Искусственный интеллект – информационная

14. Искусственный интеллект – информационная

основа техники⁴³

14.1. Некоторые определения

Дадим сначала некоторые определения.

РАССУДОК И РАЗУМ, соотносительные понятия философии; у И. Канта рассудок — способность образования понятий, суждений, правил; разум — способность образования метафизических идей. Диалектика рассудка и разума развита Гегелем: рассудок как низшая способность к абстрактно-аналитическому расчленению является предварительным условием высшего, «разумного», конкретно-диалектического понимания. Рассудок нередко понимают как способность оперировать готовым знанием, разум — как творчество нового знания.

ИНТЕЛЛЕКТ [лат. intellectus разумение, понимание]. Мыслительная способность, умственное начало у человека. Искусственный интеллект — раздел информатики, занимающийся разработкой методов моделирования и воспроизведения с помощью ЭВМ творческой деятельности человека.

Теперь рассмотрим тему главы.

14.2. Искусственный интеллект

Это раздел информатики, изучающий принципы действия интеллектуальных машин. Исследователи, работающие в этом направлении, надеются достичь такого понимания механизмов интеллекта, при котором можно будет составлять компьютерные программы с человеческим или более высоким уровнем интеллекта. Общий подход состоит в разработке методов решения задач, для которых отсутствуют формальные алгоритмы: понимание естественного языка, обучение, доказательство теорем, распознавание сложных образов и т.д. Теоретические исследования направлены на изучение интеллектуальных процессов и создание соответствующих математических моделей. Экспериментальные работы ведутся путем составления компьютерных программ и создания машин, решающих частные интеллектуальные задачи или разумно ведущих себя в заданной ситуации. Систематические исследования в области искусственного интеллекта начались лишь с появлением цифрового компьютера. Первая научная статья по искусственному интеллекту была опубликована в 1950 А. Тьюрингом. Ниже будут указаны основные направления исследований в области искусственного интеллекта и соответствующие методы.

Главная проблема поиска в условиях таких «деревьев возможностей» – т.н. комбинаторный взрыв. Если на каждом уровне поиска имеется 10 возможных вариантов, то 10 уровней поиска дают 10 миллиардов возможных вариантов, полностью проверить которые за приемлемое время не способны даже быстродействующие компьютеры. Поэтому программисту приходится прибегать к «эвристикам» (процедурам, не основанным на формально доказанном алгоритме), которые позволили бы отвергнуть преобладающую часть альтернатив, иной раз даже с риском упустить наилучший ответ. Таким образом, если нет времени перебрать все варианты игры до конца, программа должна решить, когда ей нужно прекратить поиск, и проанализировать позицию приближенно.

О прогрессе в данной области можно судить по успехам компьютерных программ для игры в шахматы. Например, одна из первых шахматных программ анализировала 7 наиболее вероятных ходов, 7 вероятных ответных ходов на эти ходы, 7 следующих ответных ходов и 7 ответов на каждый из них, а всего 2401 окончательную позицию. В анализе основного массива этих позиций на самом деле не было необходимости. Если найден один ответный ход, нейтрализующий данный первый ход, то незачем искать другие эффективные ответные ходы. Этот вывод был обобщен в так называемую альфа-бета-эвристику для сокращения поиска, которая применяется во всех современных программах различных игр.

Цели и подцели. Для достижения некоей цели часто требуется найти последовательность действий, основанную на информации о том, каковы необходимые предварительные условия и последствия успешного выполнения тех или иных действий. На основе анализа того влияния, которое одно действие оказывает на условия успешного выполнения других действий, была создана компьютерная программа для автоматизированного проектирования электронных схем.

Представление знания. Многие трудности при создании машин, выполняющих определенные интеллектуальные задачи, связаны с вопросами о том, какую информацию должна иметь программа, каким образом на основании этой исходной информации могут быть сделаны дальнейшие выводы и как эта информация должна храниться в компьютере. Необходимостью решения этих проблем были вызваны к жизни исследования, цель которых – ответить на вопрос, что такое знание. Многие аналогичные проблемы исследует эпистемология.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Физика как образец «продвинутой» науки содержит в себе классический и неклассический компоненты. Философией более или менее освоена классическая часть физики и делаются попытки овладения неклассической частью, главным образом на уровне систематизации. Указанное состояние затрудняет изложение неклассической части физики «на пальцах». Поэтому физика часто идет по пути математизации, хотя эта тенденция имеет свои корни в классической части. Однако путь математизации позволяет легче ответить на вопрос, как протекает то или иное физическое явление, а не почему оно происходит. Кроме того, математика не обращается к простым и наглядным физическим образам, что затрудняет изобретательскую деятельность в науке, особенно на уровне новых физических явлений. Потребность в наглядности и вообще физическом моделировании сохраняется в физической (как и почти в любой другой) науке.

