РЕФЕРАТ

Тема: лингвистическое обеспечение искусственного интеллекта

Содержание

1. Введение --------------------------------------------------------------------- 1

2. Искусственный интеллект ------------------------------------------------ 2

• Задачи искусственного интеллекта ------------------------------------- 2

• История разработки систем искусственного интеллекта ---------- 2

• Связь искусственного интеллекта с другими дисциплинами----- 3

• Направления критики искусственного интеллекта ----------------- 4

• Информатика в обществе ------------------------------------------------- 4

1. Психолингвистика ---------------------------------------------------------- 5

• История развития психолингвистики ---------------------------------- 6

• Модели творческой деятельности -------------------------------------- 7

1. Лингвопсихология --------------------------------------------------------- 8

2. Теория интерпретации ---------------------------------------------------- 9

• Общие понятия теории интерпретации ----------------------------- 9

• Знание как основа интерпретации ------------------------------------ 11

• Принципы интерпретации ---------------------------------------------- 12

1. Вычислительная лингвистика ------------------------------------------ 13

• Обработка естественного языка (ОЕЯ) ----------------------------- 13

• История ОЕЯ -------------------------------------------------------------- 15

• Система, «понимающая» естественный язык ----------------------- 16

1. Заключение ----------------------------------------------------------------- 19

2. Использованная литература -------------------------------------------- 20

Введение

Информацией люди оперировали уже задолго до появления компьютеров. Начиная с древнего абака, дожившего до наших дней в виде конторских счетов, создавались приспособления для обработки числовой информации. Механические устройства типа арифмометров, счетные электрические клавишные машины, счетно-аналитическая техника и многие другие приборы были нацелены на решение тех же задач, которые в полном объеме стали реализовываться в компьютерах.

Но чтобы эффективно использовать технику человеку необходимо найти с ней «общий язык» или научить ее говорить на своем.

Целью данной работы является рассмотрение лингвистического обеспечения искусственного интеллекта.

Объектом данного исследования является искусственный интеллект, поэтому считается целесообразным рассмотреть историю развития, основные направления разработки, предпринимавшиеся ранее и предпринимаемые в настоящее время, и общие вопросы, касающиеся проблем создания искусственного разума. Так как искусственный интеллект является результатом исследований, проводимых в рамках такой науки как информатика или компьютерология, также является закономерным рассмотрение взаимодействия данной области знаний с другими дисциплинами, в частности с лингвистикой и психологией.

В работе будут также затронуты общие вопросы лингвистики и психолингвистики, поскольку данные именно этих наук необходимы для исследования проблем лингвистического обеспечения искусственного интеллекта. Таким образом, так как проблема лингвистического обеспечения искусственного интеллекта лежит в области пересечения таких дисциплин как информатика (и разработка искусственного интеллекта в частности), лингвистика и психолингвистика, будут рассмотрены точки их соприкосновения.

Также во введении я считаю целесообразным дать определения некоторых основных терминов, которые будут использованы в данной работе:

Искусственный интеллект (Artificial Intelligence; Künstliche Intelligenz; intelligence artificielle) – раздел компьютерологии / информатики (computer science), разрабатывающий "разумные" компьютерные системы, т.е. системы, проявляющие характеристики разумности в человеческом поведении (понимание языка, обучение, рассуждение, решение задач и т.п., а также этические аспекты) [Born, Born-Lechleitner 1987: viii], а также результат исследований в данной области знаний (то есть способность компьютера осуществлять операции, аналогичные процессам обучения и принятия решений человеком [Webster’s Dictionary]).

Лингвистика (linguistics, Linguistik, linguistique) – наука о языке, его общественной природе и функциях, его внутренней структуре, закономерностях функционирования, его историческом развитии и классификации отдельных языков.

Психолингвистика (psycholinguistics; Psycholinguistik; psycholinguistique) – наука о речевой деятельности людей в психологических и лингвистических аспектах, включая экспериментальное исследование психологической деятельности субъекта по усвоению и использованию системы языка как организованной и автономной системы.

Лингвопсихология – исследование предмета психологии (человеческой ментальности, эмоций, сознаний, перцепции) лингвистическими методами, через призму обыденного языка.

Вычислительная лингвистика – дисциплина, занимающаяся коммуникативными процессами в наиболее абстрактном виде, в функции которой входит установление общего вида и общих принципов построения процессоров естественного языка, доказательство теорем относительно равносильности или неравносильности двух различных формальных грамматик одного и того же языка и т.п.

