Знание-сила, 2004 № 07 (925)
Шрифт:
— распознавание типовых изображений (биометрия, факел взлетающей ракеты и т.п. — твердое четыре);
— распознавание произвольных изображений (проблема "отличить кошку от собаки" — кол!);
— игра в шахматы (почти твердая пятерка);
— производство логических выводов (например, доказательство теорем — четверка);
— экспертные системы и базы знаний (тройка с плюсом);
— "разумное" поведение роботов (тройка, постепенно переходящая в четверку);
— поисковые системы на естественном языке (три с минусом);
и еще множество подобных частных проблем, каждая из которых решается с различной степенью успешности, но чаще всего обособленно от других. Единого общего подхода, как ни старались, придумать не удалось.
А какой наблюдался энтузиазм! Замечательный советский ученый, один из тех, кто участвовал в реабилитации кибернетики и в создании первых советских вычислительных машин, Анатолий Иванович Китов, в 1956 году писал: "После того как составлен машинный словарь и разработана система четких правил для работы машины, составление самой
Вместе с тем нельзя недооценивать результаты усилий по разрешению всех этих проблем. Во-первых, в некоторых областях практические успехи все же весьма значительны. Во-вторых, сама постановка проблемы вызвала к жизни взрывной рост исследований в области мышления, способствовала тенденции к сближению различных наук, привела к широкому и небесполезному распространению методов точных наук на гуманитарные дисциплины и имела еще много всяких положительных последствий.
Как же все это происходило?
Первым был, вероятно, Раймунд Луллий.
Раймунд Луллий (Raimondiis Lullius, 1232 — 1315) родился в городе Пальма на острове Майорка. В юности, которая прошла при дворе короля Хайме I Арагонского, он был поэтом, рыцарем и вел жизнь придворного повесы. Все переменилось в один день. Согласно легенде, в одно из воскресений 1250 года он увидел на улице Пальмы прекрасную Амброзию ди Кастелло родом из Генуи. Ее красота и изысканность так поразили Луллия, что он, преследуя се, прямо на коне въехал в церковь, куда она направилась. В ответ на страстные признания в неземной страсти со стороны Раймунда Амброзия, по совету мужа, отвечала, что такое сверхъестественное чувство требует сверхъестественных же жертв. Она предложила молодому рыцарю ни много ни мало, как изобрести эликсир бессмертия, и в таком случае обещала ответить на его чувства. Легенда заканчивается красиво: семидесятилетний старик является к столь же постаревшей красавице и протягивает ей чашу с изобретенным наконец эликсиром, но она показывает ему грудь, изъеденную раковой опухолью, и отказывается. Она умирает, а Луллий, испробовавший своего эликсира, обречен на вечную жизнь.
Факты, однако, заключаются в том, что Луллий действительно ушел из семьи, вступил в орден францисканцев, преуспел в алхимии (переоткрыв в том числе алкоголь, который считал чем-то вроде того самого эликсира бессмертия), написал около трехсот сочинений по богословию, логике, философии, считается одним из первых арабистов, увлекался астрологией, учением каббалы и нумерологией. Некоторые золотые монеты тех времен так и называют — Raymundini: согласно преданию, они изготовлены из полученного Луллием путем трансмутации золота по заданию английского короля Эдуарда III. Кроме этого, он был одним из яростных проповедников христианства, основателем многих францисканских колледжей и почитаемым деятелем церкви. С целью опровержения ислама он пропагандировал изучение арабского языка, и благодаря ему в Европе стали известны многие классические работы не только арабских, но и греческих ученых — через арабские изложения. По одной из версий, он погиб в 1315 году в Тунисе во время миссионерского путешествия. Его идеи, как и легенды о нем, пережили многие века — Луллий стал любимым историческим персонажем современных астрологов и алхимиков (есть и такие!), но и серьезные философы и теологи его не забывают.
Современник Фомы Аквинского, Раймунд Луллий пытался основать абсолютную и универсальную философию, основанную на представлении о познаваемости Вселенной, — он был одним из первых рационалистов, пытавшихся применить формальную логику к познанию мира (которое в его время в значительной степени отождествлялось с теологическими изысканиями). Луллий был уверен в том, что в каждой области знаний можно выделить несколько основных понятий, из которых могут быть дедуктивно образованы все остальные, подобно тому, как все геометрические теоремы выводятся из ограниченного числа аксиом. Комбинируя различным способом эти понятия, можно добыть все мыслимые знания о мире. В главном своем сочинении под названием "Великое искусство" ("Ars Magna"), опубликованном уже много после его смерти в 1480 году, он описывает приспособление, состоящее из системы концентрических вращающихся кругов. Круги были поделены на секторы, которые раскрашивались разными цветами и обозначались буквами, соответствующими тому или иному понятию. Правила вращения, согласно которым это происходило, давали, по мнению Луллия, возможность исчерпать истину обо всем во Вселенной. Луллий считал, что с помощью его машины можно даже доказать бытие Бога. Практически сам Луллий и его ученики пользовались этой машиной для составления гороскопов. Безусловно, это была первая в истории практическая попытка создания искусственного интеллекта.
