Искусственный интеллект. Философский анализ

Министерство образования  Российской Федерации

ГОУ ВПО «Нижегородский государственный  университет им. М.И. Лобачевского»

Биологический факультет

Искусственный интеллект. Философский анализ.

                                                             Работа выполнена

Г. Нижний Новгород 2011 год.

Содержание

1. Введение
2. Первая глава 
1. История вопроса
2. Современное состояние проблемы
3. Логика методологических объектов
3. Вторая глава. Онтология объекта
1. Всеобщая характеристика объекта
2. Сущность объекта
3. Классификация объекта
4. Третья глава. Диалектика объекта
1. История объекта
2. Противоречивость объекта
3. Развитие объекта
5. Четвертая глава. Антропология объекта
1. Объект и человек
2. Объект и общество
3. Объект и личность
6. Заключение
7. Примечания
8. Литература

Введение

           Все  расширяющееся  применение  электронных  вычислительных   машин   и повышение их роли в жизни общества сделало актуальной  проблему  соотношения возможностей человеческого  мышления  и  так  называемого  машинного, или искусственного, интеллекта.

           В настоящее  время  практически невозможно указать ни  одной, сферы человеческой деятельности, где  бы  не  использовались  или не  могли быть использованы  ЭВМ. При этом   возникают   вопросы:   «Какой   вид   работы принципиально не могут выполнить современные ЭВМ и почему?»,  «Какие сферы, уровни человеческой  деятельности  не  подвластны  автоматизации?»,  «Каковы перспективы развития и использования ЭВМ?»

          Ответы на эти вопросы в значительной мере зависят от  решения  проблемы соотношения и связи человека и кибернетических машин. Она  имеет  не  только теоретический, но и практический  аспект,  так  как  распределение  функций между человеком и ЭВМ невозможно  осуществись без правильного понимания вопроса о характере этого соотношения и его комплексной  разработки  в  ряде аспектов:  кибернетическом,  логическом,  математическом,   психологическом, психофизиологическом. Но при исследовании состояния проблемы  и  трудностей, встающих на пути ее решения, выдвигаются вопросы, которые выходят  за  рамки компетенции специалистов по кибернетике, логике, математике и  психологии  и требуют философско-методологического анализа и аргументации.

       В литературе, посвященной философским проблемам кибернетики, рассмотрение проблемы  соотношения  мышления  человека  и  возможностей  ЭВМ нередко подменялось вопросом: Думают ли машины? При  этом  понятие  «машина» трактовалось  слишком  абстрактно,  а  мышление  определялось   в   терминах формальной  логики  и  машинных  операций.  Предполагалось,   что   развитие «машинного мышления»  столкнется  лишь  с  чисто  техническими  трудностями, которые   будут   преодолены,   подобно   тому   как   авиация,   постепенно совершенствуясь, преодолела «звуковой барьер».

          Поводом для поспешных оптимистических выводов послужили первые успехи в решении достаточно простых  задач,  допускающих  их  полную  алгоритмизацию,

программирование и последующую  автономную обработку информации на  ЭВМ. При этом казалось, что решение и более сложных задач возможно  путем  увеличения скорости переработки  информации,  объема  «памяти»,  путем  автоматического распознавания вводимого в ЭВМ текста  с помощью автоматических  читающих устройств   и   главное—путем   совершенствования   информационно-логических программ, в частности методов эвристического программирования.

        Однако при переходе  к решению сложных задач оказалось невозможным создать полностью формализованные  решения  и  машинные  программы.  Причина этого заключается в том, что процесс их  решения  на  всех  основных  этапах включает  неформальные,  в  частности   творческие,   элементы,   являющиеся прерогативой исключительно человека.

         Осознание  этого  обстоятельства  и  послужило  толчком   к   изменению стратегии применения  ЭВМ  во  всех  сферах  человеческой  деятельности;  от стратегии, предполагавшей постепенную принципиально не  ограниченную  замену функций человеческого интеллекта искусственным, к  стратегии  кооперирования возможностей человека и ЭВМ. Если раньше кибернетики  стремились  обосновать и  доказать  плодотворность  далеко  идущих  аналогий   между   человеческим мышлением и кибернетическими устройствами, то  в  настоящее  время  это  уже мешает трезвой научной оценке возможностей ЭВМ.