Искусственный интеллект

Искусственный интеллект состоит в моделировании когниции человека, в воспроизведении человеческой деятельности и человеческой когниции в целом и опирается на исследование биологических оснований переработки информации человеком (при этом главной является когнитивная адекватность), на научный анализ и автоматизацию интеллектуальных функций человека. В основе искусственного интеллекта лежит убежденность в принципиальной возможности моделирования механизмов человеческой обработки информации на ЭВМ. В связи с этим понятие интеллекта рассматривается как отношения между мозгом и духовной деятельностью, как высококвалифицированной информационной переработки знания, при которой вербальный аспект играет особую роль: интеллект состоит не только в умении пользоваться опытом, но и передавать этот опыт на языке (о требованиях к системам искусственного интеллекта, использующим естественный язык). Поэтому искусственный интеллект иногда отождествляют с исследованием интеллектуальных функций. Антропоморфизм искусственного интеллекта заключается в стремлении к достижению сходства между моделью и человеческими процедурами. Так, по Шанку, поскольку люди являются концептуальными, интенциональными и семантичными системами, взаимодействующими в определенных обстоятельствах, предлагаемые модели также должны быть понятийными, интенциональными и семантичными (semanticallybased). Однако именно эти ожидания исследователей еще не оправдывались полностью.

Название «искусственный интеллект» отнюдь не предполагает сравнения естественного интеллекта с искусственным. Системы искусственного интеллекта называются так по другой причине. Они призваны достигать результатов, которые получил бы человек, если бы выполнял интеллектуальную работу.

Задачи искусственного интеллекта – развитие, поддержка и использование формального аппарата, интерпретируемого компьютером, для представления знания. Информационно-поисковая парадигма когнитивных наук состоит в ориентации на ЭВМ как на инструмент исследования: моделирование (описание и объяснение, в частности, языковых явлений) на базе теорий информации и реализация в форме работающих систем. Как развитие теорий когнитивной переработки и эксперименты с компьютерными реализациями этих теорий, искусственный интеллект основное внимание уделяет процедурной стороне. Цель искусственного интеллекта – повысить эффективность использования ЭВМ, понять принципы, на которых покоится человеческий интеллект, имитировать на компьютере разумное поведение человека – его восприятие, понимание, принятие решения, обучение и т.п. – как в теоретическом плане, так и экспериментально. Практическими реализациями являются экспертные системы, построенные на основе баз знаний, и системы общения человека и ЭВМ. В область искусственного интеллекта входят разделы информатики (распознавание естественного языка, автоматический перевод, экспертные системы, распознавание зрительных образов, генерация доказательств в математике, управление роботами, компьютерные игры) и технические системы решения интеллектуальных задач.

История разработки искусственного интеллекта

По времени возникновения это направление в информатике — самое молодое. Время его появления как научной дисциплины — начало 70-х гг. XX столетия. Но сейчас, пожалуй, именно искусственный интеллект определяет стратегические направления развития данной науки.

Термин "искусственный интеллект" появился в 1956 г., однако его основы были заложены значительно раньше: логика Д. Буля и машинное моделирование исчисления у Ч. Беббиджа подготовили почву для "теории вычисления" А. Тьюринга и теории коммуникации Шеннона, а затем для кибернетики Н. Винера и теории автоматов фон Нейманна.

С появлением первых ЭВМ стало ясно, что инженеры и математики создали не просто быстро работающее устройство для вычислений, а нечто более значительное. Оказалось, что с помощью ЭВМ можно решать различные головоломки, логические задачи, играть в шахматы, создавать игровые программы, сочинять музыкальные мелодии, стихотворения и даже сказки. Появились программы для перевода с одного языка на другой, для распознавания образов, доказательства теорем. Все это привело к выводу о том, что с помощью ЭВМ и соответствующих программ можно автоматизировать такие виды человеческой деятельности, которые называются интеллектуальными и считаются доступными лишь человеку.

Но, несмотря на большое разнообразие невычислительных программ, созданных к началу 60х гг., программирование в сфере интеллектуальной деятельности находилось в гораздо худшем положении, чем решение расчетных задач, т.к. оно опиралось на соответствующую теорию — вычислительную математику, на основе которой было разработано довольно много методов решения задач. Ничего подобного для невычислительных задач не было. Любая программа была здесь уникальной, т.к. еще не были открыты методы для решения однотипных невычислительных задач. Компьютер «не отличал» вычислительные программы от невычислительных, поскольку в памяти компьютера не было знаний о том, что он на самом деле делает.

Об интеллекте компьютера можно было бы говорить, если бы он сам, на основании собственных знаний сумел составить шахматную программу или, например, синтезировал музыкальное или литературное произведение.

