Успехи механики  XIX в.  стимулировали еще более честолюбивые замыслы.  Так,  в 1830х годах английский математик Чарльз Бэббидж задумал,  правда, так и не завершив, сложный цифровой калькулятор, который он назвал Аналитической машиной;  как утверждал Бэббидж,  его машина в принципе могла бы рассчитывать шахматные ходы. Позднее, в 1914 г., директор  одного  из  испанских  технических  институтов  Леонардо  ТорресиКеведо  действительно из готовил электромеханическое устройство, способное разыгрывать простейшие шахматные эндшпили почти также  хорошо, как и человек.

казалось бы,  подходящие для достижения заветной цели   моделирования разумного поведения;  это были электронные цифровые вычислительные машины. «Электронный мозг»,  как тогда восторженно  называли  компьютер, поразил в 1952 г. телезрителей США, точно предсказав результаты президентских выборов за несколько часов до получения окончательных данных.  Этот «подвиг» компьютера лишь подтвердил вывод,  к которому в то время пришли многие ученые:  наступит тот день, когда автоматические вычислители, столь быстро, неутомимо и безошибочно выполняющие автоматические действия, смогут имитировать невычислительные  процессы,  свойственные человеческому мышлению, в том числе восприятие и обучение, распознавание образов,  понимание повседневной речи и письма, принятие решений в неопределенных ситуациях,  когда известны не все факты.  Таким образом «заочно» формулировался своего рода «социальный заказ» для психологии, стимулируя различные отрасли науки.

Многие изобретатели компьютеров и первые  программисты  развлекались составляя программы для отнюдь не технических занятий,  как сочинение музыки, решение головоломок и игры, на первом месте здесь оказались шашки и шахматы.  Некоторые романтически настроенные программисты даже заставляли свои машины писать любовные письма.

К концу 50х годов все эти увлечения выделились в новую более или менее самостоятельную ветвь информатики,  получившую название «искусственный интеллект».  Исследования в области ИИ, первоначально сосредоточенные в нескольких университетских  центрах  США    Массачусетском технологическом  институте,  Технологическом институте Карнеги в Питтсбурге,  Станфордском университете,   ныне ведутся во  многих  других университетах и корпорациях США и других стран. В общем исследователей ИИ,  работающих над созданием мыслящих машин,  можно разделить на  две группы.  Одних интересует чистая наука и для них компьютер  лишь инструмент,  обеспечивающий возможность экспериментальной проверки теорий процессов  мышления.  Интересы  другой группы лежат в области техники: они стремятся расширить сферу применения компьютеров и облегчить пользование ими. Многие представители второй группы мало заботятся о выяснении механизма мышления  они полагают, что для их работы это едва ли более полезно, чем изучение полета птиц и самолетостроения.

В настоящее время,  однако,  обнаружилось,  что как научные так и технические поиски столкнулись с несоизмеримо более серьезными трудностями, чем представлялось первым энтузиастам.  На первых порах  многие пионеры ИИ  верили,  что  через какой-нибудь десяток лет машины обретут высочайшие человеческие таланты. Сейчас мало кто говорит об этом,  а если и говорит, то отнюдь не считает, что подобные чудеса не за горами.

Несмотря на многообещающие перспективы,  ни одну из разработанных до  сих  пор программ ИИ нельзя назвать «разумной» в обычном понимании этого слова.  Это объясняется тем,  что все они узко специализированы; самые  сложные экспертные системы по своим возможностям скорее напоминают дрессированных или механических кукол, нежели человека с его гибким  умом  и  широким кругозором.  Даже среди исследователей ИИ теперь многие сомневаются,  что большинство подобных изделий принесет существенную пользу. Немало критиков ИИ считают, что такого рода ограничения вообще непреодолимы.

Винер был убежден, что наиболее перспективны научные исследования в так называемых пограничных областях, которые нельзя конкретно отнести к той или иной конкретной дисциплины. Они лежат гдето на стыке наук, поэтому к ним обычно не подходят столь строго. «Если затруднения в решении какойлибо  проблемы психологии имеют математический характер, пояснял он,  то десять несведущих в математике психологов продвинуться не дальше одного столь же несведущего».

