Искусственный интеллект

Содержание 
 

Введение стр.2

1.Философские аспекты проблемы систем ИИ, теоретические проблемы психологии стр.3

2.История развития систем ИИ стр.8

3. Феномен мышления  стр.11

4.Создание ИИ  стр.13

4.1 Механический подход стр.13

4.2 Электронный подход стр.14

4.3 Кибернетический подход стр.15

4.4 Нейронный подход стр.16

4.5 Появление перцептрона стр.17

Заключение стр.19

Список литературы стр.20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

Современные философы и исследователи науки часто  рассматривают междисциплинарные науки, как одно из достижений, заново открытых в 20 веке. Искусственный Интеллект и искусственная жизнь представляет собой прекрасный пример такой интеграции наук. С конца 40х годов ученные всего мира устремились к дерзкой цели: создать компьютер, действующий таким образом, что по результатам их работы невозможно было бы отличить от человеческого  разума. К сожалению, оказалось, весьма трудно выбрать общее направление. Некоторые заинтересованы в исследовании «систем, демонстрирующих феномены живых систем», другие изучают природу химического репродуцирования, или пытаются решить философские проблемы самопознания.

            В понятие «Искусственный интеллект»  вкладывают разный смысл –  от признания интеллекта у  ЭВМ, до отнесения к интеллектуальным лишь тех систем, которые решают весь комплекс задач, осуществляемых человеком. Другими словами, что такое Искусственный Интеллект, ЭВМ, способная выполнить любую функцию, или ЭВМ, способная мыслить и чувствовать, подобно человеку?

            Ученым сложно прийти даже к единой точке зрения относительно самого интеллекта. Некоторые считают, что интеллект – умение решать сложные задачи; другие рассматривают его как способность к обучению, обобщению и аналогиям, способность мыслить; третьи – как возможность взаимодействия с внешним миром путем общения, восприятия и осознания.

           Основная проблема состоит в  том, что системы, обладающие  психикой, отличаются от ЭВМ тем,  что им присущи биологические  потребности. Отражение мира проходит  через призму этих потребностей, в чем выражается активность психической системы. ЭВМ не имеет потребностей, для нее информация безлична.

           На практике под термином «Искусственный  интеллект» кроется грандиозное  разнообразие различных проектов  от моделей копирования ДНК  человека и систем с обратной связью, до изучения коллективного разума.

 Цель работы- узнать об основных проблемах создания искусственного интеллекта, основных путей его создания. Задачи данной работы- рассмотреть искусственный интеллект с философской точки зрения, с точки зрения психологии. Изучить историю создания искусственного интеллекта, и методы его создания.  
 
 
 
 
 
 
 

1. Философские аспекты проблемы систем ИИ (возможность существования, безопасность, полезность), теоретические проблемы психологии.

      С наукой Искусственного интеллекта сложилась ситуация, которая роднит его с коммунизмом — изучается то, чего еще нет. И если этого не будет в течение ближайших 100 лет, то очень может быть, что эпоха ИИ на этом окончится.

Исходя из сказанного выше, вытекает основная философская проблема в области ИИ — возможность или не возможность моделирования мышления человека. Следовательно, начиная исследование ИИ, мы заранее предполагаем положительный ответ. Попробуем привести несколько соображений, которые подводят нас к данному ответу.

       Первое доказательство является  схоластическим, и доказывает непротиворечивость  ИИ и Библии. По-видимому, даже  люди далекие от религии, знают  слова священного писания: "И  создал Господь человека по  образу и подобию своему …". Исходя из этих слов, мы можем заключить, что, поскольку Господь, во-первых, создал нас, а во-вторых, мы по своей сути подобны ему, то мы вполне можем создать кого-то по образу и подобию человека.

       Создание нового разума биологическим  путем для человека дело вполне привычное. Наблюдая за детьми, мы видим, что большую часть знаний они приобретают путем обучения, а не как заложенную в них заранее. Данное утверждение на современном уровне не доказано, но по внешним признакам все выглядит именно так.

      То, что раньше казалось вершиной человеческого творчества — игра в шахматы, шашки, распознавание зрительных и звуковых образов, синтез новых технических решений, на практике оказалось не таким уж сложным делом (теперь работа ведется не на уровне возможности или невозможности реализации перечисленного, а о нахождении наиболее оптимального алгоритма). Теперь зачастую данные проблемы даже не относят к проблемам ИИ. Есть надежда, что и полное моделирование мышления человека окажется не таким уж и сложным делом.

