История
объекта
Искусственный интеллект (ИИ)
можно определить как область
компьютерной науки, занимающуюся автоматизацией
разумного поведения. Это определение
наиболее точно соответствует содержанию
данной книги, поскольку в ней
ИИ рассматривается как часть
компьютерной науки, которая опирается
на ее теоретические и прикладные
принципы. Эти принципы сводятся к
структурам данных, используемым для
представления знаний, алгоритмам применения
этих знаний, а также языкам и
методикам программирования, используемым
при их реализации.
Тем не менее это определение
имеет существенный недостаток, поскольку
само понятие интеллекта не очень понятно
и четко сформулировано. Большинство из
нас уверены, что смогут отличить "разумное
поведение", когда с ним столкнутся.
Однако вряд ли кто-нибудь сможет дать
интеллекту определение, достаточно конкретное
для оценки предположительно разумной
компьютерной программы и одновременно
отражающее жизнеспособность и сложность
человеческого разума.
Итак, проблема определения
искусственного интеллекта сводится
к проблеме определения интеллекта
вообще: является ли он чем-то
единым, или же этот термин
объединяет набор разрозненных
способностей? В какой мере интеллект
можно создать, а в какой
он существует априори? Что
именно происходит при таком
создании? Что такое творчество?
Что такое интуиция? Можно ли
судить о наличии интеллекта
только по наблюдаемому поведению,
или же требуется свидетельство
наличия некоего скрытого механизма?
Как представляются знания в
нервных тканях живых существ,
и как можно применить это
в проектировании интеллектуальных
устройств? Что такое самоанализ
и как он связан с разумностью?
И, более того, необходимо ли
создавать интеллектуальную компьютерную
программу по образу и подобию
человеческого разума, или же
достаточно строго "инженерного"
подхода? Возможно ли вообще достичь
разумности посредством компьютерной
техники, или же сущность интеллекта требует
богатства чувств и опыта, присущего лишь
биологическим существам?
На эти вопросы ответа
пока не найдено, но все они
помогли сформировать задачи
и методологию, составляющие основу
современного ИИ. Отчасти привлекательность
искусственного интеллекта в
том и состоит, что он является
оригинальным и мощным орудием
для исследования именно этих
проблем. ИИ предоставляет средство
и испытательную модель для
теорий интеллекта: такие теории
могут быть переформулированы
на языке компьютерных программ,
а затем испытаны при их
выполнении.
По этим причинам
наше первоначальное определение,
очевидно, не дает однозначной
характеристики для этой области
науки. Оно лишь ставит новые
вопросы и открывает парадоксы
в области, одной из главных
задач которой является поиск
самоопределения. Однако проблема
поиска точного определения ИИ
вполне объяснима. Изучение искусственного
интеллекта - еще молодая дисциплина,
и ее структура, круг вопросов
и методики не так четко
определены, как в более зрелых
науках, например, физике.
Искусственный интеллект
призван расширить возможности
компьютерных наук, а не определить
их границы. Одной из важных
задач, стоящих перед исследователями,
является поддержание этих усилий
ясными теоретическими принципами.
Из-за специфики проблем
и целей искусственный интеллект
не поддается простому определению.
Поэтому на первых порах просто
опишем его как спектр проблем
и методологий, изучаемых разработчиками
систем искусственного интеллекта.
Это определение может показаться
глупым и бессмысленным, но
оно отражает важный факт: искусственный
интеллект, как и любая наука,
является сферой интересов человека,
и лучше всего рассматривать
его в этом контексте.
Любая наука, включая
ИИ, рассматривает некоторый круг
проблем и разрабатывает подходы
к их решению. Краткое изложение
истории искусственного интеллекта,
рассказ о личностях и их
гипотезах, положенных в основу
этой науки, поясняет, почему некоторые
проблемы стали доминировать
в этой области и почему
для их решения были взяты
на вооружение методы, описываемые
в этой книге.
Искусственный интеллект: история
развития и области приложения
Слушайте далее и
вы еще более изумитесь ремеслам
и богатствам природы, открытым
мною. Величайшим было такое: в
старину, если человек заболевал,
у него не было защиты против
болезни, ни исцеляющей еды,
ни питья, ни мази; люди вымирали
от отсутствия лекарств, но я
показал им, как смешивать мягкие
ингредиенты, чтобы изгонять всяческие
хвори...