Винеру и его сотруднику Джулиану Бигелоу  принадлежит  разработка принципа «обратной связи», который был успешно применен при разработке нового оружия с радиолокационным наведением.  Принцип  обратной  связи заключается в использовании информации, поступающей из окружающего мира, для изменения поведения машины.  В основу разработанных Винером  и Бигелоу систем  наведения  были положены тонкие математические методы; при малейшем изменении отраженных от самолета радиолокационных  сигналов они соответственно изменяли наводку орудий,  то есть  заметив попытку отклонения самолета от курса,  они тотчас расчитывали его  дальнейший путь и направляли орудия так, чтобы траектории снарядов и самолетов пересеклись.

В дальнейшем Винер разработал на принципе обратной  связи  теории как  машинного  так и человеческого разума.  Он доказывал,  что именно благодаря обратной связи все живое приспосабливается к окружающей среде  и  добивается  своих целей.  «Все машины,  претендующие на «разумность», писал он,   должны обладать способность преследовать определенные цели и приспосабливаться,  т.е.  обучаться». Созданной им науке Винер дает название кибернетика,  что в переводе с греческого означает рулевой.(2)

Следует отметить, что принцип «обратной связи», введенный Винером был в  какойто  степени предугадан Сеченовым в явлении «центрального торможения» в «Рефлексах головного мозга» (1863 г.)  и  рассматривался как механизм  регуляции деятельности нервной системы,  и который лег в основу многих моделей произвольного поведения в отечественной психологии.

Многие ученые стали  понимать,  что  создателям вычислительных машин  есть  чему  поучиться у биологии.  Среди них был нейрофизиолог и поэтлюбитель Уоррен Маккалох,  обладавший как и Винер философским складом ума и широким кругом интересов.  В 1942 г.  Маккалох, участвуя в научной конференции в Ньюйорке, услышал доклад одного из сотрудников  Винера о механизмах обратной связи в биологии.  Высказанные в докладе идеи перекликались с  собственными  идеями  Маккалоха относительно работы головного мозга.  В течении следующего года Маккалох в соавторстве со своим 18летним  протеже,  блестящим  математиком Уолтером Питтсом,  разработал теорию деятельности головного мозга. Эта теория и являлась той основой,  на которой сформировалось широко распространенное мнение, что функции компьютера и мозга в значительной мере сходны.

Исходя отчасти из предшествующих исследований нейронов  (основных активных клеток,  составляющих нервную систему животных),  проведенных Маккаллохом, они с Питтсом выдвинули гипотезу, что нейроны можно упрощенно  рассматривать  как  устройства,  оперирующие двоичными числами.  Двоичные числа, состоящие из цифр единица и нуль,  рабочий инструмент одной  из  систем  математической  логики.  Английский математик XIXв.  Джордж Буль,  предложивший эту остроумную систему,  показал, что логические утверждения можно закодировать в виде единиц и нулей,  где единица соответствует истинному выссказыванию а нуль  ложному, после чего этим можно оперировать как обычными числами. В 30е годы XX в. пионеры информатики,  в особенности американский ученый Клод Шеннон, поняли, что двоичные единица и нуль вполне соответствуют двум состояниям электрической цепи (включеновыключено), поэтому двоичная система идеально  подходит  для  электронновычислительных устройств.  Маккалох и Питтс предложили конструкцию сети из электронных «нейронов» и  показали,  что  подобная  сеть может выполнять практически любые вообразимые числовые или логические операции.  Далее они предположили,  что  такая сеть в состоянии также обучаться,  распознавать образы, обобщать, т.е.  она обладает всеми чертами интеллекта.

Из этого кибернетического,  или нейромодельного, подхода к машинному  разуму  скоро  сформировался так называемый «восходящий метод»  движение от простых аналогов нервной системы примитивных существ,  обладающих малым числом нейронов,  к сложнейшей нервной системе человека и даже выше.

