновения с философией, ибо природа разума и природа знания всегда являлись одним из центральных филосовских вопросов, пишет: “Однако, интерес философии к знанию всегда концентрировался на проблеме достоверности... Это нашло отражение в том различении между знанием и верой, которое проводится в философии. Искусственный интеллект, рассматривая все знание как содержащие ошибки, называет все-таки свои системы системами знаний. С точки зрения философии искусственный интеллект имеет дело только с системами веры. ...Таким образом, учение о знании, если оно разделит с искусственным интеллектом безразличие к проблеме абсолютной достоверности, окажется оставляющим без внимания центральные филосовские вопросы”. Различия в подходах к знанию, имеющиеся в философии и в искусственном интеллекте, не дают оснований для абсолютного противопоставления этих подходов и для отстранения от проблематики представления знаний той философии, которая не желает “оставлять без внимания центральные филосовские вопросы”.
Понятие “знание” можно и должно считать одним из ключевых как с точки зрения теории искусственного интеллекта, так и гносеологии. Именно философия пытается дать полную картину, полное объяснение природы того или иного понятия. В этом смысле она несомненно должна идти на первом месте, т. к. любая наука должна базироваться на строгих принципах. В этом смысле философскому познанию отводится ключевая роль в разработке и исследованию концепции знания, как объекта для моделирования. Таким образом, знание в гносеологическом смысле является основой.
С введением термина “знание” появляется свойство “осознавать”, т. е. “понимать” свои интеллектуальные возможности. В свою очередь это означает не что иное, как рефлексию.
Рефлексия
как одна из составляющих интеллектуальной деятельности
| |
Понятие рефлексии
Исследования в области искусственного интеллекта возникли под влиянием идей кибернетики - прежде всего идеи общности процессов управления и передачи информации в живых организмах, обществе и компьютерах. Примечательно, что снятие идеологических запретов на кибернетику в период “оттепели” повлекло за собой бурное развитие исследований по кибернетике, и та ее область, которая впоследствии была осознана как проблематика создания систем искусственного интеллекта, сформировалась особенно быстро.
Интересно отметить, что реабилитация кибернетики и, в частности, проблемы искусственного интеллекта (или как тогда говорили, создание “мыслящих маши”) отнюдь не была сопряжена с общим процессом деидеологизации науки. “Оправдание” кибернетики произошло стараниями нескольких крупных ученых, искренне доказывавшими материалистический характер кибернетического воззрения на мир. Вслед за учеными эту задачу взяли на себя профессиональные философы.
Философская приемлемость проблематики искусственного интеллекта в ее традиционном виде была обусловлена лежащим в ее основе представлением о том, что “порядок и связь идей те же, что порядок и связь вещей”. Тем самым создать в компьютере структуру, воспроизводящую “мир идей”, означало означало попросту создать структуру изоморфную структуре вещественного мира, т. е. построить “электронную модель мира”. Эта модель интерпретировалась как компьютерная модель человеческих знаний о мире. Процесс человеческого мышления интерпретировался в компьютере как машинный поиск таких трансформаций модели, которые должны были перевести компьютерную модель в некое финальное состояние (например, матовую позицию в шахматах).
Для этого система искусственного интеллекта нуждалась в знаниях о том, как осуществлять трансформации состояний модели, приводящие к заранее заданной цели - состоянию с определенными свойствами. В первое время было распространено убеждение в принципиальной способности компьютера к самостоятельному исследованию хранящейся в нем модели, т. е. к самообучению стратегии достижения поставленной цели.
Данная гипотетическая способность интерпретировалась как возможность машинного творчества, как основа создания будущих “мыслящих машин”. И, хотя в реально разрабатывавшихся системах достижение цели осуществлялось на основе человеческого опыта с помощью алгоритмов, основанных на теоретическом анализе создаваемых моделей и результатов проводимых на них экспериментов, идеи построения самообучаемых систем многим казались наиболее перспективными. Лишь к 80-му году была осознана значимость проблемы использования в интеллектуальных системах человеческих знаний о действительности, повлекшая серьезную разработку баз знаний и методов извлечения личных знаний экспертов.
С развитием изучения данного направления возникла идея рефлексивного управления. До этого момента в кибернетике управление рассматривалось как передача объекту сигналов, непосредственно воздействующих на его поведение, а эффективность управления достигалась с помощью обратной связи - получения информации о реакциях управляемого объекта. Рефлексивное же управление - есть передача информации, воздействующей на имеющийся у объекта образ мира. Тем самым обратная связь излишняя - состояние субъекта известно передающему информацию.
Интересными оказались компьютерные модели, в которых успех достигался за счет включения рефлексии о противодействующих намерениях партнеров.
Философская традиция называет рефлексией мысль о мысли, т. е. ситуацию, когда предметом мысли оказывается не вещь, а факт мышления. Св. Фома Аквинский определял рефлексию как “мысль, догоняющую мысль”.
