История искусственного интеллекта

Традиционно рождение мифологемы искусственного разума относят к средним векам. «Наконец осуществилась мечта средневековых оккультистов - создан механический разум» - указывает современный автор [46,c 88 ] однако прежде чем рассмотреть истоки этой мифологемы, проанализируем культуру, близкую ей, но в которой она не возникла и не могла возникнуть. Обратимся к античности.

Древние греки были прекрасными механиками: начиная с мифического Дедала и до реального Герона Александрийского они создали множество удивительных технических устройств, в том числе и человекоподобных. Представление о человекообразных автоматах встречается уже в «Илиаде» Гомера (373-377,417-420). В древнегреческих мифах рассказывается как бог-кузнец Гефест изготовил для себя золотых механических служанок, которые помогали ему в кузнице; они были говорящими и могли выполнять самые трудные поручения, которые он им давал.

Гефест же выковал медного стража Талоса, который должен был трижды в день обегать о. Крит и швырять камни во все корабли чужестранцев, а трижды в год ему следовало не спеша обходить все критские деревни, знакомя их с законами Миноса, начертанными на бронзовых табличках. Когда жители Сардинии попытались вторгнуться на Крит, Талос раскалил себя докрасна и, злобно смеясь, уничтожил их всех в своих огненных объятиях. Говорят, что отсюда и пошло выражение «сардонический смех». Отсюда же очевидно, что механический гигант способен был и к незапрограммированному поведению.

Знаменитый Дедал заставлял ходить деревянное изваяние Афродиты, влив в него ртуть. Аристотель обсуждает эту модель разумной души наравне с другими (а не как казус), однако отвергает этот - демокритовский по его мнению – подход [3,c 381] Современный автор, обсуждая возможности кибернетического моделирования разума, пишет: "В некоторых отношениях кибернетика, несомненно, представляет собой весьма старую точку зрения, выступающую в новом облике, поскольку ее философскими предшественники были материалисты Древней Греции (например, Демокрит)..." [23, c 20]

Даже Платон, считавший такого рода занятия скорее игрой, все же конструирует антропоморфный автомат - водяной будильник, предназначенный собирать ранним утром учеников академии на занятия с учителем [21, c 33].

Обобщая опыт всей античности, Герон Александрийский в своем сочинении «Театр автоматов» описывает множество храмовых и театральных автоматов. По его собственным словам, «представления автоматических театров пользовались в старину большой любовью, во-первых, потому, что в устройстве их проявлялось много механического искусства, а затем и потому, что самое представление бывало поразительным, ибо как раз при устройстве автоматов для различных их деталей приходится пользоваться всеми познаниями механики». [10,c 17]

Более того, именно в Древней Греции была создана наука, без которой серьезные исследования разума невозможны - логика (Аристотелем). Но общие представления о разуме и о человеке были таковы, что в античности не могла возникнуть идея об автономном искусственном разумном существе. Греки сомневались даже в разумности человека.

В последнее время наблюдается возрастание интереса к искусственному интеллекту, вызванное повышением требований к информационным системам. «О «философских машинах» думали еще Луллий и Лейбниц», - отмечал известный кибернетик А. Моль. [47, c 57]

Становится умнее программное обеспечение, бытовая техника. Мы неуклонно движемся к новой информационной революции, сравнимой по масштабам с развитием Интернета, имя которой – искусственный интеллект.

Все уже, наверное, слышали об электромеханических собаках в Японии, способных узнавать хозяина в лицо, выполнять некоторые простейшие команды и имеющие некоторую способность к обучению. Слышали и про холодильники с выходом в Интернет и про внедрение Microsoft в будущие версии Windows элементов искусственного интеллекта.

Термин «искусственный интеллект» имеет, по крайней мере, три взаимосвязанных значения. Во-первых, искусственным интеллектом называют направление научных исследований, целью которых является «интеллектуализация» вычислительных машин, моделирование процессов познания и мышления и т.п. Как научная дисциплина искусственный интеллект сформировался в конце 1950-х - начале 1960-х гг.