Проблемы построения искусственного интеллекта

            Гносеологический анализ проблемы искусственного интеллекта вскрывает роль таких познавательных орудий, как категории, специфическая семиотическая система, логические структуры, ранее накопленное знание. Они обнаруживаются не посредством исследования физиологических или психологических механизмов познавательного процесса, а выявляются в знании, в его языковом выражении. Орудия познания, формирующиеся в конечном счете на основе практической деятельности, необходимы для любой системы, выполняющей функции абстрактного мышления, независимо от ее конкретного материального субстрата и структуры. Поэтому, чтобы создать систему, выполняющую функции абстрактного мышления, т. е. в конечном счете формирующую адекватные схемы внешних действий в существенно меняющихся средах, необходимо наделить такую систему этими орудиями.

            Развитие систем искусственного интеллекта за последние десятилетия идет по этому пути. Однако степень продвижения в данном направлении в отношении каждого из указанных познавательных орудий неодинакова и в целом пока незначительна.

            I. В наибольшей мере системы искусственного интеллекта используют формально-логические структуры, что обусловлено их неспецифичностью для мышления и в сущности алгоритмическим характером. Это дает возможность относительно легкой их технической реализации. Однако даже здесь кибернетике предстоит пройти большой путь. В системах искусственного интеллекта еще слабо используются модальная, императивная, вопросная и иные логики, которые функционируют в человеческом интеллекте и не менее необходимы для успешных познавательных процессов, чем давно освоенные логикой, а затем и кибернетикой формы вывода. Повышение «интеллектуального» уровня технических систем, безусловно, связано не только с расширением применяемых логических средств, но и с более интенсивным их использованием (для проверки информации на непротиворечивость, конструирования планов вычислений и т. д.).

            II. Намного сложнее обстоит дело с семиотическими системами, без которых интеллект невозможен. Языки, используемые в ЭВМ, еще далеки от семиотических структур, которыми оперирует мышление.

            Прежде всего для решения ряда задач необходимо последовательное приближение семиотических систем, которыми наделяется ЭВМ, к естественному языку, точнее, к использованию его ограниченных фрагментов. В этом плане предпринимаются попытки наделить входные языки ЭВМ универсалиями языка, например полисемией (которая элиминируется при обработке в лингвистическом процессоре). Разработаны проблемно-ориентированные фрагменты естественных языков, достаточные для решения системой ряда практических задач. Наиболее важным итогом этой работы является создание семантических языков (и их формализация), в которых слова-символы имеют интерпретацию.

            Однако многие универсалии естественных языков, необходимые для выполнения ими познавательных функций, в языках искусственного интеллекта пока реализованы слабо (например, открытость) или используются ограниченно (например, полисемия). Все большее воплощение в семиотических системах универсалий естественного языка, обусловленных его познавательной функцией, выступает одной из важнейших линий совершенствования систем искусственного интеллекта, особенно тех, в которых проблемная область заранее жестко не определена.

            Современные системы искусственного интеллекта способны осуществлять перевод с одномерных языков на многомерные. В частности, они могут строить диаграммы, схемы, чертежи, графы, высвечивать на экранах кривые и т. д. ЭВМ производят и обратный перевод (описывают графики и тому подобное с помощью символов). Такого рода перевод является существенным элементом интеллектуальной деятельности. Но современные системы искусственного интеллекта пока не способны к непосредственному (без перевода на символический язык) использованию изображений или воспринимаемых сцен для «интеллектуальных» действий. Поиск путей глобального (а не локального) оперирования информацией составляет одну из важнейших перспективных задач теории искусственного интеллекта.

            III. Воплощение в информационные массивы и программы систем искусственного интеллекта аналогов категорий находится пока в начальной стадии. Аналоги некоторых категорий (например, «целое», «часть», «общее», «единичное») используются в ряде систем представления знаний, в частности в качестве «базовых отношений», в той мере, в какой это необходимо для тех или иных конкретных предметных или проблемных областей, с которыми взаимодействуют системы.

