Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Подход, ориентированный на изучение человека, должен представлять собой эмпирическую научную область, развитие кото- ' Артефакт — искусственный обьект. ' Необходимо указать, что авторы, проволя различие между человеческим и рациональным повелением, отнюдь не имеют в виду то, что люди обязательно действуют "нерационально" в том смысле этого слова, который характеризуется как "эмоционатьная неустойчивость" или "неразумность". Просто следует всегда помнить о том, что люди не идеальны, например, не все они становятся шахматными гроссмейстерами, даже если досконально изучили правила игры в шахматы, и, к сожалению, далеко не каждый получает высшие оценки на экзаменах. Некоторые систематические ошибки в человеческих рассуждениях были изучены и описаны в [762]. Из сказанного выше можно сделать вывод, что искусственный интеллект представляет собой чрезвычайно интересную научную область.
Но определение этого научного направления в настоящей книге еще не было дано. В табл. 1.1 приведены определения искусственного интеллекта, взятые из восьми научных работ. Эти определения можно классифицировать по двум основным категориям. Грубо говоря, формулировки, приведенные в верхней части таблицы, касаются мыслительных процессов и способов рассуждения, а в нижней части таблицы находятся формулировки, касающиеся поведения. В определениях, приведенных слева, успех измеряется в терминах достоверного воспроизведения способностей человека, а формулировки, находящиеся справа, характеризуют конечные достижения в той области трактовки идеальной концепции интеллектуальности, которую авторы настоящей книги предпочитают называть ',ъ рациональностью. Система является рациональной, если она "все действия выполняет правильно", при условии, что система обладает знаниями о том, что является правильным.
Часть!. Искусственный интеллект рой происходит по принципу выдвижения гипотез и их экспериментального подтвержления. С лругой стороны, подход, основанный на понятии рациональности, представляет собой сочетание математики и техники. Каждые из этих групп ученых действуют разрозненно, но вместе с тем помогают друг другу.
Ниже четыре указанных подхода рассматриваются более подробно. Проверка того, способен ли компьютер действовать подобно человеку: подход, основанный на использовании теста Тьюринга 'ъ. Тест Тьюринга, предложенный Аланом Тьюрингом [! 520), был разработан в качестве удовлетворительного функционального определения интеллекта. Тьюринг решил, что нет смысла разрабатывать обширный список требований, необходимых для создания искусственного интеллекта, который к тому же может оказаться противоречивым, и предложил тест, основанный на том, что поведение объекта, обладающего искусственным интеллектом, в конечном итоге нельзя будет отличить от поведения таких бесспорно интеллектуальных сущностей, как человеческие существа.
Компьютер успешно пройдет этот тест, если человек-экспериментатор, задавший ему в письменном виде определенные вопросы, не сможет определить, получены ли письменные ответы от другого человека или от некоторого устройства. В главе 26 подробно обсуждается этот тест и рассматривается вопрос о том, действительно ли можно считать интеллектуальным компьютер, который успешно прошел подобный тест. На данный момент просто отметим, что решение задачи по составлению программы для компьютера для того, чтобы он прошел этот тест, требует большого объема работы. Запрограммированный таким образом компьютер должен обладать перечисленными ниже возможностями. ° Средства Ж обработки текстов иа естественных языках (Хагцга! 1.апяцаяе Ргосезз!пя — Х! Р), позволяющие успешно общаться с компьютером, скажем на английском языке.
° Средства 'а. представления знаний, с помощью которых компьютер может записать в память то, что он узнает или прочитает. ° Средства ох автоматического формирования логических выводов, обеспечивающие возможность использовать хранимую информацию для поиска ответов на вопросы и вывода новых заключений. ° Средства 'гд машинного обучения, которые позволяют приспосабливаться к новым обстоятельствам, а также обнаруживать и экстраполировать признаки стандартных ситуаций. В тесте Тьюринга сознательно исключено непосредственное физическое взаимолействие экспериментатора и компьютера, поскольку для создания искусственного интеллекта не требуется физическая имитация человека.
Но в так называемом сь полном тесте Тьюринга предусмотрено использование видеосигнала для того, чтобы экспериментатор мог проверить способности испытуемого объекта к восприятию, а также имел возможность представить физические объекты "в неполном виде" (пропустить их "через штриховку"). Чтобы пройти полный тест Тьюринга, компьютер должен облалать перечисленными ниже способностями. 37 Глава 1. Введение ° Ж Машинное зрение для восприятия объектов.