Сам факт рефлексии означает, что деятельность человеческого сознания отнюдь не ограничивается созданием моделей, воспроизводящих (“отражающих”) внешнюю действительность. Рефлексия - мнение субъекта об имеющемся у него образе действительности, т. е. критический образ этого образа, подразумевающий оценку создаваемых в воображении моделей. Классическая парадигма искусственного интеллекта игнорирует данное обстоятельство и поэтому не интересуется рефлексией. Вероятно, что такое игнорирование связано с бытующим взглядом на рефлексию как на критическое сомнение, которое мешает последовательному проведению эффективных действий. Классическая парадигма искусственного интеллекта предполагала наличие жесткого целеполагания, т. е. ясной и не подлежащей сомнению цели, достижение которой означает решение проблемы независимо от используемых средств (если последнее обстоятельство не противоречит основным принципам построения самой интеллектуальной системы). В системе с развитой рефлексией цель также может оказаться предметом критической рефлексии. Человек, способный к глубокой рефлексии, не может быть абсолютно целеустремленным, ибо он способен усомниться в безоговорочной ценности поставленной перед ним цели.
Традиционные системы искусственного интеллекта основаны на идеологии целеориентированного поведения типа шахматной игры, где цель обоих партнеров состоит в том, чтобы поставить мат другому ценой любых жертв. Не случайно именно шахматные программы оказались столь важными для отработки методов искусственного интеллекта.
Неотъемлемость рефлексии
Стоит ли считать рефлексию неотъемлемой частью систем искусственного интеллекта? Иначе говоря - должен ли “мыслящий” аппарат понимать, что он мыслит, и контролировать этот процесс?
Ответом с технической точки зрения может служить следующее. Как и любая компьютерная программа, наделенная средствами самодиагностики и самоисправления (а такие средства уже становятся стандартном), т. е. средствами повышения надежности, системы искусственного интеллекта должны контролировать происходящие процессы - как внешние, так и внутренние. Однако, может показаться, что в этом смысле будет достаточным просто развитая структура обратных связей. Сразу надо оговориться, что под обратной связью следует понимать только ответную реакцию (или получение информации о ней) после какого-то конкретного действия системы. Обратная связь лишь предоставляет данные, информацию, но ни в коей мере не интерпретирует их. Норбертом Винером в книге “Кибернетика, или управление и связь в животном и машине” были приведены примеры нарушений нервной системы людей и их последствия. Так люди с нарушением системы ориентации собственных конечностей в пространстве (не чувствующие своих рук и ног, случай, когда конечности “немеют”) должны были визуально контролировать свои действия. Это было типичное нарушение обратной связи. Рефлексия же подразумевает анализ полученной картины. Математика - наука абстрактная. Любую предметную область, с которой работает математик, он описывает с помощью моделей, структура и сложность которых зависит от конкретных поставленных задач. Анализ функционирования собственной модели или модели “всей окружающей действительности” (в рамках поставленной задачи), контроль над ее состоянием, прогнозирование состояния - есть ни что иное, как реализация рефлексии. Рефлексия - есть некий метауровень. С применением языков высокого уровня, таких как язык Пролог, позволяющий формулировать цели и строить логические выводы достижимости этих целей, задача реализации рефлексии уже может быть частично решена. С их помощью можно построить некую метаструктуру, надстройку, некий метауровень, позволяющий оценивать поведение предыдущего. Однако, при рассмотрении термина “глубокая рефлексия” или “многоуровневая рефлексия” встает проблема построения моделей самой системой. Здесь на помощь могут приходят абстрактные типы данных. Они позволяют оперировать структурами данных любой конечной сложности. Таким образом можно считать, что системы искусственного интеллекта могут содержать модель рефлексии (математика оперирует только моделями).
Это может быть ответом на вопрос “Можно ли машину заставить понимать, что она понимает?”, но не на вопрос о обязательном включении рефлексии. Попробуем ответить от противного: а можно ли отвергнуть рефлексию, можно ли считать интеллектуальную систему полноценной без умения оценивать, “понимать” свои действия? Думаю, что нельзя. Более того, рефлексию следует считать одним из главных инструментов построения поведения систем. Как ни забавно это звучит, но говоря самоконтроля и самопонимания, можно говрить о некоторой этике поведения системы.
Математическо-технические
аспекты реализации систем искусственного интеллекта
| |
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, исследователи, работающие в области искусственного интеллекта (ИИ), обнаружили, что вступили в схватку с весьма запутанными проблемами, далеко выходящими за пределы традиционной информатики. Оказалось, что прежде всего необходимо понять механизмы процесса обучения, природу языка и чувственного 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 затрагивало фундаментальные теоретические проблемы психологической науки. В самом деле, ученым трудно даже прийти к единой точке зрения относительно 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 аналогиям; третьи - как возможность взаимодействия с внешним миром путем общения, восприятия и осознания воспринятого. Тем не менее многие исследователи 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 поверить, что мы имеем дело не с машиной, а с человеком.
Обеспечение взаимодействия с ЭВМ на естественном языке (ЕЯ) является важнейшей задачей исследований по искусственному интеллекту (ИИ). Базы данных, пакеты прикладных программ и экспертные системы, основанные на ИИ, требуют оснащения их гибким интерфейсом для многочисленных пользователей, не желающих общаться с компьютером на искусственном языке. В то время как многие фундаментальные проблемы в области обработки ЕЯ (Natural Language Processing, NLP) еще не решены, прикладные системы могут оснащаться интерфейсом, понимающем ЕЯ при определенных ограничениях.
Существуют два вида и, следовательно, две концепции обработки естественного языка:
· для отдельных предложений;
· для ведения интерактивного диалога.
Природа обработки естественного языка
Обработка естественного языка - это формулирование и исследование компьютерно-эффективных механизмов для обеспечения коммуникации с ЭВМ на ЕЯ. Объектами исследований являются:
· собственно естественные языки;
· использование ЕЯ как в коммуникации между людьми, так и в коммуникации человека с ЭВМ.