            В формализованном понятийном аппарате некоторых систем представления знаний предприняты отдельные (теоретически существенные и практически важные) попытки выражения некоторых моментов содержания и других категорий (например, «причина», «следствие»). Однако ряд категорий (например, «сущность», «явление») в языках систем представления знаний отсутствует. Проблема в целом разработчиками систем искусственного интеллекта в полной мере еще не осмыслена, и предстоит большая работа философов, логиков и кибернетиков по внедрению аналогов категорий в системы представления знаний и другие компоненты интеллектуальных систем. Это одно из перспективных направлений в развитии теории и практики кибернетики.

            IV. Современные системы искусственного интеллекта почти не имитируют сложную иерархическую структуру образа, что не позволяет им перестраивать проблемные ситуации, комбинировать локальные части сетей знаний в блоки, перестраивать эти блоки и т. д.

            Не является совершенным и взаимодействие вновь поступающей информации с совокупным знанием, фиксированным в системах. В семантических сетях и фреймах пока недостаточно используются методы, благодаря которым интеллект человека легко пополняется новой информацией, находит нужные данные, перестраивает свою систему знаний и т. д.

            V. Еще в меньшей мере современные системы искусственного интеллекта способны активно воздействовать на внешнюю среду, без чего не может; осуществляться самообучение и вообще совершенствование «интеллектуальной» деятельности.

            Таким образом, хотя определенные шаги к воплощению гносеологических характеристик мышления в современных системах искусственного интеллекта сделаны, но в целом эти системы еще далеко не владеют комплексом гносеологических орудий, которыми располагает человек и которые необходимы для выполнения совокупности функций абстрактного мышления. Чем больше характеристики систем искусственного интеллекта будут приближены к гносеологическим характеристикам мышления человека, тем ближе будет их «интеллект» к интеллекту человека, точнее, тем выше будет их способность к комбинированию знаковых конструкций, воспринимаемых и интерпретируемых человеком в качестве решения задач и вообще воплощения мыслей.

            В связи с этим возникает сложный вопрос. При анализе познавательного процесса гносеология абстрагируется от психофизиологических механизмов, посредством которых реализуется этот процесс. Но из этого не следует, что для построения систем искусственного интеллекта эти механизмы не имеют значения. Вообще говоря, не исключено, что механизмы, необходимые для воплощения неотъемлемых характеристик интеллектуальной системы, не могут быть реализованы в цифровых машинах или даже в любой технической системе, включающей в себя только компоненты неорганической природы. Иначе говоря, в принципе не исключено, что хотя мы можем познать все гносеологические закономерности, обеспечивающие выполнение человеком его познавательной функции, но их совокупность реализуема лишь в системе, субстратно тождественной человеку.

            Такой взгляд обосновывается X. Дрейфусом. «Телесная организация человека, - пишет он, - позволяет ему выполнять... функции, для которых нет машинных программ - таковые не только еще не созданы, но даже не существуют в проекте... Эти функции включаются в общую способность человека к приобретению телесных умений и навыков. Благодаря этой фундаментальной способности наделенный телом субъект может существовать в окружающем его мире, не пытаясь решить невыполнимую задачу формализации всего и вся».

            Как отмечает Б. В. Бирюков, подчеркивание значения «телесной организации» для понимания особенностей психических процессов, в частности возможности восприятия, заслуживает внимания. Качественные различия в способности конкретных систем отражать мир тесно связаны с их структурой, которая хотя и обладает относительной самостоятельностью, но не может преодолеть некоторых рамок, заданных субстратом. В процессе биологической эволюции совершенствование свойства отражения происходило на основе усложнения нервной системы, т. е. субстрата отражения. Не исключается также, что различие субстратов ЭВМ и человека может обусловить фундаментальные различия в их способности к отражению, что ряд функций человеческого интеллекта в принципе недоступен таким машинам.