      С проблемой воспроизведения своего мышления тесно смыкается проблема возможности самовоспроизведения.

      Способность к самовоспроизведению  долгое время считалась прерогативой  живых организмов. Однако некоторые  явления, происходящие в неживой  природе (например, рост кристаллов, синтез сложных молекул копированием), очень похожи на самовоспроизведение. В начале 50-х годов Дж. фон Нейман занялся основательным изучением самовоспроизведения и заложил основы математической теории "самовоспроизводящихся автоматов". Так же он доказал теоретически возможность их создания.

          Принципиальная возможность автоматизации  решения интеллектуальных задач  с помощью ЭВМ обеспечивается  свойством алгоритмической универсальности.  Что же это за свойство?

Алгоритмическая универсальность ЭВМ означает, что на них можно программно реализовывать любые алгоритмы преобразования информации, — будь то вычислительные алгоритмы, алгоритмы управления, поиска доказательства теорем или композиции мелодий. При этом мы имеем в виду, что процессы, порождаемые этими алгоритмами, являются потенциально осуществимыми, т. е. что они осуществимы в результате конечного числа элементарных операций. Практическая осуществимость алгоритмов зависит от имеющихся в нашем распоряжении средств, которые могут меняться с развитием техники. Так, в связи с появлением быстродействующих ЭВМ стали практически осуществимыми и такие алгоритмы, которые ранее были только потенциально осуществимыми.

Однако свойство алгоритмической универсальности  не ограничивается констатацией того, что для всех известных алгоритмов оказывается возможной их программная реализация на ЭВМ. Содержание этого свойства имеет и характер прогноза на будущее: всякий раз, когда в будущем какое-либо предписание будет признано алгоритмом, то независимо от того, в какой форме и какими средствами это предписание будет первоначально выражено, его можно будет задать также в виде машинной программы.[1]

Однако не следует  думать, что вычислительные машины и роботы могут в принципе решать любые задачи. Анализ разнообразных задач привел математиков к замечательному открытию. Было строго доказано существование таких типов задач, для которых невозможен единый эффективный алгоритм, решающий все задачи данного типа; в этом смысле невозможно решение задач такого типа и с помощью вычислительных машин. Этот факт способствует лучшему пониманию того, что могут делать машины и чего они не могут сделать. В самом деле, утверждение об алгоритмической неразрешимости некоторого класса задач является не просто признанием того, что такой алгоритм нам не известен и никем еще не найден. Такое утверждение представляет собой одновременно и прогноз на все будущие времена о том, что подобного рода алгоритм нам не известен и никем не будет указан или, и иными словами, что он не существует.

Как же действует  человек при решении таких  задач? Похоже, что он просто-напросто игнорирует их, что, однако не мешает ему  жить дальше. Другим путем является сужение условий универсальности  задачи, когда она решается только для определенного подмножества начальных условий. И еще один путь заключается в том, что человек методом "научного тыка" расширяет множество доступных для себя элементарных операций (например, создает новые материалы, открывает новые месторождения или типы ядерных реакций).

      Следующим философским вопросом ИИ является цель создания. В принципе все, что мы делаем в практической жизни, обычно направлено на то, чтобы больше ничего не делать. Однако при достаточно высоком уровне жизни (большом количестве потенциальной энергии) человека на первые роли выступает уже не лень (в смысле желания экономить энергию), а поисковые инстинкты. Допустим, что человек сумел создать интеллект, превышающий свой собственный (пусть не качеством, так количеством). Что теперь будет с человечеством? Какую роль будет играть человек? Для чего он теперь нужен? И вообще, нужно ли в принципе создание ИИ?[2]

     По-видимому, самым приемлемым ответом на  эти вопросы является концепция  "усилителя интеллекта" (УИ). Я  думаю, что здесь уместна аналогия  с президентом государства — он не обязан знать валентности ванадия или языка программирования Java для принятия решения о развитии ванадиевой промышленности. Каждый занимается своим делом — химик описывает технологический процесс, программист пишет программу; в конце концов, экономист говорит президенту, что вложив деньги в промышленный шпионаж, страна получит 20%, а в ванадиевую промышленность — 30% годовых. В данном примере президент использует биологический УИ — группу специалистов с их белковыми мозгами. Но уже сейчас используются и неживые УИ — например мы не могли бы предсказать погоду без компьютеров, при полетах космических кораблей с самого начала использовались бортовые счетно-решающие устройства. Кроме того, человек уже давно использует усилители силы (УС) — понятие, во многом аналогичное УИ. В качестве усилителей силы ему служат автомобили, краны, электродвигатели, прессы, пушки, самолеты и многое-многое другое.