Задача исследований - создание компьютерно-эффективных моделей коммуникации на ЕЯ. Именно такая постановка задачи отличает NLP от задач традиционной лингвистики и других дисциплин, изучающих ЕЯ, и позволяет отнести ее к области ИИ. Проблемой NLP занимаются две дисциплины: лингвистика и когнитивная психология.
Традиционно лингвисты занимались созданием формальных, общих, структурных моделей ЕЯ, и поэтому отдавали предпочтение тем из них, которые позволяли извлекать как можно больше языковых закономерностей и делать обобщения. Практически никакого внимания не уделялось вопросу о пригодности моделей с точки зрения компьютерной эффективности их применения. Таким образом, оказалось, что лингвистические модели, характеризуя собственно язык, не рассматривали механизмы его порождения и распознавания. Хорошим примером тому служит порождающая грамматика Хомского, которая оказалась абсолютно непригодной на практике в качестве основы для компьютерного распознавания ЕЯ.
Задачей же когнитивной психологии является моделирование не структуры языка, а его использования. Специалисты в этой области также не придавали большого значения вопросу о компьютерной эффективности.
Различаются общая и прикладная NLP. Задачей общей NLP является разработка моделей использования языка человеком, являющихся при этом компьютерно-эффективными. Основой для этого является общее понимание текстов, как это подразумевается в работах Чарняка, Шенка, Карбонелла и др. Несомненно, общая NLP требует огромных знаний о реальном мире, и большая часть работ сосредоточена на представлении таких знаний и их применении при распознавании поступающего сообщения на ЕЯ. На сегодняшний день ИИ еще не достиг того уровня развития, когда для решения подобных задач в большом объеме использовались бы знания о реальном мире, и существующие системы можно называть лишь экспериментальными, поскольку они работают с ограниченным количеством тщательно отобранных шаблонов на ЕЯ.
Прикладная NLP занимается обычно не моделированием, а непосредственно возможностью коммуникации человека с ЭВМ на ЕЯ. В этом случае не так важно, как введенная фраза будет понята с точки зрения знаний о реальном мире, а важно извлечение информации о том, чем и как ЭВМ может быть полезной пользователю (примером может служить интерфейс экспертных систем). Кроме понимания ЕЯ, в таких системах важно также и распознавание ошибок и их коррекция.
Основная проблема обработки естественного языка
Основной проблемой NLP является языковая неоднозначность. Существуют разные виды неоднозначности:
· Синтаксическая (структурная) неоднозначность: во фразе Time flies like an arrow для ЭВМ неясно, идет ли речь о времени, которое летит, или о насекомых, т.е. является ли слово flies глаголом или существительным.
· Смысловая неоднозначность: во фразе The man went to the bank to get some money and jumped in слово bank может означать как банк, так и берег.
· Падежная неоднозначность: предлог in в предложениях He ran the mile in four minutes/He ran the mile in the Olympics обозначает либо время, либо место, т.е. представлены совершенно различные отношения.
· Референциальная неоднозначность: для системы, не обладающей знаниями о реальном мире, будет затруднительно определить, с каким словом - table или cake - соотносится местоимение it во фразе I took the cake from the table and ate it.
· Литерация (Literalness): в диалоге Can you open the door? — I feel cold ни просьба, ни ответ выражены нестандартным способом. В других обстоятельствах на вопрос может быть получен прямой ответ yes/no, но в данном случае в вопросе имплицитно выражена просьба открыть дверь.
Центральная проблема как для общей, так и для прикладной NLP - разрешение такого рода неоднозначностей - решается с помощью перевода внешнего представления на ЕЯ в некую внутреннюю структуру. Для общей NLP такое превращение требует набора знаний о реальном мире. Так, для анализа фразы Jack took the bread from the supermarket shelf, paid for it, and left и для корректного ответа на такие вопросы, как What did Jack pay for?, What did Jack leave? и Did Jack have the bread with him when he left
? необходимы знания о супермаркетах, процессах покупки и продажи и некоторые другие.
Прикладные системы NLP имеют преимущество перед общими, т.к. работают в узких предметных областях. К примеру, системе, используемой продавцами в магазинах по продаже компьютеров, не нужно ”раздумывать” над неоднозначностью слова terminals в вопросе How many terminals are there in the order?.
Тем не менее, создание систем, имеющих возможность общения на ЕЯ в широких областях, возможно, хотя пока результаты далеки от удовлетворительных.
Распознавание речи
По мере развития компьютерных систем становится все более очевидным, что использование этих систем намного расширится, если станет возможным использование человеческой речи при работе непосредственно с компьютером, и в частности станет возможным управление машиной обычным голосом в реальном времени, а также ввод и вывод информации в виде обычной человеческой речи.
Существующие технологии распознавания речи не имеют пока достаточных возможностей для их широкого использования, но на данном этапе исследований проводится интенсивный поиск возможностей употребления коротких многозначных слов (процедур) для облегчения понимания. Распознавание речи в настоящее время нашло реальное применение в жизни, пожалуй, только в тех случаях, когда используемый словарь сокращен до 10 знаков, например при обработке номеров кредитных карт и прочих кодов доступа в базирующихся на компьютерах системах, обрабатывающих передаваемые по телефону данные. Так что насущная задача - распознавание по крайней мере 20 тысяч слов естественного языка - остается пока недостижимой. Эти возможности пока недоступны для широкого коммерческого использования. Однако ряд компаний своими силами пытается использовать уже существующие в данной области науки знания.