Это я сделал видимыми
для человеческих очей пылающие
знаки в небесах, что до тех
пор были в тумане. Недра земли,
скрытое благословение человечества,
медь, железо, серебро и золото - осмелится
ли кто-нибудь заявить, что
он открыл их ранее меня? Я
уверен, никто, если он не лжец.
Говоря кратко: все ремесла, что
есть у смертных, идут от Прометея.
- Эсхил (Aeschylus), Прикованный
Прометей
Отношение к интеллекту,
знанию и человеческому мастерству
Прометей говорит о
результатах своего неповиновения
богам Олимпа: его целью было
не только украсть огонь для
людей, но и просветить их
посредством дара ума, nous, или
же "сообразительности". Интеллект
является основой всех разработанных
человеком технологий и цивилизации вообще.
Работа классического греческого драматурга
иллюстрирует глубокую и давнюю уверенность
в необычайной силе знания. Искусственный
интеллект применяется во всех сферах
наследия Прометея: медицине, психологии,
биологии, астрономии, геологии и многих
областях науки, которые Эсхил не в силах
был себе представить.
Хотя поступок Прометея
освободил людей от невежества,
он навлек на него гнев Зевса.
За кражу знаний, прежде принадлежавших
лишь богам Олимпа Зевс приказал приковать
Прометея к голой скале, чтобы стихии причиняли
ему вечные страдания. Мысль о том, что
человеческое стремление к знаниям является
проступком перед богами или природой,
прочно укоренилась в западной философии.
На ней основана история Эдема, она пронизывает
сочинения Данте и Мильтона. И Шекспир,
и древнегреческие трагики считали амбиции
разума причинами всех бедствий. Упорная
вера в то, что жажда знаний в конечном
счете приведет к катастрофе, пережила
и эпоху Возрождения, и век Просвещения
и даже научные и философские открытия
XIX и XX веков. Поэтому не стоит удивляться
тому, что в научных и общественных кругах
не утихает бурная полемика по поводу
искусственного интеллекта.
И вправду, современная
технология не развеяла древний
страх губительных последствий
интеллектуального честолюбия, она,
скорее, сделала их более вероятными,
а может, и неотвратимыми. Легенды
о Прометее, Еве, Фаусте пересказываются
на языке технологического общества.
В своем предисловии к работе
"Франкенштейн" (которая, кстати,
носит подзаголовок "Современный
Прометей") Мэри Шелли пишет:
"Я была верным молчаливым
слушателем долгих бесед между
лордом Байроном и Шелли. В
одной из них обсуждались различные
философские доктрины, в частности,
сущность первопричин жизни, возможность
их постижения и изучения. Они
говорили об экспериментах доктора
Дарвина (я имею в виду не
то, что действительно делал доктор,
а то, что ему приписывали), который
хранил вермишель в стеклянной
емкости, пока она не начала
сама двигаться каким-то непостижимым
образом. Это не значит, что
таким образом можно дать жизнь.
Но, должно быть, возможно оживить труп.
Об этом свидетельствует гальванизм: может
быть, и можно изготовить составные части
создания, соединить их вместе и наполнить
живительным теплом". [Buttler, 1998]
Шелли демонстрирует
нам, в какой мере научные
достижения, такие как работы
Дарвина и открытие электричества,
убедили даже далеких от науки
людей в том, что творения
природы не являются божественной
тайной - их можно "разбирать"
и систематически изучать. Чудовище
Франкенштейна - не продукт шаманских
заклинаний или сделок с преисподней;
его собрали из отдельно "изготовленных"
компонентов и наполнили живительной
силой электричества. Хотя наука
девятнадцатого века не способна
была понять цель изучения
принципов и создания в полной
мере разумного агента, она признавала
мысль, что тайны жизни и
разума можно приоткрыть с
помощью научного анализа.