Однако отдельные попытки создать механизмы, по своим возможностям не уступающие разуму человека - гораздо старее. Второе значение термина «искусственный интеллект» как раз и объединяет различные устройства, механизмы, программы, которые могут быть названы, по тем или иным критериям, «интеллектуальными».

Любопытно отметить, что первоначально в общественном сознании фиксировалось именно второе значение термина искусственный интеллект. Так, например, в энциклопедическом словаре 1979 года данный термин определяется как “условное обозначение кибернетических систем, моделирующих некоторые стороны интеллектуальной деятельности, а в 1990-е годы уже как “раздел информатики, в котором разрабатываются методы и средства моделирования и воспроизводства с помощью ЭВМ отдельных интеллектуальных действий человека”. Более того, первое понимание термина искусственный интеллект начинает пониматься как дилетантское: «Для людей непосвященных выражение искусственный интеллект ассоциируется с каким-то особым техническим устройством, своего рода искусственным мозгом... Искусственный интеллект понимается как хитроумный механизм, который помещается внутри робота и управляет его разнообразными действиями...» [36,c 13].Специалисты вкладывают в эти слова несколько иной смысл. Для них данный термин обозначает, прежде всего, всю сферу их исследований. Можно сказать, что в своем третьем значении искусственный интеллект есть некоторая мифологема, лежащая в основе этих исследований и отражающая важные черты современной культуры (мировоззрения, взгляда на мир).

В развитии естествознания и познания в целом такого рода мифологемы играют существенную роль, а их развертывание приводит к конкретным научным результатам. Такими мифологемами в истории были, например, идея «философского камня» (Lapis Philosophorum) или идея «вечного двигателя» (perpetuum mobile).

Искусственный интеллект это еще и область информатики, предметом которой является разработка компьютерных систем, обладающих возможностями, традиционно связываемыми со способностями естественного интеллекта.

К области ИИ принято относить ряд алгоритмов и программных систем, которые могут решать некоторые задачи так, как это делает человек.

Первый шаг в исследованиях по ИИ был сделан в направлении изучения естественного интеллекта. При изучении этого вопроса был сделан ряд открытий в различных областях знаний. Так, в 1962 году Фрэнком Розенблаттом были предложены модели мозга, имитирующие биофизические процессы, которые протекают в головном мозге и которые были названы персептронами. Персептроны представляют собой различного вида сети из искусственных нейронов, в основе которых лежат модели, разработанные еще в 1943 году Уильямом Маккалоком и Уолтером Питтсом.

Первоначально, изучение персептронов было связано с задачей распознавания образов, однако, в настоящее время нейронные сети широко используются для решения задач аппроксимации, классификации и распознавания образов, прогнозирования, идентификации и оценивания, ассоциативного управления [5]. Нейронные сети представляют собой низкоуровневые модели мозговой деятельности человека.

Другое направление моделирования естественного интеллекта связано с созданием высокоуровневых моделей деятельности мозга человека, которые позволяют моделировать процессы рассуждений и принятия решений.

В целом можно сказать, что изучение разумного поведения человека привело к появлению эвристических методов, моделирующих деятельность человека в проблемной ситуации и к разработке программно-аппаратных средств, реализующих эти методы, то есть к разработке систем искусственного интеллекта, называемых решателями задач.

Другим результатом этих исследований можно считать создание экспертных систем, то есть систем искусственного интеллекта, основанных на знаниях человека-эксперта.

В подобном развитии области искусственного интеллекта нет ничего необычного. Здесь уместно привести гипотезу о встречной эволюции человека и компьютера: человек сначала учиться видеть, ходить, разговаривать, а уже потом развивает способности к вычислениям и логическим выводам. Механизм же наоборот, рождается как вычислительная система, базирующаяся на формальной логике, в процессе развития приобретает способности к распознаванию образов, синтезу речи и управлению в реальном времени.

В настоящее время различают два основных подхода к моделированию искусственного интеллекта (AI – artificial intelligence): машинный интеллект, заключающийся в строгом задании результата функционирования, и искусственный разум, направленный на моделирование внутренней структуры системы.