Для успешного распознавания речи следует решить следующие задачи:
1) обработку словаря (фонемный состав),
2) обработку синтаксиса,
3) сокращение речи (включая возможное использование жестких сценариев),
4) выбор диктора (включая возраст, пол, родной язык и диалект), тренировку дикторов,
5) выбор особенного вида микрофона (принимая во внимание направленность и местоположение микрофона),
6) условия работы системы и получения результата с указанием ошибок.
Существующие сегодня системы распознавания речи основываются на сборе всей доступной (порой даже избыточной) информации, необходимой для распознавания слов. Исследователи считают, что таким образом задача распознавания образца речи, основанная на качестве сигнала, подверженного изменениям, будет достаточной для распознавани, но тем не менее в настоящее время даже при распознавании небольших сообщений нормальной речи, пока невозможно после получения разнообразных реальных сигналов осуществить прямую трансформацию в лингвистические символы, что является желаемым результатом.
Практическая реализация
| |
Разработки в области искусственного интеллекта ведутся и в Новосибирском Государственном Техническом Университете. На факультете Прикладной Математики и Информатики (ФПМиИ) элементы теории искусственного интеллекта входят в базовую программу подготовки специалистов. Одним из ведущих специалистов в данной области является профессор Хабаров В.И., зав. кафедрой Программных Систем и Баз Данных (ПСиБД). Одно из направлений его исследований связано с внедрением семантических и нейронных сетей в системы управления и анализа данных, систем накопления и представления знаний. В качестве примера можно назвать разработку CASE-технологии, базированной на ультрасетях.
Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности информационных систем (ИС), создаваемых в различных областях экономики. Современные крупные проекты ИС характеризуются, как правило, следующими особенностями:
· сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;
· наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования (например, традиционных приложений, связанных с обработкой транзакций и решением регламентных задач, и приложений аналитической обработки (поддержки принятия решений), использующих нерегламентированные запросы к данным большого объема);
· отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;
· необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений;
· функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах;
· разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;
· существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению ИС.
Несмотря на высокие потенциальные возможности CASE-технологии (увеличение производительности труда, улучшение качества программных продуктов, поддержка унифицированного и согласованного стиля работы) далеко не все разработчики информационных систем, использующие CASE-средства, достигают подобных результатов. Применение семантических сетей для проектирования данного вида систем является по своей сути шагом в абсолютно новом направлении, что позволяет проектировать и внедрять интеллектуальные обучаемые системы для поддержки принятия решений.
Семантические сети
Семантическая сеть - структура для представления знаний в виде узлов, соединенных дугами. Самые первые семантические сети были разработаны в качестве языка-посредника для систем машинного перевода, а многие современные версии до сих пор сходны по своим характеристикам с естественным языком. Однако последние версии семантических сетей стали более мощными и гибкими и составляют конкуренцию фреймовым системам, логическому программированию и другим языкам представления.
Начиная с конца 50-ых годов были создано и применены на практике десятки вариантов семантических сетей. Несмотря на то, что терминология и их структура различаются, существуют сходства, присущие практически всем семантическим сетям:
1) узлы семантических сетей представляют собой концепты предметов, событий, состояний;
2) различные узлы одного концепта относятся к различным значениям, если они не помечено, что они относятся к одному концепту;
3) дуги семантических сетей создают отношения между узлами-концептами (пометки над дугами указывают на тип отношения);
4) некоторые отношения между концептами представляют собой лингвистические падежи, такие как агент, объект, реципиент и инструмент (другие означают временные, пространственные, логические отношения и отношения между отдельными предложениями;
5) концепты организованы по уровням в соответствии со степенью обобщенности так как, например, сущность, живое существо, животное, плотоядное.
Однако существуют и различия: понятие значения с точки зрения философии; методы представления кванторов общности и существования и логических операторов; способы манипулирования сетями и правила вывода, терминология. Все это варьируется от автора к автору. Несмотря не некоторые различия, сети удобны для чтения и обработки компьютером, а также достаточно мощны, чтобы представить семантику естественного языка.
Искусственный интеллект
и теоретические проблемы психологии
| |
Можно выделить две основные линии работ по ИИ. Первая связана с совершенствованием самих машин, с повышением "интеллектуальности" искусственных систем. Вторая связана с задачей оптимизации совместной работы "искусственного интеллекта" и собственно интеллектуальных возможностей человека.
Переходя к психологическим проблемам искусственного интеллекта, можно отметить три позиции по вопросу о взаимодействии психологии и искусственного интеллекта.
1. "Мы мало знаем о человеческом разуме, мы хотим его воссоздать, мы делаем это вопреки отсутствию знаний" - эта позиция характерна для многих зарубежных специалистов по ИИ.
2. Вторая позиция сводится к констатации ограниченности результатов исследований интеллектуальной деятельности, проводившихся психологами, социологами и физиологами. В качестве причины указывается отсутствие адекватных методов. Решение видится в воссоздании тех или иных интеллектуальных функций в работе машин. Иными словами, если машина решает задачу ранее решавшуюся человеком, то знания, которые можно подчерпнуть, анализируя эту работу и есть основной материал для построения психологических теорий.
3. Третья позиция характеризуется оценкой исследования в области искусственного интеллекта и психологии как совершенно независимых. В этом случае допускается возможность только потребления, использования психологических знаний в плане психологического обеспечения работ по ИИ.
