ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. В настоящее время искусственный интеллект - одна из современных областей исследований ученых. Это молодая область исследований, начало которой было положено в 1956 году. Исторический подход напоминает синусоиду, любой «взлёт» которой предпринимался какой-либо новой идеей.
Искусственный интеллект - технология создания самостоятельного разума [1].
На данном этапе формирования искусственный интеллект находится на «спаде», уступая значимость применению ранее достигнутых результатов во всех сферах науки, индустрии, бизнесе и повседневной жизни.
Не существует точного определения искусственного интеллекта, так как в философии не решена проблема о природе и статусе человеческого интеллекта. Кроме того отсутствует точный аспект достижения компьютерами «разумности», несмотря на то, что на заре искусственного интеллекта существовало несколько гипотез, например, тест Тьюринга или гипотеза Ньюэлла-Саймона. В настоящее время существует большое количество подходов как к осмыслению задачи искусственного интеллекта, так и к созданию интеллектуальных систем.
Акцентируем внимание на двух подходах к исследованию искусственного интеллекта [2]:
- нисходящий, знаковый (падающий) - формирование символьных систем, моделирующих высокоуровневые психологические процессы: мышление, рассуждение, речь, эмоции, творческий процесс т. д.);
- восходящий, биологический (растущий) - изучение нейронных сетей, эволюционные расчеты, имитирующие интеллектуальное поведение в базе наиболее мелких «неинтеллектуальных» компонентов.
Сфера изучения искусственного интеллекта связана с психологией, нейрофизиологией, трансгуманизмом и т. д. Также как и все компьютерные науки, сфера использует математический аппарат. Особую важность для неё имеют философия и робототехника.
Искусственный интеллект оценивают как системы, сформированные с его частичным использованием (распознавание текстов, бытовые роботы, замены творческого труда человека искусственным).
В наше время в различных областях науки и техники необходима реализация машинами тех задач, которые под силу были только человеку. Исходя из этой причины, на помощь приходит искусственный интеллект, заменяющий человека в какой-либо обыденной и скучной деятельности.
1 ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
Началось всё очень давно. Ещё древние греки задумывались о природе мышления, но действовали в рамках мистического мировоззрения. Аристотель разработал первую рабочую модель человеческого мозга, определив части, отвечающие за рефлексы, эмоции и разум.
В 1637 году Рене Декартом написал книгу «Рассуждение о методе», в которой внедрил тезис Cogito ergo. Это веха в истории науки и старт Ренессанса. Исследователь предложил, что животное — некий сложный механизм. Затем им была предложена механистическая теория [6].
В 1623 г. Вильгельм Шикард создал первую механическую цифровую вычислительную машину, вслед за ней следовали машины Блеза Паскаля (1643) и Лейбница (1671). Лейбниц был первым, кто описал современную двоичную систему счисления, несмотря на то, что до него этой системой периодически интересовались многие великие ученые.
В XIX веке Чарльз Бэббидж, а также Ада Лавлейс трудились над программируемой механической вычислительной машиной [7].
В 1910—1913 гг. Бертран Рассел и А. Н. Уайтхэд опубликовали работу «Принципы математики», совершившей переворот в формальной логике.
В 1941 Конрад Цузе построил первый работающий программно-контролируемый компьютер.
Уоррен Маккалок и Валтер Питтс в 1943 опубликовали A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity, заложивший основы нейронных сетей.
Термин «Искусственный интеллект был введён на Дартмутском семинаре в 1956 году известным специалистом по компьютерным наукам Джоном Маккарти. Он ввёл термин «Artificial Intelligence».
С начала ХХ века к искусственному интеллекту пошло несколько параллельных направлений исследований. Но основание математики и всего научного знания были неустойчивыми. Учёные искали новую науку, но не нашли. Началась разработка новых теорий – теория информации и теория вычислений первыми пошли в сторону искусственного интеллекта. Далее теория систем и кибернетика ввели общие принципы управления в сложных системах (Карл Людвиг фон Берталанфи). Была разработана модель искусственного нейрона, работа которой довольно точно симулировала живую нервную клетку (Уоррен Маккаллок, Уолтер Питтс, Фрэнк Розенблатт).
С другой стороны к искусственному интеллекту постепенно начинают идти физиологи, психологи и социологи.
В 50 годы ХХ века ученые связывали много надежд с развитием компьютерной техники и два корифея искусственного интеллекта уже упомянуты Дж. Маккарти и его товарищем Марвином Минским.
2 ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
Существует 4 достаточно распространённых подхода к изучению искусственного интеллекта [9]:
• искусственный интеллект - система, думающая как люди;
• искусственный интеллект - система, действующая как люди;
• искусственный интеллект - система, думающая рационально;
• искусственный интеллект - система, действующая рационально.
Все эти подходы работают в взаимодействии.
Также выделяют и такие подходы к исследованию искусственного интеллекта как: интуитивный (тест Тьюринга); символьный; логический; агентно-ориентированный; гибридный. Рассмотрим их более подробно.
Интуитивный подход (тест Тьюринга) – подход, где используется проверка того, способен ли компьютер функционировать подобно человеку.