Моделирование систем первой группы достигается за счет использования законов формальной логики, теории множеств, графов, семантических сетей и других достижений науки в области дискретных вычислений. Основные результаты заключаются в создании экспертных систем, систем разбора естественного языка и простейших систем управления вида «стимул-реакция».

Системы второй группы базируются на математической интерпретации деятельности нервной системы во главе с мозгом человека и реализуются в виде нейроподобных сетей на базе нейроподобного элемента – аналога нейрона.

Нейроподобные сети в последнее время являются одним из самых перспективных направлений в области искусственного интеллекта и постепенно входят в бытность людей в широком спектре деятельности.

Что же такое нейроподобная сеть? Это искусственный аналог биологической сети, по своим параметрам максимально приближающийся к оригиналу. Нейроподобные сети прошли длинный путь становления и развития, от полного отрицания возможности их применения до воплощения во многие сферы деятельности человека. Были предложены различные нейросетевые парадигмы, определяющие область применения.

Сети первой группы используются для распознавания образов, анализа и синтеза речи, перевода с одного языка на другой и прогнозирования. Это вызвано такими особенностями сетей как восстановление изображения по его части, устойчивостью к зашумлению входного сигнала, прогнозирование изменения входов и параллельность вычислений. Также, немаловажной характеристикой является способность функционировать даже при потере некоторой части сети.

Сети второй группы используются как системы управления в реальном времени несложных объектов. Это управление популярными в последнее время интеллектуальными агентами, выполняющими роль виртуальных секретарей. Особенностями данной группы является появление некоторых внутренних стимулов, возможностью к самообучению и функционированию в реальном времени.

И, наконец, сети третьей группы, являющиеся дальнейшим развитием предыдущих, представляют собой уже нейроподобные системы и нацелены они на создание экзотических в настоящее время виртуальных личностей, информационных копий человека, средой обитания которых является глобальная сеть интернет. Данное направление только зарождается, но есть немалый шанс, что мы станем свидетелями ситуации рождения виртуальных людей, подробно описанной фантастами и режиссерами.

Но каким образом это появляется в литературе? Чтобы это понять, следует, в первую очередь, понять, каким образом, хотя бы приблизительно, будет действовать в перспективе настоящий искусственный интеллект. Для начала необходимо разобраться в некоторых терминах, которые нам помогут в дальнейшем анализе.

«Человекоподобие или антропоморфизм — (от греч. — человек и — форма, вид), уподобление человеку, наделение человеческими психическими свойствами предметов и явлений неживой природы, небесных тел, животных, мифических существ. А. возникает как первоначальная форма мировоззрения и выражается не только в наделении животных человеческой психикой, но и в приписывании неодушевлённым предметам способности действовать, жить и умирать, испытывать переживания и т. д. (земля спит, небо хмурится и т. п.). Эта форма антропорфизма господствовала на ранних ступенях развития общества. Отголоски такого понимания мира представлены в языке современных культурных народов (напр., безличные глаголы типа «моросит», «светает» и др.), в искусстве, особенно в поэзии, где известная антропоморфность ряда образов связана с требованием высокой эмоциональной выразительности. Антроморфизм характерен для религиозного мировоззрения, что выражается в перенесении облика и свойств человека на вымышленные предметы, присущем большинству религиозных представлений о богах и др. сверхъестественных существах. Антропоморфными, в частности, являются обычно боги т. п. высших религий, хотя в теологии это обстоятельство отрицается. Антропоморфизм несовместим с научным мировоззрением. В современном научно-технической, в частности кибернетической, литературе употребляются антропоморфные понятия (машина «запоминает», «решает задачу» и т. п.), но при этом, конечно, учитывается существ. различие деятельности человека и действий машины».

[67]

Как мы видим человекоподобный же робот, помимо уже обозначенного внешнего сходства с человеком, должен обладать еще и тем, что отличает человека от всех остальных существ — разумом. Но давайте рассмотрим термин «разум» немного внимательнее.