У Луллия было много последователей — к числу его наиболее известных почитателей относится Джордано Бруно, а также великий Лейбниц, пытавшийся создать некий "универсальный язык". Однако первым, кто вывел проблему ИИ (она еще не имела этого названия) из области умозрительных рассуждений и перевел ее в плоскость практической науки, предложив критерий, по которому можно сделать
заключен ие о "разумности" некоего объекта, был выдающийся английский ученый Алан Тьюринг. В 1950 году в журнале "Mind" была опубликована его работа под названием "Вычислительные машины и интеллект", которая затем неоднократно переиздавалась в разных странах, в том числе и в СССР (I960), под названием "Может ли машина мыслить?" В этой работе Тьюринг подробно разбирает известные в его время возражения против концепции искусственного разума. Самое глубокое возражение было сформулировано еще за сто с лишним лет до Тьюринга знаменитой Адой Лавлейс, первой программисткой в истории. Еще раз (см. "ЗС", 1999, N° 4) процитируем ее саму, несколько расширив цитату по сравнению с приводимой у Тьюринга: "Аналитическая машина не претендует на то, чтобы создавать что-то действительно новое. Машина может выполнить все то, что мы умеем ей предписать. Она мо-жет следовать анализу, но она не может предугадать какие-либо аналитические зависимости или истины. Функции машины заключаются в том, чтобы помочь нам получить то, с чем мы уже знакомы". Автору этих строк представляется, что Тьюринг не справился с задачей опровержения этих тезисов, но об этом ниже.Э. Неизвестный, "Усилитель интеллекта". 1965 г.
Тьюринг предложил тест, известный по множеству публикаций. Как и результаты его проведения.
Тест Тьюринга получил несколько неожиданное развитие уже в наши дни. В конце восьмидесятых годов Хью Лебнер, довольно эксцентричный нью-йоркский предприниматель, человек широких взглядов и разносторонних интересов, заручившись поддержкой Кембриджского центра исследований поведения, приступил к организации конкурса программ на интеллектуальность на основе теста Тьюринга. Образовался комитет конкурса, в который вошли серьезные ученые, в том числе Джозеф Вейценбаум, автор знаменитой программы ЭЛИЗА. 8 ноября 1991 года в Бостонском компьютерном музее был проведен первый в истории тест Тьюринга. Событие широко освещалось в прессе, комментарий для собравшейся публики давал А. Дьюдни, всемирно известный "гуру" в области развлекательной математики. С тех пор такие состязания (конкурс Лебнера) проводятся ежегодно, и победитель должен получить золотую медаль Лебнера, а также большую премию Лебнера в размере 100 тысяч долларов. Этой высшей награды пока не удостоился никто, но бронзовая медаль и премия в 2 тысячи долларов вручаются каждый год. Например, Джозеф Вайнтрауб со своей программой PC Therapist выиграл первый, второй, третий и пятый конкурсы Лебнера и сделал неплохие деньги на распространении своих творений.
Рисунок А. Брусиловского, год 1965
Вскоре после признания искусственного интеллекта отдельной областью науки произошло разделение его на два направления: нейрокибернетика и "кибернетика черного ящика".
Нейрокибернетика ориентирована на программно-аппаратное моделирование структур, подобных структуре мозга. Зародыш ее содержится еще в той самой работе Тьюринга: он предлагал смоделировать мозг ребенка, а затем обучать полученную программу, потратив, если надо, на обучение столько времени, сколько мы тратим на воспитание настоящего ребенка. Усилия нейрокибернетики были сосредоточены на создании элементов, аналогичных нейронам, и их объединении в функционирующие системы, то есть в нейронные сети. Сегодня можно выделить два подхода к созданию нейросетей: аппаратный (создание специальных компьютеров, нейрочипов, плат расширения, наборов микросхем) и программный (сети создаются в памяти компьютера, всю работу выполняют его собственные процессоры). Нейронные сети сейчас широко применяются в некоторых задачах распознавания образов или, например, в области экономической аналитики.
Более продуктивным, чем непосредственное моделирование мозга, для практических нужд стал позитивистский подход "черного ящика" (тест Тьюринга — тоже пример такого подхода): не важно, как устроен мозг, важно, что именно мы имеем в результате. Существенный вклад в это направление внесли пионеры ИИ: Маккарти, Минский, Ньюэлл, Саймон, Шоу, Хант и др. К нему относятся такие широко известные методы, как метод лабиринтного поиска, метод эвристического программирования (который, в сущности, и позволяет шахматным программам обыгрывать чемпиона мира), экспертные системы. Важной вехой для этого направления стало создание языка программирования Prolog, разработанного американцем Робинсоном. Он был создан в 1973 году французом Альбером Кольмероэом, и в этом языке многие увидели новое будущее для ИИ. Еще раньше попытки такого рода предпринимались В.М. Глушковым при создании языка "Аналитик" для серии машин "Мир".
В конце 70-х в гонку включается Япония, объявив о начале проекта машин V поколения, основанных на знаниях. Проект был рассчитан на десять лет и объединял лучших молодых специалистов крупнейших японских компьютерных корпораций. В результате гора родила мышь — к началу 90-х они создали достаточно громоздкий и дорогой символьный процессор, программно реализующий прологоподобный язык, но мейнстрим развития компьютерных наук к тому времени ушел далеко в сторону. Главная неудача таких начинаний, очевидно, заключается все в том же теоретическом упущении: в сущности, Пролог всего лишь позволяет делать правильные логические выводы из известных посылок.