Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 11
Текст из файла (страница 11)
удовлетворении (принятии решений, которые являются "'достаточно приемлемыми"), а не модели, предусматривающие трудоемкий расчет оптимального решения (1414), и стая одним из первых исследователей в области искусственного интеллекта, получившим Нобелевскую премию по экономике (это произошло в 1978 году). В 1990-х ~одах наблюдалось возрождение интереса к использованию методов теории решений для систем агентов [1576!. Неврология (период с 1861 года по настоящее время) ° Как происходит обработка информации в мозгу? 'дь Неврология — это наука, посвященная изучению нервной системы, в частности мозга. Одной из величайших загадок, не поддающихся научному описанию, остается определение того, как именно мозг обеспечивает мышление.
Понимание того, что мышление каким-то образом связано с мозгом, существовало в течение тысяч лет, поскольку люди обнаружили, что сильные удары по голове могут привести к ум- 47 Глава 1. Введение ственному расстройству. Кроме того, уже давно было известно, что человеческий мозг обладает какими-то важными особенностями; еше примерно в 335 до н.э. Аристотель' писал: "Из всех животных только человек имеет самый крупный мозг по сравнению с его размерами".
Тем не менее широкое признание того, что мозг является вместилищем сознания, произошло только в середине ХЛП столетия. До этого в качестве возможных источников сознания рассматривались сердце, селезенка и шишковидная железа (эпифиз). Исследования афазии (нарушения речи) у пациентов с повреждением мозга, проведенные Полем Брока (1824 — 1880) в! 861 году, снова пробудили интерес к этой научной области и послужили для многих представителей медицины доказательством существования в мозгу локализованных участков, ответственных за конкретные познавательные функции.
Например, этот ученый показал, что функции формирования речи сосредоточены в той части левого полушария, которая теперь называется зоной Брока'. К тому времени уже было известно, что мозг состоит из нервных клеток, или Ъ. нейронов, но только в !873 году Камилло Гольджи (1843 — 1926) сумел разработать надежный метод, позволяющий наблюдать за отдельными нейронами в мозгу (рис.!.1). Этот метод использовал Сантьяго Рамон и Кахал (! 852 — 1934) в своих пионерских исследованиях нейронных структур мозга'. Теперь ученые располагают некоторыми данными о том, как связаны между собой отдельные области мозга и те части тела, которыми они управляют или от которых получают сенсорные данные.
Оказалось, что подобная привязка может коренным образом измениться в течение нескольких недель, а у некоторых животных, повидимому, имеется несколько вариантов такой привязки. Более того, еше не совсем понятно, как другие области могут взять на себя функции поврежденных областей. К тому же почти полностью отсутствуют обоснованные теории того, как осуществляется хранение информации в памяти индивидуума. Измерение активности неповрежденного мозга началось в 1929 году с изобретения электроэнцефалографа (ЭЭГ) Гансом Бергером.
Разработки в области получения изображений на основе функционального магнитного резонанса ]1!52] позволили неврологам получать исключительно подробные изображения активности мозга, что дает возможность проводить измерения характеристик физиологических процессов, которые связаны с происходящими познавательными процессами какими-то интересными способами. Эти возможности для исследований становятся еше более широкими благодаря прогрессу в области регистрации нейронной активности отдельной клетки. Но, несмотря на эти успехи, ученые еще очень далеки от понимания того, как действительно осуществляется любой из этих познавательных процессов.
У С зех пор было обнаружено, что некоторые виды дельфинов и китов имеют относительно белее крупный мозг. Современные ученые считают, что бальшие размеры человеческого мозга отчасти обусловлены усовершенспюванисм системы его охлаждении на последних этапах эволюции человека. ь Многие цитируют в качестве возможного более раннего источника работу Александра Гуда ]б73!. ~ Гольджи упорно отстаивал свое мнение, что функции мозга осуществляются в основном непрерывной средой, в которую включены нейроны, тогда как какал проповедовал "нейронную доктрину". Эти ученые совместно получили Нобелевскую премию в! 906 году, но в роли лауреатов произнесли речи, содержащие довольно антагонистичные взаимные выпады.