Предложил тест Алан Тьюринг, разработав его в качестве многофункционального определения интеллекта. Когда человек-экспериментатор задает компьютеру в письменном виде определенные вопросы, то тот благополучно проходит этот тест, и при этом человек не может определить, получены ли письменные ответы от другого человека или от компьютера.
Запрограммированный компьютер [10] способен выступать как ресурс обработки текстов на естественных языках; как ресурс представления знаний ; как ресурс автоматического формирования логических выводов; как ресурс машинного обучения.
В тесте не имеется непосредственного физического взаимодействия экспериментатора и компьютера, а в полном варианте теста Тьюринга можно видеть использование видеосигнала.
Символьный подход – подход, показывающий как мыслить по-человечески. Основан подход на когнитивном моделировании.
Прежде чем говорить, что какая-то определенная программа думает, как человек, необходимо обладать специальным способом установления того, как же мыслят люди, проникнуть в процесс их разума. С этой целью используются два способа: интроспекция - стремление проследить за ходом собственных мыслей, и психологические эксперименты. Только лишь после формирования достаточно точной теории мышления может появиться вероятность представления формулы этой теории в виде компьютерной программы, где входные и выходные данные, а также распределение выполняемых программой действий во времени будут точно соответствовать поведению человека.
В междисциплинарной области когнитологии в совокупности смотрятся компьютерные модели, взятые из искусственного интеллекта, и экспериментальные методы, взятые из психологии, для разработки точных и обоснованных теорий работы.
Логический подход – подход, показывающий как мыслить рационально. Подход основан на использовании «законов мышления».
3 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
На сегодняшний день в изучении искусственного интеллекта выделяют шесть основных направлений [11]: представление знаний; манипулирование знаниями; общение; восприятие; обучение; поведение.
Непосредственно или явно проблемы искусственного интеллекта касаются таких областей научной и практической деятельности, как [12]: экспертных концепций; естественно-языковых и интеллектуальных интерфейсов и машинного перевода; анализа данных и поиска закономерностей в хранилищах данных; систем поддержки принятия решений; систем прогнозирования; распознавания речи и образов; нейроинформатики и нейронных сетей; генетических алгоритмов; многоагентных систем; нечеткой логики, мягких вычислений и многого другого.
Также можно выделить следующие направления исследований в области искусственного интеллекта [13]:
1. Представление знаний и разработка систем, основанных на знаниях - формализация добытых знаний.
2. Программное обеспечение систем искусственного интеллекта - наличие языков в программировании не только с вычислительными процедурами, но и логическими, символьными процедурами. К ним относятся языки Лисп и Пролог. Язык Лисп создан американским информатикам Джоном Маккарти для решения задач искусственного интеллекта. Это важнейший язык в среде символьной обработки информации, на нем написано огромнейшее количество программ в области работы с естественным языком. Язык Пролог создан в качестве языка программирования для решения задач искусственного интеллекта, он отвечает за логику. Математическая логика - формализация мышления человека.
3. Разработка естественно-языковых интерфейсов и машинный перевод - системы перевода с одного языка на другой, голосовые помощники, способствующие анализировать речь человека и выполнять соответствующие действия (например, Siri от компании Apple, а также Google Assistant от компании Google).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проблема изучения искусственно интеллекта интересовала многих исследователей начиная с далёкой древности: Аристотель разработал первую рабочую модель человеческого мозга, определив части, отвечающие за рефлексы, эмоции и разум; Рене Декарт написал книгу «Рассуждение о методе», в которой внедрил тезис Cogito ergo, что стало вехой в истории науки и старт Ренессанса; Вильгельм Шикард создал первую механическую цифровую вычислительную машину, вслед за ней следовали машины Блеза Паскаля и Лейбница; Лейбниц был первым, кто описал современную двоичную систему счисления, несмотря на то, что до него этой системой периодически интересовались многие великие ученые; Чарльз Бэббидж, а также Ада Лавлейс трудились над программируемой механической вычислительной машиной; Бертран Рассел и А. Н. Уайтхэд опубликовали работу «Принципы математики», совершившей переворот в формальной логике; Конрад Цузе построил первый работающий программно-контролируемый компьютер; Уоррен Маккалок и Валтер Питтс публиковали A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity, заложивший основы нейронных сетей; Джон Маккарти ввел термин «Искусственный интеллект»; Уоррен Маккаллок, Уолтер Питтс, Фрэнк Розенблатт разработали модель искусственного нейрона.
На сегодняшний день искусственный интеллект лежит в основе бесчисленных проектов, начиная от роботов и медицинской диагностики до разработки сложных игрушек.
Искусственный интеллект располагается на стыке таких направлений как идеология (философия) науки, формальная логика, теория вычислений, теория информации, теория систем, кибернетика, вычислительные техники, нейрофизиология и даже социология.
На пути формирования искусственного интеллекта следуют такие трудности как ограниченность ресурсов, недостаточные знания в данной сфере, проблема осуществимости это сделать, и многие другие технические трудности.
Перед нами стояла цель - изучить психологию искусственного интеллекта.
Мы поставили следующие задачи: проанализировать историю возникновения искусственного интеллекта, рассмотреть основные подходы к его изучению, познакомится с основными его направлениями, рассмотреть область его применения.