В связи с возникающими трудностями возникает вопрос, чем же мы как субъекты познания располагаем для своей познавательной деятельности. Очевидно, что одних органов чувств мало – нужен еще и аналитический аппарат, что тоже достаточно известно. Но это еще не все компоненты психики, которая и представляет собой главное богатство познающего субъекта. Активную роль в процессе познания играют структуры коллективного бессознательного, без которых невозможна творческая деятельность.

Культурно обусловленные архетипы коллективного бессознательного создают ту измерительно-оценочную сетку, которую познающий субъект накладывает на изучаемый мир с тенденцией навязать ему эти структуры. Поскольку, однако, наука претендует на объективность рассмотрения, эта самая объективность достигается как конвенциональность - соглашение сообщества специалистов. Согласие с действительностью достигается тем лучше, чем полнее удается избежать произвола в оценке. Впрочем, произвол больше грозит общественным наукам, чем физике, в который критерием истины (адекватности модели) выступает по большому счету эксперимент.

В механике мы таким образом освобождаемся от субъективизма, произвола, поскольку роль наблюдателя там относительно невелика, а изучаемые процессы имеют наглядность, поскольку размеры системы сопоставимы с размерами человеческого тела и органов чувств. Поэтому в механике легче прослеживается последовательность событий во времени и, через это, причинно-следственная связь. Но и в механике появляется практическое отклонение от наблюдаемой причинности (детерминизма), что проиллюстрировано на примере бильярдных шаров. Кроме того, в рамках механики существует поле тяготения, происхождение которого неясно и для тяготения нет иной модели, за исключением математической.

Еще меньшую наглядность демонстрирует электромагнитное поле. Вопрос о том, что колеблется в электромагнитных колебаниях остается без ответа: просто постулируется колеблющаяся субстанция как самостоятельный вид материи.

И механические, и электромагнитные процессы имеют место в евклидовом пространстве, в котором свет распространяется по прямой, а сила воздействия обратно пропорциональна квадрату расстояния. Но вблизи больших масс и на очень малых расстояниях взаимодействие перестает быть евклидовым, а свет распространяться по прямой. И закон обратных квадратов тоже нарушается. На уровне атомного ядра имеют место сильные и слабые взаимодействия с более сильной зависимостью от расстояния, чем это наблюдается в евклидовом пространстве. Самоподобие (скейлинг) материи здесь нарушается в связи с переходом от классических к квантовым закономерностям. Нарушается ли в микромире (мире квантовых явлений) формальная логика, которая важна для познающего субъекта? На первых порах кажется, что да: нужны сумасшедшие (не подчиняющиеся логике) явления, к выдвижению которых призывал Нильс Бор на заре квантовой механики. Но по мере выстраивания связей с остальным миром права формальной логики постепенно восстанавливаются, что делает возможным исследование квантовых явлений с помощью человеческого разума. Познаваемость мира физика сомнению не подвергает. Это вообще один из (скрытых) постулатов научного исследования.

Правда, возникает вопрос, можно ли с помощью физики объяснить сам разум. На этот вопрос физика дает отрицательный ответ. Не объясняет физика и феномен (органической) жизни. Физики думают, что это временное явление. Но если в будущем такое постижение произойдет, то познающий человеческий разум окажется слабее познаваемой естественной и искусственной природы. Готовится ли наука к выходу из этого положения? Вероятно, да, если иметь в виду технические науки и в первую очередь те, которые занимаются искусственным интеллектом. Возможности технического интеллекта по отдельным параметрам уже превосходят человеческий разум. И пока не наступил предел совершенству этих систем. Современная техника – это автоматизированные, компьютеризированные системы. Это царство системного подхода, который опирается уже не на одну науку, какой бы продвинутой она ни была. Гуманитарные науки (языкознание) тоже идут в дело. Научное знание снова (спустя тысячелетия) становится комплексным. Венцом возможного уже не является только «господняя квантовая механика» (выражение Э. Шредингера), хотя и её резервы ещё не до конца использованы.

Познавательные трудности непрерывно порождают «альтернативную» науку, псевдонауку. Отдельные колеблющиеся ученые стремятся в лоно церкви, хотя бог для учёного - чаще всего непознанные закономерности, (ещё) не охваченные причинно-следственной связью, что обычно неприемлемо для церкви. Этот процесс стар как мир. Однако обращение к богу не укрепляет процесс познания. Да и само христианство не поощряет употребление имени Господнего всуе.

Стремление к прогрессу, надо думать, необратимо, но требует постоянного анализа пройденного пути, чтобы не загубить мощной техникой саму жизнь. Автор надеется, что рассмотренный материал на это и направлен.