            Иногда в философской литературе утверждается, что допущение возможности выполнения технической системой интеллектуальных функций человека означает сведение высшего (биологического и социального) к низшему (к системам из неорганических компонентов) и, следовательно, противоречит материалистической диалектике. Однако в этом рассуждении не учитывается, что пути усложнения материи однозначно не предначертаны и не исключено, что общество имеет возможность создать из неорганических компонентов (абстрактно говоря, минуя химическую форму движения) системы не менее сложные и не менее способные к отражению, чем биологические. Созданные таким образом системы являлись бы компонентами общества, социальной формой движения. Следовательно, вопрос о возможности передачи интеллектуальных функций техническим системам, и в частности о возможности наделения их рассмотренными в работе гносеологическими орудиями, не может быть решен только исходя из философских соображений. Он должен быть подвергнут анализу на базе конкретных научных исследований.

            X. Дрейфус подчеркивает, что ЭВМ оперирует информацией, которая не имеет значения, смысла. Поэтому для ЭВМ необходим перебор огромного числа вариантов. Телесная организация человека, его организма позволяет отличать значимое от незначимого для жизнедеятельности и вести поиск только в сфере первого. Для «нетелесной» ЭВМ, утверждает Дрейфус, это недоступно. Конечно, конкретный тип организации тела позволяет человеку ограничивать пространство возможного поиска. Это происходит уже на уровне анализаторной системы. Совсем иначе обстоит дело в ЭВМ. Когда в кибернетике ставится общая задача, например распознания образов, то эта задача переводится с чувственно-наглядного уровня на абстрактный. Тем самым снимаются ограничения, не осознаваемые человеком, но содержащиеся в его «теле», в структуре органов чувств и организма в целом. Они игнорируются ЭВМ. Поэтому пространство поиска резко увеличивается. Это значит, что к «интеллекту» ЭВМ предъявляются более высокие требования (поиска в более обширном пространстве), чем к интеллекту человека, к которому приток информации ограничен физиологической структурой его тела.

            Системы, обладающие психикой, отличаются от ЭВМ прежде всего тем, что им присущи биологические потребности, обусловленные их материальным, биохимическим субстратом. Отражение внешнего мира происходит сквозь призму этих потребностей, в чем выражается активность психической системы. ЭВМ не имеет потребностей, органически связанных с ее субстратом, для нее как таковой информация незначима, безразлична. Значимость, генетически заданная человеку, имеет два типа последствий. Первый-круг поиска сокращается, и тем самым облегчается решение задачи. Второй-нестираемые из памяти фундаментальные потребности организма обусловливают односторонность психической системы. Дрейфус пишет в связи с этим: «Если бы у нас на Земле очутился марсианин, ему, наверное, пришлось бы действовать в абсолютно незнакомой обстановке; задача сортировки релевантного и нерелевантного, существенного и несущественного, которая бы перед ним возникла, оказалась бы для него столь же неразрешимой, как и для цифровой машины, если, конечно, он не сумеет принять в расчет никаких человеческих устремлений». С этим нельзя согласиться. Если «марсианин» имеет иную биологию, чем человек, то он имеет и иной фундаментальный слой неотъемлемых потребностей, и принять ему «человеческие устремления» значительно труднее, чем ЭВМ, которая может быть запрограммирована на любую цель.

            Животное в принципе не может быть по отношению к этому фундаментальному слою перепрограммировано, хотя для некоторых целей оно может быть запрограммировано вновь посредством дрессировки. В этом (но только в этом) смысле потенциальные интеллектуальные возможности машины шире таких возможностей животных. У человека над фундаментальным слоем биологических потребностей надстраиваются социальные потребности, и информация для него не только биологически, но и социально значима. Человек универсален и с точки зрения потребностей и с точки зрения возможностей их удовлетворения. Однако эта универсальность присуща ему как социальному существу, производящему средства целесообразной деятельности, в том числе и системы искусственного интеллекта.