          Поэтому актуальной задачей кибернетики стало  изучение  фундаментальных различий, возможностей и связей человека и кибернетических устройств.Методологический   анализ   проблем «искусственного интеллекта» и диалогового взаимодействия человека с ЭВМ важен не  только  для  обоснования общей  стратегии  решения  этих  проблем,  но  и  для  разработки   вопросов распределения функций человека и ЭВМ в процессе самого решения.

Первая глава 

История вопроса

Происхождение современной  компьютерной науки (спутником которой  на самом деле является ИИ) можно  отнести к 40-м годам, когда для  ускорения долгих и утомительных математических вычислений были изобретены ламповые компьютеры UNIVAC и ENIAC. Эти ранние не слишком эффективные гиганты  открыли дорогу для более компактных, более мощных и более сложных  систем, которые, в свою очередь, постепенно сменились микроэлектронными компьютерами, прочно вошедшими во всеобщее пользование. Эти инструменты в основном помогают людям решать математические задачи в коммерческих и промышленных исследованиях. ИИ служит не этим практическим нуждам калькуляций и индексаций, но, связан с задачами когнитивной психологии по разработке компьютерных программ, моделирующих человеческое познание. Не так давно некоторые чисто научные открытия ранних пионеров ИИ получили практическое коммерческое применение и стали важной частью деловых операций в Америке, Европе и Японии. 

 В 1956 году Бранер, Гуднау и Остин опубликовали книгу "Изучение мышления", Хомский - "Три модели описания языка", Миллер - "Магическое число семь плюс-минус два", Ньюэлл и Саймон - "Логическая теория машин".

Летом того же года группа из десяти ученых встретилась на территории колледжа Дортмут с целью обсудить возможность создания компьютерных программ, способных к разумному поведению. Среди участников этой конференции были: Джон МакКарти, основавший впоследствии лаборатории ИИ в Массачусеттском Технологическом институте (МТИ) и Стэнфордском университете и широко признанныйкак человек, окрестивший новую науку "Искусственным Интеллектом"; Марвин Минский, ставший затем директором лаборатории ИИ в МТИ; Герберт Саймон, которому предстояло получить Нобелевскую премию по экономике; и Аллен Ньюэлл, который провел очень важные работы по когнитивной науке и ИИ в университете Карнеги-Меллон. Эта конференция имела историческое значение - намечавшийся до того курс на ИИ был взят. Его зарождение непосредственно повлияло на развитие когнитивной психологии.

С момента конференции  в Дортмуте развитие ИИ происходило в геометрической прогрессии - если не по числу оригинальных идей, то по количеству новых данных. В том или ином виде ИИ затрагивает сегодня жизнь большинства людей в Западном обществе, распространяется по колледжам, на нем сосредоточили свои усилия тысячи ученых.

Современное состояние проблемы

Вот основные технологии, которые будут определять наше будущее в следующем веке.

Нанотехнология. Это качественный переход на новый технологический уровень

Детище человека, которое скоро  превзойдет его по возможностям (даже в творчестве).

Глобальные  телекоммуникации (прежде всего сети). Вот прогноз компьютерной компании Bell Labs. “Основным элементом их прогноза является глобальная информационная сеть, названная “коммуникационной кожей” (communications skin), в которую по их мнению превратится Интернет к 2025 году. Эта “кожа” будет способна чувствовать все что угодно - от состояния погоды в любом уголке земного шара, до того, сколько молока осталось в холодильнике любого конкретного человека.” Каждый человек будет уметь портативные устройства “…размером с ювелирное украшение, управляемые голосом. Они будут настолько интеллектуальны, что смогут прочитывать для своего владельца веб-страницы или сообщения электронной почты, а набор телефонного номера навсегда станет достоянием истории, ведь чтобы переговорить с нужным человеком, достаточно будет лишь отдать соответствующую команду. С кем угодно можно будет связаться в любое время и в любом месте, огромное распространение получат виртуальные офисы, а возросшая интеллектуальность Сети позволит людям в любой момент получить экспертную помощь или сэкономить деньги. Ведь если человеку необходим международный телефонный разговор, то компьютер сможет выбрать самый дешевый и эффективный вариант соединения…” .