Популярные идеи системного анализа позволили сделать сравнение принципов работы искусственных систем и собственно человеческой деятельности важным эвристическим приемом выделения именно специфического психологического анализа деятельности человека.
В 1963 г. выступая на совещании по философским вопросам физиологии ВНД и психологии, А.Н. Леонтьев сформулировал следующую позицию: машина воспроизводит операции человеческого мышления, и следовательно соотношение "машинного" и "немашинного" есть соотнесение операционального и неоперационального в человеческой деятельности. Однако в последствии при сравнении операций, из которых слагается работа машины, и операций как единиц деятельности человека выявились существенные различия - в психологическом смысле "операция" отражает способ достижения результатов, процессуальную характеристику, в то время как применительно к машинной работе этот термин используется в логико-математическом смысле (характеризуется результатом).
В работах по искусственному интеллекту постоянно используется термин "цель". Анализ отношения средств к цели А.Ньюэлл и Г.Саймон называют в качестве одной из "эвристик". В психологической теории деятельности "цель" является конституирующим признаком действия в отличии от операций (и деятельности в целом). В то время как в искусственных системах "целью" называют некоторую конечную ситуацию к которой стремится система. Признаки этой ситуации должны быть четко выявленными и описанными на формальном языке. Цели человеческой деятельности имеют другую природу. Конечная ситуация может по разному отражаться субъектом: как на понятийном уровне, так и в форме представлений или перцептивного образа. Это отражение может характеризоваться разной степенью ясности, отчетливости. Кроме того, для человека характерно не просто достижение готовых целей но и формирование новых.
Также работа систем искусственно интеллекта, характеризуется не просто наличием операций, программ, "целей", но и оценочными функциями. И у искусственных систем есть своего рода "ценностные ориентации". Специфику человеческой мотивационно-эмоциональной регуляции деятельности составляет использование не только константных, но и ситуативно возникающих и динамично меняющихся оценок, существенно также различие между словесно-логическими и эмоциональными оценками. В существовании потребностей и мотивов видится различие между человеком и машиной на уровне деятельности. Этот тезис повлек за собой цикл исследований, посвященных анализу специфики человеческой деятельности. Позже была показана зависимость структуры мыслительной деятельности при решении творческих задач от изменения мотивации.
Как в действительности показала история, психология и искусственный интеллект как научное направление могут находится в достаточно тесном сотрудничестве, взаимно базируясь на достижениях друг друга.
Несколько слов о сознании
| |
Сознание возникает у животных как одно из средств, улучшающее их адаптацию к окружающей среде. Быстрая (по сравнению со временем жизни животного) адаптация требует способности предвидеть, а мотивом адаптации служат биологические жизненные потребности организма. Искусственная система, обладающая такими свойствами, тоже приобретает сознание.
Что такое сознание?
Как устроено сознание? Какие процессы, механизмы, взаимодействующие объекты требуются, чтобы возникло сознание и осознание себя? Что нужно для изготовления не модели сознания, а просто сознания?
Обычно слово сознание применяется, как характеристика отдельного существа. Оно может "потерять сознание". А слово разум означает принципиальную способность быть сознательным. Например, "человек разумный". Однако, есть и другие толкования.
Не известно, как доказать, что человек думает. Уверенность в том, что люди думают, основана на опыте и убеждённости в собственном сознании, а не на измерениях и логических выводах из них. Вот почему науке трудно подступиться к глубокому изучению сознания. Мы можем изучать мозг, нейроны, языки, поведение, но не сознание само по себе. Мы наблюдаем не разум, а разумное поведение.
Раз уж нельзя это точно доказать, то нужно субъективно судить о наличии сознания у некоторого объекта по его поведению. При этом можно принять какое-то поведение за сознательное, а впоследствии выяснить, что это была ошибка. Но более надёжного способа нет, и не стоит терять время на его установление, если только это не окажется критичным для ответа на поставленные вопросы.
Сущность субъекта субъективна. Человек относится к себе слишком предвзято. И хотя почти любой человек может сделать полезные выводы о природе сознания на основании поведения людей, скорее всего, эти аргументы не убедительны для других людей. Поэтому стоит рассмотреть сознание других животных.
Сознание и выживание
Поведение животного управляется его нервной системой. Обычно, чем больше мозг животного, тем разумнее поведение этого животного. Нервная система, как и другие органы и системы организма, изобретена природой как одно из средств, обеспечивающих выживание вида. Развитие нервной системы и увеличение централизованного мозга произошло тоже в результате эволюционной борьбы за выживание. Но есть такие формы жизни, которые выживают и без нервной системы, например, растения.
Растения не живут, а выживают. Сравним индивидуальное поведение растения и животного. Что, собственно, в их поведении способствует выживанию
вида? Само слово поведение плохо подходит к растению. Растения проживают свой век без заметного проявления индивидуальных свойств. Выживаемость одного растения заключается в том, что оно способно вынести неблагоприятные условия, которые могут наступить в какой-то период жизни растения. Приспособляемость вида растений к изменяющимся условиям обеспечивается тем, что растения, которые плохо приспособлены к данным условиям, не выживают и не передают свои неудачные признаки потомству.