Историческая
подоплека
К тому времени как
Мэри Шелли окончательно и,
вероятно, бесповоротно соединила
современную науку с мифом
о Прометее, философские корни
современных работ в сфере
искусственного интеллекта развивались
уже несколько тысячелетий. Хотя
моральные и культурные проблемы,
поднятые искусственным интеллектом,
интересны и важны, данное введение
в большей степени касается
интеллектуального наследия ИИ.
Логической отправной точкой
этой истории можно считать
гений Аристотеля, или, как его
называл Данте, "мастера тех,
кто знает". Аристотель объединил
интуитивное понимание, тайны
и предчувствия ранней греческой
традиции с тщательным анализом
и строгим мышлением, которому
суждено было стать стандартом
для современной науки.
Для Аристотеля наиболее
пленительным аспектом природы
была ее изменчивость. В работе
"Физика" он определил свою
"философию природы" как
"изучение изменяющихся вещей".
Он делал различие между материей
и формой: например, скульптура сделана
из материи бронзы и имеет
форму человека. Изменение происходит
в тот момент, когда бронзе
придают другую форму. Разделение
материи и формы представляет
философский базис для современных
научных концепций, таких как
символьное исчисление или абстракция
данных. В любом исчислении (даже
в работе с числами!) мы манипулируем
образами, которые являются формой
электромагнитной материи, а изменения
формы этой материи передают
аспекты процесса решения. Абстрагирование
формы от средства ее представления
не только позволяет производить
вычисления над этой формой, но
и служит основой теории структур
данных - ядра современных компьютерных
наук.
В своей работе "Метафизика"
Аристотель разработал теории
неизменных вещей - космологию
и теологию. Но ближе всего
к искусственному интеллекту
подходит аристотелевская эпистемология,
или наука познания, обсуждаемая
в его "Логике". Аристотель
считал эту книгу важным инструментом
познания, поскольку чувствовал, что
основой знания является изучение
самой мысли. В "Логике" рассматриваются
вопросы истинности суждений
на основе их взаимосвязи с
другими истинными утверждениями.
Например, если известно, что "все
люди смертны" и "Сократ-
человек", то можно заключить, что "Сократ
- смертен". В этом примере силлогизма
используется дедуктивное правило modus
ponens. Хотя формальная аксиоматизация логических
рассуждений в полном объеме представлена
лишь в работах Готлоба Фреге, Бертрана
Рассела, Курта Геделя, Алана Тьюринга,
Альфреда Тарского и других, корни этих
работ можно проследить вплоть до Аристотеля.
Идеи Ренессанса, основанные
на греческой традиции, дали толчок
развитию иного, мощного представления
о человечестве и его роли
в природе. На смену мистицизму
как средству объяснения вселенной
пришел эмпиризм. Часы (а следовательно,
и расписание работы фабрик) заменили
собой ритм природы для тысяч городских
жителей. Большинство современных социальных
и физических теорий уходят корнями к
идее о возможности математического анализа
и постижимости природных или искусственных
процессов. В частности, ученые и философы
поняли, что мышление само по себе как
образ представления знаний является
трудным, но принципиальным предметом
для научного изучения.
Должно быть, главным
событием в развитии современных
представлений стала революция,
произведенная Коперником, - замена
древней геоцентрической модели
вселенной, где Земля и другие
планеты на самом деле вращаются
вокруг Солнца. После столетий
господства "очевидности", в которой
научное объяснение природы и
космоса согласовывалось с религиозным
учением и здравым смыслом,
была предложена радикально иная
(и вовсе не очевидная) модель,
объясняющая движение небесных
тел. Возможно в первый раз
наши представления о мире
рассматривались как фундаментально
отличные от их видимости. Этот
разрыв между человеческим разумом
и окружающей его реальностью, между понятиями
о вещах и самими вещами принципиален
для современной теории интеллекта и его
организации. Эта брешь была расширена
работами Галилея, чьи научные наблюдения
еще более расходились с "очевидными"
истинами о мире, и чье развитие математики
как инструмента для описания мира усилило
разрыв между миром и нашими идеями о нем.
Именно из этой "бреши" развивалось
современное представление о формировании
разума: самоанализ стал важным мотивом
в литературе, философы начали изучать
эпистемологию и математику, и систематизированное
применение научного метода стало соперничать
с чувствами как орудиями познания мира.