     Основным  отличием УИ от УС является  наличие воли. Интеллектуальная  система, вполне могла бы иметь свои желания, и поступать не так, как нам хотелось бы. Таким образом перед нами встает еще одна проблема — проблема безопасности.

Данная проблема будоражит умы человечества еще  со времен Карела Чапека, впервые употребившего  термин "робот". Большую лепту в обсуждение данной проблемы внесли и другие писатели-фантасты. Как самые известные мы можем упомянуть серии рассказов писателя-фантаста и ученого Айзека Азимова, а так же довольно свежее произведение — "Терминатор". Кстати именно у Айзека Азимова мы можем найти самое проработанное, и принятое большинством людей решение проблемы безопасности. Речь идет о так называемых трех законах роботехники.

Робот не может  причинить вред человеку или своим  бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.

Робот должен повиноваться командам, которые ему дает человек, кроме тех случаев, когда эти команды противоречат первому закону.

Робот должен заботиться о своей безопасности, насколько  это не противоречит первому и  второму закону. [5]

    На  первый взгляд подобные законы, при их полном соблюдении, должны обеспечить безопасность человечества. Однако при внимательном рассмотрении возникают некоторые вопросы. Во-первых, законы сформулированы на человеческом языке, который не допускает простого их перевода в алгоритмическую форму. Попробуйте, к примеру перевести на любой из известных Вам языков программирования, такой термин, как "причинить вред". Или "допустить". Попробуйте определить, что происходит в любом случае, а что он "допустил"?

Далее предположим, что мы сумели переформулировать, данные законы на язык, который понимает автоматизированная система. Теперь интересно, что будет подразумевать система ИИ под термином "вред" после долгих логических размышлений? Не решит ли она, что все существования человека это сплошной вред? Ведь он курит, пьет, с годами стареет и теряет здоровье, страдает. Не будет ли меньшим злом быстро прекратить эту цепь страданий? [5] Конечно можно ввести некоторые дополнения, связанные с ценностью жизни, свободой волеизъявления. Но это уже будут не те простые три закона, которые были в начале.

Следующим вопросом будет такой. Что решит система  ИИ в ситуации, когда спасение одной  жизни возможно только за счет другой? Особенно интересны те случаи, когда  система не имеет полной информации о том, кто есть кто.

       Однако несмотря на перечисленные  проблемы, данные законы являются  довольно неплохим неформальным  базисом проверки надежности  системы безопасности для систем  ИИ.

     Так  что же, неужели нет надежной  системы безопасности? Если отталкиваться от концепции УИ, то можно предложить следующий вариант.

Согласно многочисленным опытам, несмотря на то, что мы не знаем  точно, за что отвечает каждый отдельный  нейрон в человеческом мозге, многим из наших эмоций обычно соответствует  возбуждение группы нейронов (нейронный ансамбль) во вполне предсказуемой области. Были также проведены обратные эксперименты, когда раздражение определенной области вызывало желаемый результат. Это могли быть эмоции радости, угнетения, страха, агрессивности. Это наводит на мысль, что в принципе мы вполне могли бы вывести степень "довольности" организма наружу. В то же время, практически все известные механизмы адаптации и самонастройки (в первую очередь имеются в виду технические системы), базируются на принципах типа "хорошо" — "плохо". В математической интерпретации это сведение какой-либо функции к максимуму или к минимуму. Теперь представим себе, что наш УИ в качестве такой функции использует измеренную прямо или косвенно, степень удовольствия мозга человека-хозяина. Если принять меры, чтобы исключить самодеструктивную деятельность в состоянии депрессии, а так же предусмотреть другие особые состояния психики, то получим следующее.