° Средства ск робототехники для манипулирования объектами и перемещения в пространстве. Шесть направлений исследований, перечисленных в данном разделе, составляют основную часть искусственного интеллекта, а Тьюринг заслуживает нашей благодарности за то, что предложил такой тест, который не потерял своей значимости н через 50 лет. Тем не менее исследователи искусственного интеллекта практически не занимаются решением задачи прохождения теста Тьюринга, считая, что гораздо важнее изучить основополагающие принципы интеллекта, чем продублировать одного из носителей естественного интеллекта. В частности, проблему "искусственного полета" удалось успешно решить лишь после того, как братья Райт и другие исследователи перестали имитировать птиц и приступили к изучению аэродинамики.
В научных и технических работах по воздухоплаванию цель этой области знаний не определяется как "создание машин, которые в своем полете настолько напоминают голубей, что даже могут обмануть настоящих птиц". Как мыслить по-человечески: подход, основанный иа когнитивном моделировании Прежде чем утверждать, что какая-то конкретная программа мыслит, как человек, требуется иметь некоторый способ определения того, как же мыслят люди. Необходимо проникнуть в сам фактически происходящий процесс работы человеческого разума.
Для этого могут использоваться два способа: интроспекция (попытка проследить за ходом собственных мыслей) и психологические эксперименты. Только после создания достаточно точной теории мышления появится возможность представить формулы этой теории в виде компьютерной программы. И если входные и выходные данные программы, а также распределение выполняемых ею действий во времени будут точно соответствовать поведению человека, это может свидетельствовать о том, что некоторые механизмы данной программы могут также действовать в человеческом мозгу. Например, Аллен Ньюэлл (А1!еп Ыече!1) и Герберт Саймон (НегЬеп 51щоп), которые разработали программу СгРБ ("бепега! РгоЬ)ещ бо!хег" — универсальный решатель задач) (1129), не стремились лишь к тому, чтобы эта программа правильно решала поставленные задачи.
Их в большей степени заботило, чтобы запись этапов проводимых ею рассуждений совпадала с регистрацией рассуждений людей, решающих такие же задачи. В междисциплинарной области Ж когнитологии совместно используются компьютерные модели, взятые из искусственного интеллекта, и экспериментальные методы, взятые из психологии, для разработки точных и обоснованных теорий работы человеческого мозга. Такая область знаний, как когнитология, является весьма увлекательной и настолько обширной, что ей вполне может быть посвящена отдельная энциклопедия (1599). В данной книге авторы не пытаются описать все, что известно о человеческом познании. В ней лишь в некоторых местах комментируются аналогии или различия между методами искусственного интеллекта и человеческим познанием.
Тем не менее настоящая научная когнитология обязательно должна быть основана на экспериментальном исследовании реальных людей илн животных, а авторы данной книги предполагают, что ее читатель имеет доступ для экспериментирования только к компьютеру. Часть 1. Искусственный интеллект На начальных стадиях развития искусственного интеллекта часто возникала путаница между описанными выше подходами, например, иногда приходилось сталкиваться с такими утверждениями некоторых авторов, что предложенный ими алгоритм хорошо справляется с определенной задачей и поэтому является хорошей моделью способностей человека, или наоборот. Современные авторы излагают результаты своих исследований в этих двух областях отдельно; такое разделение позволяет развиваться бьгстрее как искусственному интеллекту, так и когнитологии.
Но эти две научные области продолжают обогащать друг друга, особенно в таких направлениях, как зрительное восприятие и понимание естественного языка. В последнее время особенно значительные успехи достигнуты в области зрительного восприятия благодаря использованию интегрированного подхода, в котором применяются и нейрофизиологические экспериментальные данные, и вычислительные модели. Как мыслить рационально: подход, основанный на использовании нзаконов мышлениям Греческий философ Аристотель был одним из первых, кто попытался определить законы "правильного мышления", т.е.
процессы формирования неопровержимых рассуждений. Его 'в. силлогизмы стали образцом для создания процедур доказательства, которые всегда позволяют прийти к правильным заключениям, если даны правильные предпосылки, например "Сократ — человек; все люди смертны; следовательно, Сократ смертен". В основе этих исследований лежало предположение, что такие законы мышления управляют работой ума; на их основе развилось научное направление, получившее название пь логика. В Х1Х столетии ученые, работавшие в области логики, создали точную систему логических обозначений для утверждений о предметах любого рода, которые встречаются в мире, и об отношениях между ними.
(Сравните ее с обычной системой арифметических обозначений, которая предназначена в основном для формирования утверждений о равенстве и неравенстве чисел.) К 1965 году были уже разработаны программы, которые могли в принципе решить любую разрешимую проблему, описанную в системе логических обозначений'. Исследователи в области искусственного интеллекта, придерживающиеся так называемых традиций 'ггк логицизма, надеются, что им удастся создать интеллектуальные системы на основе подобных программ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