Связь искусственного интеллекта с другими дисциплинами

Искусственный интеллект тесно связан со многим дисциплинами, например, с теоретической информатикой, откуда он заимствовал многие модели и методы. Столь же прочны связи этого направления с кибернетикой. И конечно, работы в области создания интеллектуальных систем (чем, собственно, и занимаются специалисты, работающие в области искусственного интеллекта) немыслимы без развитых систем программирования.

Основная цель работ в области искусственного интеллекта — стремление проникнуть в тайны творческой деятельности людей, их способности к овладению навыками, знаниями и умениями. Для этого необходимо раскрыть те глубинные механизмы, с помощью которых человек способен научиться практически любому виду деятельности. Если суть этих механизмов будет разгадана, то есть надежда реализовать их подобие в искусственных системах, т. е. сделать их по-настоящему интеллектуальными.

Такая цель исследований в области искусственного интеллекта тесно связывает их с достижениями психологии — науки, одной из задач которой является изучение интеллекта человека. В психологии сейчас активно развивается особое направление — когнитивная психология, исследования в котором направлены на раскрытие тех закономерностей и механизмов, которые интересуют специалистов в области искусственного интеллекта.

Кроме психологических исследований, в сферу интересов специалистов в области искусственного интеллекта входят те лингвистические исследования, которые тесно связаны с психологией. Эту пограничную область активно исследует психолингвистика. Ее результаты касаются моделирования общения не только с помощью естественного языка, но и с использованием иных средств (жестов, мимики, интонации и т. п.).

Существует много способов описать и представить разнообразные знания о мире. И естественный язык лишь один из них. Специальная наука, которая изучает общие свойства различных систем, способных описывать явления окружающего мира и его законы, называется семиотикой. Понятно, что к семиотике специалисты по искусственному интеллекту проявляют не меньший интерес, чем к психологии или лингвистике.

Современные ЭВМ уже мало удовлетворяют специалистов по искусственному интеллекту. Они не имеют ничего общего с тем, как устроен человеческий мозг. Поэтому в настоящее время большое внимание уделяется исследованиям, связанным с созданием нейроподобных искусственных сетей.

Искусственный интеллект — наука не чисто теоретическая. Она занимается и прикладными вопросами, связанными с построением реально действующих интеллектуальных систем, например роботов.

Направления критики искусственного интеллекта:

1. Искусственный интеллект покоится на гипотезе об аналогии знания языка и знания вообще. Знание вообще опирается на знание дискретных единиц и отношений. Однако знание языка не столь прямолинейно. Об этом свидетельствуют трудности в выражении. Языковое и внеязыковое знания на самом деле очень различны. В частности, у знания вообще нет "семантической структуры". По [Herskovits 1986], никакая из концепций, существующих на данный момент, не объясняет, как человек использует лексические знания. Не случайно существующие системы искусственного интеллекта, использующие естественный язык, не могут продуцировать высказывание так, как это делает человек: эти системы способны только в некотором смысле "общаться" с человеком.

2. Ментальность не сводится к формальной, "синтактической", обработке, есть еще и семантические аспекты – в этом состоит отличие естественного разума от компьютера. Понимание языка, в частности, основано на интерпретации символов – чего нет у компьютера. "Сильный" искусственный интеллект следует отличать от "слабого", или осторожного подхода, для которого компьютер – главным образом инструмент исследования (позволяющий формулировать и проверять гипотезы). "Слабый" искусственный интеллект несомненно ценен. Но для "сильного" искусственного интеллекта компьютер – полное повторение мышления, и это-то и вызывает сомнения: компьютер не обладает интенциональностью, потому не может он обладать и пониманием. "Сильный" искусственный интеллект невозможен, поскольку человек может обладать некоторой программой действий, не будучи в соответствующих ментальных состояниях.

3. По [Karpatschof 1982], обычно в фокусе искусственного интеллекта – представление (репрезентирование) внешнего мира и внутреннего состояния самой системы, а также модифицирование системы по ходу работы. Но отсутствуют черты, присущие человеческому интеллекту, как то: социальность, филогенетичность, историчность и становление с возрастом, по ходу взросления человека.

Информатика в обществе.

Сегодня мы живем в информационном обществе, в котором огромную роль играют системы распространения, хранения и обработки информации. Широкое внедрение компьютеров во все сферы человеческой деятельности наряду с использованием интеллектуальных роботов значительно влияет на традиционную среду обитания людей, изменяя ее под свои нужды. Растет количество людей, профессионально занятых сбором, накоплением, обработкой, распространением и хранением информации, которая является товаром, имеющим большую ценность, в связи с чем индустрия информации в обществе становится весьма значимым явлением.