Животные способны улучшить свою жизнь. Они совершенно иначе относятся к неблагоприятным условиям животные, например, кошки и мышки. Они активно пытаются найти выход из положения. Собственно, это и можно назвать поведением. Поведение - это достаточно быстрая реакция в ответ на изменяющиеся внешние условия. Если плохие условия сохраняются долго, то кошка пытается приспособиться к ним. Она ищет правильное поведение в новой для неё обстановке. Но если все попытки улучшить ситуацию оказываются безнадёжными, то кошке, как и растению, остаётся только надеяться и терпеть.
Сложное поведение животных является проявлением условных и врожденных рефлексов. Это справедливо как для простых животных, вроде улитки, так и для наиболее смышлёных, вроде собаки. В отличие от растений, животные, имеющие нервную систему, способны приобретать условные, генетически не запрограммированные рефлексы, то есть обучаться.
Животные могут найти новое выгодное (то есть разумное?) поведение. В некоторых случаях поведение, основанное на приобретённых рефлексах, настолько "разумно", что некоторые, например я, считают его разумным без кавычек. Является ли это поведение проявлением "настоящего" разума или лишь изощрённой адаптацией живого организма к меняющемуся миру, не известно, так как мы можем судить о разуме только по поведению, и не имеем конструктивного "индикатора наличия разума". А чем, если не адаптацией к миру вплоть до изменения мира по своим потребностям, является поведение человека?
Итак, условившись судить о разуме по поведению, можно выделить два важных факта.
Есть ли разум?
Суждение о наличии разума субъективно, вплоть до того, что некоторые люди считают поведение некоторых своих соплеменников несознательным.
Можно ввести субъективную шкалу разумности. Например, улитка, кошка и человек перечислены здесь в порядке увеличения разумности. Не исключено, что разум начинается не с самого простейшего уровня организации нервной системы, а "возникает" при достаточном её развитии. Однако, пока не ясно, что такое разум, и не ясен механизм такого возникновения, удобно считать, что все существа с нервной системой разумны. В частности, самые простые существа могут иметь "нулевую" или "исчезающе малую" разумность. Зато при таком подходе можно сравнить поведение многих животных, чтобы найти, что же именно в поведении данного животного кажется разумным. Это должны быть такие признаки, которые выявляются у всех без исключения животных. Явно разумность заключается не в том, что существо питается и размножается, потому что подобные признаки есть и у растений, которые, судя по отсутствию поведения, разумом не обладают.
Такие неплохие определения сознания, как способность к достижению цели, или к нахождению решения, или к принятию решения, тоже не подходят, так как они не конструктивны, в частности, не связаны однозначно с наблюдаемым поведением. "Цель" и "решение" сами определяются через сознание. Способность к общению с себе подобными, и формы такого общения "более наблюдаемы", но часто их трудно отличить от физического взаимодействия. Пример: перенос пыльцы.
Хорошим наблюдаемым критерием разумности является способность активно приспосабливаться к меняющимся окружающим условиям, то есть способность самообучаться на основе своего опыта.
Чем же отличается сознание от самообучения?
Сознание - это внутреннее свойство, творческий мотор самообучающегося организма. Начальное сознание возникает при такой организации нервной системы, которая обеспечивает возможность обучаться.
Это ещё не то самосознание, которое заставляет уступить место старушке. Конструктивность этого определения состоит в том, что оно не ограничивает средства для изготовления "творческого мотора". Стоит изобрести и создать устройство, способное самообучаться (именно “само-”, без толчков и внешнего воздействия, причем не пассивно, а в активной форме, сопровождаемой деятельностью) - и оно получит сознание. Найдите способность к самообучению у робота, и этим будет доказано, что он обладает сознанием.
Вместо слова "самообучение" иногда используют более широкое понятие "адаптация". Если существо самостоятельно находит новое поведение в новых условиях, причём никто не учил его этому поведению, то это существо способно к
адаптации (к самообучению). Изобретение нового поведения - признак творчества (хотя это мнение очень и очень спорно и для доказательства его истинности и ошибочности требуются серьезные философские изыскания в области понятия “творчество”), а творчество - один из атрибутов сознания.
Человек вооружен
Человек, снабженный современными техническими средствами (книгами, автомобилями, оружием), способен выжить в более широком диапазоне внешних условий. Он лучше адаптирован к миру, чем человек, как живое существо. В
соответствии с таким определением, можно считать, что сознание цивилизованного человека продолжает развиваться, хотя сознание "биологического" человека, может быть, имеет пределы, которые уже достигнуты, судя по тому, что нам приходится интенсивно учиться всю жизнь и наша разумность пропорциональна способности к адаптации.
Большой потенциал адаптации хорошо виден из такого мысленного эксперимента. Представим себе существо с максимально развитой адаптацией. Пусть это существо вынуждено приспосабливаться к человеческой культуре. И оно
научилось играть в шахматы, конструировать космические ракеты и сочинять изысканные стихи. Кто теперь откажет ему в разумности! Поэтому любые способности живого существа к адаптации следует считать проявлениями его сознания. И каждый вправе субъективно оценивать степень развития этого сознания.
Осознавание себя
"Начальное" сознание не гарантирует осознавания. Осознавание - это такой уровень развития сознания, при котором субъект отличает себя от других объектов, т. е. выделяет себя как самостоятельно функционирующую систему.