49 Глава 1. Введение Таблица 1.2. Грубое сравнение физических вычислительных ресурсов, имеююихся в компьютере !приблизительные оценки по соспиввпо иа 2003 год) и в моззу. Со времени выпуска первою юдаиия дан- ной книги показатели компьютера выросли, по меньюей мере, в 1О раз и будут, как ожидается, продол- жать раста в течение текушею десятилетия.
А показатели мозга за последние 10 000 лет ие изменились Человеческий мозг Компьютер !О нейронов Один центральный процессор, 1О логических элементов Оперативная память на ! Он битов Диск емкостью! Оч битов !О секунды !О бит/с 1О' Вычислительные модули 10 нейронов 1О синапсов 101секунды 10ч бит/с !Оа Модули памяти Продолжительность цикла обработки Пропускная способность Количество обновлений памяти в секунду Психология (период с 1879 года по настоящее время) ° Как думают и действуют люди и животные? Истоки научной психологии обычно прослеживаются до работ немецкого физика Германа фон Гельмгольца (1821 — 1894) и его студента Вильгельма Вундта (1832 — 1920).
Гельмгольц применил научный метод для изучения зрения человека, и выпущенная им книга НапдЬоо?с оГ РЬуз!о(аб!са! Орбсз даже в наши дни характеризуется как "непревзойденный по своей важности вклад в изучение физики и физиологии зрения человека" [1111, с. 15[. В! 879 голу Вундт открыл первую лабораторию по экспериментальной психологии в Лейпцигском университете. Вундт настаивал на проведении тщательно контролируемых экспериментов, в которых его сотрудники выполняли задачи по восприятию или формированию ассоциаций, проводя интроспективные наблюдения за своими мыслительными процессами.
Такой тщательный контроль позволил ему сделать очень многое для превращения психологии в науку, но из-за субъективного характера данных вероятность того, что экспериментатор будет стремиться опровергнуть выдвинутые им теории, оставалась очень низкой. С другой стороны, биологи, изучающие поведение животных, не пользовались интроспективными данными и разработали объективную методологию, как показал Г.С. Дженнингс [733) в своей важной работе Вейаиог алтае зажег Озхапйтз. Распространяя этот подход на людей, сторонники 'т.
бихевиористского движения, возглавляемые Джоном Уотсоном гноз, что количество логических элементов в процессоре станет равным количеству нейронов в мозгу примерно к 2020 году. Безусловно, эти прогнозы мало о чем говорят; кроме того, это различие в отношении количества элементов является незначительным по сравнению с различием в скорости переключения и степени распараллеливания. Микросхемы компьютера способны выполнить отдельную команду меньше чем за наносекунду, тогда как нейроны действуют в миллионы раз медленнее. Номозг сторицей восполняет этот свой недостаток, поскольку все его нейроны и синапсы действуют одновременно, тогла как большинство современных компьютеров имеет только один процессор или небольшое количество процессоров.
Таким образом, ор даже несмотря па та, чта компьютер обладает преимуществом более чем в миллион раз в физической скорости переключения, оказывается, что мозг по сравнению с пим выполняет все свои действия примерно в 100 ОООраз быстрее. 50 Часть 1. Искусственный интеллект (1878 — 1958), отвергали любую теорию, учитывающую мыслительные процессы, на том основании, что интроспекция не может предоставлять надежные свидетельства. Бихевиористы настаивали на том, что следует изучать только объективные меры восприятия (или стимулы), предъявленные животному, и вытекающие из этого действия (или отклики на стимулы).
Такие мыслительные конструкции, как знания, убеждения, цели и последовательные рассуждения, отвергались как ненаучная "обывательская психология". Бихевиоризм позволил многое узнать о крысах и голубях, но оказался менее успешным при изучении людей. Тем не менее это научное направление сохраняло за собой мощные позиции в области психологии (особенно в Соединенных Штатах Америки) в период примерно с 1920 по 1960 годы. Взгляды, согласно которым мозг рассматривается как устройство обработки информации, характерные для представителей Ж когнитивной психологии, прослеживаются, по крайней мере, до работ Уильяма Джеймса" (1842 — 1910).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