            Таким образом, телесная организация не только дает дополнительные возможности, но и создает дополнительные трудности. Поэтому интеллекту человека важно иметь на вооружении системы, свободные от его собственных телесных и иных потребностей, пристрастий. Конечно, от таких систем неразумно требовать, чтобы они самостоятельно распознавали образы, классифицировали их по признакам, по которым это делает человек. Им цели необходимо задавать в явной форме.

            Вместе с тем следует отметить, что технические системы могут иметь аналог телесной организации. Развитая кибернетическая система обладает рецепторны-ми и эффекторными придатками. Начало развитию таких систем положили интегральные промышленные роботы, в которых ЭВМ в основном выполняет функцию памяти. В роботах третьего поколения ЭВМ выполняет и «интеллектуальные» функции. Их взаимодействие с миром призвано совершенствовать их «интеллект». Такого рода роботы имеют «телесную организацию», конструкция их рецепторов и эффекторов содержит определенные ограничения, сокращающие пространство, в котором, абстрактно говоря, могла бы совершать поиск цифровая машина.

            Тем не менее совершенствование систем искусственного интеллекта на базе цифровых машин может иметь границы, из-за которых переход к решению интеллектуальных задач более высокого порядка, требующих учета глобального характера переработки информации и ряда других гносеологических характеристик мышления, невозможен на дискретных машинах при сколь угодно совершенной программе. Это значит, что техническая (а не только биологическая) эволюция отражающих систем оказывается связанной с изменением материального субстрата и конструкции этих систем. Такая эволюция, т. е. аппаратурное усовершенствование систем искусственного интеллекта, например, через более интенсивное использование аналоговых компонентов, гибридных систем, голографии и ряда других идей, будет иметь место. При этом не исключается использование физических процессов, протекающих в мозгу, и таких, которые психика в качестве своих механизмов не использует. Наряду с этим еще далеко не исчерпаны возможности совершенствования систем искусственного интеллекта путем использования в функционировании цифровых машин гносеологических характеристик мышления, о которых речь шла выше.

Заключение

            Развитие информационной техники позволило компенсировать человеку психофизиологическую ограниченность своего организма в ряде направлений. «Внешняя нервная система», создаваемая и расширяемая человеком, уже дала ему возможность вырабатывать теории, открывать количественные закономерности, раздвигать пределы познания сложных систем. Искусственный интеллект и его совершенствование превращают границы сложности, доступные человеку, в систематически раздвигаемые. Это особенно важно в современную эпоху, когда общество не может успешно развиваться без рационального управления сложными и сверхсложными системами. Разработка проблем искусственного интеллекта является существенным вкладом в осознание человеком закономерностей внешнего и внутреннего мира, в их использование в интересах общества и тем самым в развитие свободы человека.

Человек поставил задачу создать некий аналог себя самого. И он смог это сделать. Механическая часть подобно человеческому телу и управление ею уже имеются — это роботы, функционирующие на сервомеханизмах. Отчасти смоделированы интеллектуальные функции человека. Но цивилизация идет дальше. Ей этого мало. Необходимо создать «Homo teсhnicus».  Для решения этой задачи требуется создание «машины», функционирующей подобно человеческому мозгу, но чем дальше продвигаются исследования в области искусственного интеллекта, тем более сложным видится ее решение.

Литература

1.   Винер Н. “Кибернетика”, М.: Наука, 1983

2.   Дрейфус Х.  Чего не могут вычислительные машины. М.: Прогресс, 1979

3.   Клаус Г. “Кибернетика и философия”, М.: Иностранная литература, 1963

4.   Компьютер обретает разум.Москва Мир 1990

5.   Краткий философский словарь./Под редакцией Алексеева А.П., М.: «Проспект», 2000

6.   Минский М., Пейперт С. Перцептроны М:Мир,1971

7.   Cборник:  Психологические  исследования  интеллектуальной деятельности. Под.ред. О.К.Тихомирова. М., МГУ,1979.:

8.   Шалютин С. М.  “Искусственный интеллект”, М.: Мысль, 1985

9.   Эндрю А.  “Искусственный интеллект”, М.: Мир, 1985

Страницы: 1, 2