Осознавание себя – главный общепризнанный признак сознания. Однако это лишь частный случай осознавания "внешнего" мира. Мы воспринимаем внешний мир в виде различных качеств, которые отражают физические параметры природных явлений, регистрируемые нашими органами чувств. Мы осознаём не своё сознание, а свои ощущения объектного мира и свои мысли, представимые в виде образов из объектного мира, то есть в виде образов ощущений. Суждение о собственном сознании выводится из наблюдения своего поведения. Поэтому проблема осознавания себя сводится к проблеме осознавания своих ощущений.
Осознавание ощущений обеспечивает тот же внутренний механизм сознания - мотор самообучения и творчества. Собственно сознание – это не мозг, не поведение, а именно механизм, то есть особый процесс обработки информации.
Сознание - это процесс, и это стоит еще раз подчеркнуть! (Сразу приходит в голову то, что ЭВМ - это тоже постоянный процесс: стоит ее выключить и она становится просто мебелью, вроде тумбочки, или частью интерьера, “теряет сознание”. Когда же она включена, то постоянно находится в состоянии “самосознания”, непрерывно контролируя все внутренние и все доступные ей внешние процессы.) Можно полностью сохранить информацию, и остановить процесс её обработки. При этом сознание исчезнет.
Для осознавания важно, что творческий механизм сознания вырабатывает оптимальное в данных обстоятельствах поведение органов. Поведение мозга - это его взаимодействие с другими органами. Поведение руки - это её взаимодействие с физическим миром и с мозгом. Если найдено достаточно совершенное "не улучшаемое" поведение, то осознавание тоже исчезает, заменяясь автоматическим управлением. Поэтому тщательно отработанное поведение, например, при игре на музыкальном инструменте, становится автоматическим и не отвлекает осознавание от музыкального творчества. Хотя мы не придаём этому большого значения, но следует заметить, что сопутствующие автоматическому поведению ощущения тоже могут становиться автоматическими, то есть неосознаваемыми. Например, здоровый человек не обращает внимания на то, что при ходьбе на ступни его ног действует сила в десятки килограммов. А в другой ситуации мы чувствуем и сознательно реагируем на лёгкое прикосновение.
Сознание - это не материальный предмет.
Вопрос "где находится сознание" не имеет смысла. Необходимую обработку информации может выполнять локальный нервный узел, мозг или удалённый процессор, но сознание не находится внутри этих органов. Например, мы видим бабочку на экране компьютера. Обработка её ощущений (вернее - модели ощущений) происходит внутри системного блока, а материального тела у неё вообще нет. Отсюда следует, что нельзя присваивать функцию сознания мозгу, так как мозг является только одним из органов, поддерживающих наблюдаемое сознательное поведение живого существа. Осознавание необходимо только там, где невозможна автоматизация.
Живой мозг, как информационная машина, постоянно взаимодействует с объектным миром. Только малую часть своих способностей он выделяет для осознаваемого творчества. А сам механизм сознания - это неостановимый процесс, который работает, даже когда мы спим и ничего не осознаём. Осознание себя - это только один из многочисленных процессов, происходящих в сознании при управлении телом и его поведением в окружающем мире. Это процесс творческого (то есть, неавтоматического) восприятия внешнего мира. Восприятие мира нельзя полностью автоматизировать, так как разумное живое существо должно быть готово к неожиданному непредсказуемому изменению в окружающем мире. Требуется сохранять внимание и иметь "резерв разумности" (осознавание и способность к умозаключениям), чтобы адекватно изменить поведение.
Большая часть процессов сознания - это управление органами тела, доведённое до автоматизма, и поэтому оно не осознаваемо. Можно сделать допущение, что в то время, когда мозг и другие органы ещё не родившегося ребёнка развивались и приучались взаимодействовать друг с другом, этот творческий процесс самообучения был осознаваем. А материнский организм помогал обучению, страхуя плод от слишком богатого творчества.
Осознание себя индивидуальностью - не основа сознания, а ощущаемая, наиболее творческая сторона его работы, которая не может превратиться в автоматическое легко узнаваемое поведение. Поэтому сознание другого субъекта непосредственно не наблюдаемо. А вот собственное сознание наблюдаемо. Хотя автоматические процессы и составляют основную работу механизма сознания, но они являются подсознательными и не отвлекают нашего внимания от творческой работы сознания, какой бы малой она ни была.
Критерий понимания – это работающий самообучающийся алгоритм. Разработав алгоритм (технологию) самообучения или универсальной адаптации и снабдив этим алгоритмом искусственное существо, мы обеспечиваем его средством для развития сознания и осознавания себя.
Разумны только люди?
Пусть создана искусственная жизнь. Попробуем проверить разумность какого-нибудь искусственного существа. Если оно развивалось в окружении себе подобных, а не людей, то у него совсем другой мир интересов. Оно будет похоже для нас не на мыслителя или хитреца из теста Тьюринга, а на животное, машину или программу.
Постоянный динамический контакт с объектным миром является обязательным
условием как жизни, так и разума. А полноценная разумная жизнь возможна только в какой-нибудь культурной среде. Например, среди людей. Для того чтобы мы могли признать существо разумным, оно должно приспособиться к человеческой культуре. Если попугай сможет пройти тест Тьюринга, то никто не станет сомневаться в том, что он обладает сознанием. Но если такой же или ещё более разумный попугай никогда не встречал людей, то он не может пройти тест Тьюринга. Потому что это тест на наличие человеческого сознания.
