 |
|
От логики к кибернетике
Предыстория искусственного интеллекта
Идея создания искусственного подобия человека для решения сложных задач и моделирования человеческого разума витала в воздухе еще в древнейшие времена. В Древнем Египте была создана «оживающая» механическая статуя бога Амона. У Гомера в «Илиаде» бог Гефест ковал человекоподобные существа-автоматы. В литературе эта идея обыгрывалась многократно: от Галатеи Пигмалиона до Буратино папы Карло. Однако родоначальником искусственного интеллекта считается средневековый испанский философ, математик и поэт Раймонд Луллий, который еще в XIII веке попытался создать механическую машину для решения различных задач на основе разработанной им всеобщей классификации понятий.
Позже Лейбниц и Декарт независимо друг от друга продолжили эту идею, предложив универсальные языки классификации всех наук. Эти работы можно считать первыми теоретическими работами в области искусственного интеллекта.
Окончательное рождение искусственного интеллекта как научного направления произошло только после создания ЭВМ в 40-х гг. ХХ века. В это же время Норберт Винер создал свои основополагающие работы по новой науке — кибернетике.
Термин «искусственный интеллект» — (ИИ, AI — artificial intelligence) был предложен в 1956 г. на семинаре с аналогичным названием в Дартсмутском колледже (США). Семинар был посвящен разработке методов решения логических, а не вычислительных задач. В английском языке данное словосочетание не имеет той слегка фантастической антропоморфной окраски, которую оно приобрело в довольно неудачном русском переводе. Слово intelligence означает «умение рассуждать разумно», а вовсе не «интеллект», для которого есть английский аналог: intellect.
Исследования в области ИИ, первоначально были сосредоточены в нескольких университетских центрах США (Массачусетском технологическом институте, Технологическом институте Карнеги в Питтсбурге, Станфордском университете) и России (МГУ, МВТУ, МиФИ). В настоящее время ведутся исследования во многих других университетах и корпорациях США, России 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 другойгруппы 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.
От логики к кибернетике
Человек всегда старался понять, как он мыслит, по каким законам и правилам строятся его рассуждения, в чем гарантия истинности его умозаключений. Логика - древнейшая из наук. Законы, открытые еще Аристотелем (IV век до н.э.), верны и поныне и лежат в основе современной формальной логики. В ХХ веке логика как наука приобретает второе дыхание - она становится наукой... технической: по законам формальной логики строятся электрические схемы элементов и узлов ЭВМ, позволяя им решать не только математические, но и чисто логические задачи. Все это в какой-то мере моделировало интеллектуальную деятельность человека. Но хотелось большего.
Искусственный интеллект появился на базе вычислительной техники, математической логики, программирования, психологии, лингвистики, нейрофизиологии и др. С появлением и совершенствованием вычислительной техники появилась возможность решать не только задачи вычислительного характера, но и различные логические задачи, играть в шахматы с компьютером, создавать различные игровые программы, музыкальные мелодии, распознавать образы и управлять различными объектами, переводить с одного языка на другой и доказывать теоремы.
Вскоре после признания искусственного интеллекта отдельной областью науки произошло разделение его на два направления: нейрокибернетика и «кибернетика черного ящика». Эти направления развиваются практически независимо, существенно различаясь как в методологии, так и в технологии. И только в настоящее время стали заметны тенденции к объединению этих частей вновь в единое целое.
Нейрокибернетика
Основную идею этого направления можно сформулировать следующим образом: единственный объект, способный мыслить, — это человеческий мозг. Поэтому любое мыслящее устройство должно каким-то образом воспроизводить его структуру. Таким образом, нейрокибернетика ориентирована на программно-аппаратное моделирование структур, подобных структуре мозга. Усилия нейрокибернетики были сосредоточены на создании элементов, аналогичных нейронам, и их объединении в функционирующие системы, т.е. в нейронные сети. Первые нейросети были созданы в 1956-65 гг. Это были не очень удачные попытки создать системы, моделирующие человеческий глаз и его взаимодействие с мозгом. Постепенно в 1970-80 гг. количество работ по этому направлению искусственного интеллекта стало снижаться. Слишком неутешительны были первые результаты. Авторы объясняли неудачи малой памятью и низким быстродействием существующих в то время компьютеров.
Однако в Японии в рамках проекта «ЭВМ V поколения» был создан первый нейрокомпьютер, или компьютер VI поколения. К этому времени ограничения по памяти и быстродействию были практически сняты. Появились транспьютеры — параллельные компьютеры с большим количеством процессоров.
Транспьютерная технология — это только один из десятка новых подходов к аппаратной реализации нейросетей, которые моделируют иерархическую структуру мозга человека.
Сегодня можно выделить три подхода к созданию нейросетей: аппаратный (создание специальных компьютеров, нейрочипов, плат расширения, наборов микросхем); программный (создание программ и инструментариев, рассчитанных на высокопроизводительные компьютеры; сети создаются в памяти компьютера, всю работу выполняют его собственные процессоры); гибридный (комбинации первых двух).