Роботизация. Роботы будут выполнять задачи которые  сложны или невозможны для наномашин, например сооружение крупных конструкций таких как дома.

Генная  инженерия.

Массовые  космические полеты. Человечество начнет покорение вселенной.

Ниже  перечислены основные последствия  от внедрения данных технологий.

Нанотехнология решит проблему голода, так как пищу можно будет получать из чего угодно.

Исчезнет  экономика (в нынешнем понимании) в  силу ненужности распределения материальных благ.

Будет решена проблема бедности.

“Достижение личного бессмертия людей за счет внедрения в организм молекулярных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестройки и "облагораживания" тканей человеческого  организма. Оживление и излечение  тех безнадежно больных людей, которые  были заморожены в настоящее время  методами крионики.” .

Это чрезвычайно  сильно повлияет на психологию человека. Ведь человеку не нужно будет суетиться. У него вся вечность впереди.

Произойдет  исчезновение преступности в силу отсутствия повода.

Исчезнет  промышленность “…Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул. Вплоть до персональных синтезаторов и копирующих устройств, позволяющих изготовить любой предмет.”. Это позволит решить проблему загрязнения окружающей среды.Ускорится освоение космоса. “По-видимому, освоению космоса “обычным” порядком будет предшествовать освоение его нанороботами. Огромная армия роботов-молекул будет выпущена в околоземное космическое пространство и подготовит его для заселения человеком - сделает пригодными для обитания Луну, астероиды, ближайшие планеты, соорудит из “подручных материалов” (метеоритов, комет) космические станции. Это будет намного дешевле и безопаснее существующих ныне методов.”

Начнется  деградация городов. Уже сейчас в  развитых странах большая часть  населения живет в пригородах. С появлением глобальной сети дающей доступ каждому человеку, отпадет  надобность в офисах, а заводы исчезнут из-за нанотехнологии. В итоге города будут лишь центрами развлечений.

Глобальные  телекоммуникации дадут возможность  развиться истинной демократии, так  как каждый человек будет участвовать  в принятиии всех касающихся его общественных решений.

Нанотехнология, роботы и искусственный интеллект полностью освободят человека как от физического, так и от умственного труда.

Логика  методологических объектов

Вторая глава. Онтология  объекта

Всеобщая  характеристика объекта

Сущность  объекта

Классификация объекта

Искусственный интеллект – самое молодое  научное направление. Появление  его было подготовлено развитием  мощности вычислительных машин.

Искусственный интеллект  занимает исключительное положение. Это  связано со следующим:

1. часть функций программирования в настоящее время оказалось возможным передать машине. При этом общение с машиной происходит на языке, близком к разговорному. Для этого в ЭВМ закладывают огромную базу знаний, способы решения, процедуры синтеза, программы, а также средства общения, позволяющие пользователю легко общаться с ЭВМ.
2. В связи с внедрением ЭВМ во все сферы человеческой жизни становится возможным переход к безбумажной технологии обработки информации.
3. Если раньше производство ориентировалось на обязательное участие человека, то в настоящее время находят применение безлюдные технологии, основанные на роботизации и автоматизации системы управления.
4. Интеллектуальные системы в настоящее время начинают занимать ведущее положение в проектировании образцов изделий. Часть изделий невозможно спроектировать без их участия.

Системы, относящиеся к  системам ИИ в настоящее время:

1) Экспертные системы.  Первые системы, которые нашли  широкое    применение. Их элементы  используются в системах проектирования,  диагностики, управления и играх.  Основаны на вводе знаний высококвалифицированных  специалистов ( экспертов ) в ЭВМ и разработке специальной системы по их использованию.

2. Системы естественно - языкового общения ( подразумевается письменная речь ). Данные системы позволяют производить обработку связанных текстов по какой – либо тематике на естественном языке.
3. Системы речевого общения. Состоят из двух частей:

• системы восприятия речи

• системы воспроизведения речи.

4. Системы обработки визуальной информации. Находят применение в обработке аэрокосмических снимков, данных, поступающих с датчиков, роботов и автоматизированных систем.

5. Системы машинного перевода. Подразумеваются естественные языки человеческого общения.
6. Системы автоматического проектирования. Без этих систем не может обойтись ни одно крупное машиностроительное предприятие.

Третья глава. Диалектика объекта

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.