Заключение
| |
Природа мышления, загадка сознания, тайна разума, все это, безусловно, одна из наиболее волнующих человека проблем. Популярность кибернетики, неослабевающий интерес к ней со стороны самых широких кругов во многом объясняется именно ее тесной связью с этой "вечной" проблемой. С того самого момента, как человек стал задумываться над проблемой мышления, в подходе к ней существуют два основных диаметрально противоположных направления: материализм и идеализм. Идеализм исходит из признания мышления некой особой сущностью, в корне отличной от материи, от всего того, с чем мы имеем дело во внешнем мире. Материализм, напротив, утверждает, что "...тот вещественный, чувственно воспринимаемый нами мир, к которому принадлежим мы сами, есть единственный действительный мир и наше сознание и мышление, как бы ни казалось оно сверхчувствительным, являются продуктом вещественного, телесного органа.
Можно пытаться объяснить, что так как кибернетика позволяет моделировать некоторые функции мозга, то сознание или разум имеет чисто материальную основу. Однако данная область может считаться слабо изученной, несмотря на труд не одного поколения ученых, и делать подобные выводы еще более чем рано. Данное утверждение не есть поддержка сторонников идеализма, оно лишь является мнением человека, немного занимающегося математикой.
До сих пор диалектико-материалистиеское понимание мышления опиралось главным образом на обобщенные данные психологии, физиологии и языкознания. Данные кибернетики позволяют поставить вопрос о более конкретном понимании мышления.
Инструментом философии является знание. Именно инструментом, а не результатом. Знание не есть конечный предмет, который можно положить в сундук и сказать: “Да, теперь у меня есть знание!” Знание - это цепочка. Знание в области искусственного интеллекта - тоже есть цепочка, причем бесконечная.
Инструментом же кибернетики является моделирование. С точки зрения теории моделирования вообще не имеет смысла говорить о полном тождестве модели и оригинала. Поэтому нельзя стопроцентно смоделировать разумное поведение, объект способный мыслить, и поместить его все в тот же сундук. Все это вполне согласуется с понятием знания.
Словарь терминов
| |
Ниже приводятся наиболее часто употребляемые понятия в терминологии проектирования систем искусственного интеллекта.
База знаний (Knowledge Base):
Совокупность программных средств, обеспечивающих поиск, хранение, преобразование и запись в памяти компьютера сложно структурированных информационных единиц (знаний).
Вывод (Inference):
Получение новых информационных единиц из ранее известных. Частным случаем вывода является логический вывод.
Знания (Knowledge):
Совокупность сведений, образующих целостное описание, соответствующее некоторому уровню осведомленности об описываемом предмете, событии, проблеме и т.д.
ИИ-программирование (AI-programming):
Разработка инструментального программного обеспечения для решения задач искусственного интеллекта. В ИИ-программировании создаются языки программирования, ориентированные на особенности задач искусственного интеллекта, языки представления и обработки знаний, экспертные оболочки и другие инструментальные средства.
Искусственный интеллект (Artificial Intelligence, AI):
Научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными (представление знаний, обучение, общение и т.п.).
Нейронная сеть (Neural Network, NN):
Сеть, состоящая из множества простых процессоров (нейронов, узлов), каждый из которых, возможно, имеет локальную память. Нейроны связаны однонаправленными коммуникационными каналами (связями), по которым передается численные (в противоположность символьным) данные. Узлы манипулируют только своими локальными данными и входными данными, которые они получают по связям.
Представление
Действие, делающее некоторое понятие воспринимаемым посредством фигуры, записи, языка или формализма.
Представление знаний
Формализация истинных убеждений посредством фигур, записей или языков.
Использованная литература
| |
1. Алексеева И.Ю. Искусственный интеллект и рефлексия над знаниями. // “Философия науки и техники”: журнал 1991 №9, с. 44-53.
2. Алексеева И.Ю. Знание как объект компьютерного моделирования. // “Вопросы философии”: журнал 1987 №3, с. 42-49.
3. Анисов А.М. ЭВМ и понимание матемматических доказательств. // “Вопросы философии”: журнал 1987 №3, с. 29-40.
4. Будущее искусственного интеллекта: М., Наука 1991, ред: Карл, Левитин, Поспелов, Хорошевский.
5. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем.: М., Финансы и статистика 1998.
6. Винер Н. Киберентика или управление и связь в животном и машине. Второе издание: М., Наука 1983.
7. Лефевр В.А. От психофизики к моделированию души. // “Вопросы философии”: журнал 1990 №7, с. 25-31.
8. Лефевр В.А. “Непостижимая“ эффективность математики в исследованиях человеческой рефлексии. // “Вопросы философии”: журнал 1990 №7, с. 51-58.
9. Поспелов Д.А. Философия или наука. На пути к искусственному интеллекту: М., Наука 1982.
10. Поспелов Д.А. Искусственный интеллект: новый этап развития. // “Вестник АН СССР”: журнал 1987 №4.
11. Петрунин Ю.Ю. Искусственный интеллект как феномен современной культуры. // “Вестник Московского университета”: журнал 1994 №8, с. 28-34.
12. Тьюринг А. Может ли машина мыслить?: М., Наука 1960.
13. Шрейдер Ю.А. Искусственный интеллект, рефлексивные структуры и антропный принцип. // “Вопосы философии”: журнал 1995 №7, с. 163-167.
14. Шрейдер Ю.А. Человеческая рефлексия и две системы этического сознания. // “Вопосы философии”: журнал 1990 №7, с. 32-41.
15. Корниенко Е. Механизмы сознания: www.glasnet.ru 1998 (электронная публикация)
