19-01-2004
Искусственный интеллект где-то рядом
Владимиров А.В., физик
К сожалению, понятие искусственный интеллект (ИИ) давно перешло в область научной и не очень фантастики. Примерно такая же участь постигла альтернативные источники
энергии, управляемы термоядерный синтез, нереактивный двигатель большой тяги и многие другие интересные идеи.
Я уверен, что часть читателей не согласится со мной в том, что ИИ - это фантастика."Существует много устройств, в которых частично реализованы элементы ИИ", - скажете Вы. И будете абсолютно не правы! Интеллект нельзя разбить на части и использовать каждую по своему усмотрению, потому что интеллект - это процесс, и он не существует частично (частью ИИ является автоматика, которая не способна мыслить). При изучении специальной литературы (в т.ч. научно-популярные издания) начинаешь понимать, что смысл искусственного интеллекта атрофировался до неузнаваемости. Он превратился в незарегистрированную торговую марку, которую используют все кому не лень для привлечения покупателей. "Существуют же исследовательские группы, и даже целые институты, которые занимаются этой проблемой как у нас в стране, так и за рубежом", - скажет читатель. Правда опять
окажется на моей стороне. Коротко постараюсь объяснить почему.
Нет результатов. Точнее они есть, но вот отнести их к ИИ можно с огромной натяжкой. Некоторые крупные и уважаемые компании не стесняются заявлять, что их продукция
оснащена элементами интеллекта. А на практике все сводится к работе обычных, притом общеизвестных математических алгоритмов (особенно модны такие заявления в области
военной техники). Нет единого целого. Большинство исследовательских групп акцентирую свое внимание на
отдельных частях ИИ (распознавание зрительных и слуховых образов, всякого рода экспертные системы, нейронные сети и т.п.). В этом есть смысл: скорее всего, успех имеют коммерческие проекты с регулярным финансированием и хорошими перспективами. Отрицательное влияние современной науки. Именно так и происходит! Современная наука
не представляет себе искусственный интеллект без математики или, по крайней мере, ее роль сильно преувеличена в данном случае. Математика должна быть инструментом, а не
определяющим фактором. Кроме этого, бытует мнение, что понятие ИИ связано с огромным вычислительным ресурсом, что делает исследования затратными и не выгодными с
экономической точки зрения. Настоящей работы в данном направлении не велось. Кажется это самый абсурдный вывод,
поэтому акцент делаю на слово "настоящей". Спросите у специалистов, которые занимаются исследованиями в области ИИ: "что такое искусственный интеллект?" или "как
функционирует ИИ?". По моему опыту общения, ответы будут самые разные. И не важно кто из них будет прав, важно то, что цель размыта. Мы занимаемся созданием ИИ, но вот что
это такое так сказать и не можем.
Что делать?
Закрыть глаза на современные представления об ИИ. Ответ на вопрос "что такое ИИ и как он работает", нужно искать в себе, т.е. в человеке, точнее в том, что и как он делает. Учения И.П.Павлова, В.М.Бехтерева, А.А.Ухтомского и др. Эти ученые не просто так потратили значительную часть своей жизни на изучение нервной деятельности. В их трудах много смелых идей и предположений. Они накопили огромную базу данных знаний в данной области, и не воспользоваться этим было бы глупо.
Ненужно широкомасштабных исследований. Можно обойтись всего лишь несколькими десятками людей. Сразу скажу, что исследуемый человек должен обладать определенной
физиологией. Каждый человек индивидуален, но он несет в себе "нужную" для исследований информацию. Проявление "нужной" информации зависит от множества факторов, при определенных условиях у одних она четко выражена, у других менее. Таким образом, необходимо собрать все эти проявления в единую теорию (модель). Работать в тесном контакте с физиологами и психологами. Нельзя рассматривать
человека только в одном профиле, нужно изучать его с разных позиций. Этим и занимаются науки о человеке (медицина, психология, социология, "философия" и т.д.).
От слов к делу
(основные выводы теории образов)
Вы когда-нибудь видели слепого от рождения человека? Вы видели, как он перемещается в пространстве? Удивительно, но скорость перемещения была сравнима со скоростью зрячих людей. Большинство взрослых незрячих людей умеют "читать" и писать. Они имеют нормальный уровень развития (при нормальных условиях уровень развития соответствует
возрасту). Непродолжительное исследование мышления незрячих людей позволило мне сделать вывод о том, что у них нет четкого представления об образе, точнее образ для них - это все, что они воспринимают: слышат, чувствуют.
"Какой в этом смысл?", - спросите Вы. Смысл в том, что человек мыслит образно, и вообще все действия человека базируются на образах.
Размышления над этим и другими фактами натолкнули меня на ряд важных, на мой взгляд,
выводов:
1.Образ - это единственный элемент мышления, который формируется только под воздействием внешних факторов (собственно и является их отражением).
2.У образа нет связи с органами восприятия.
3.Нельзя искусственно (самостоятельно) создать уникальный образ (хотя совокупность образов могут дать новую картину, но она никогда не станет самостоятельным образом и всегда будет совокупностью).
4.Образ не существует статически. Мгновенное значение образа в данный момент времени бесполезно для мышления.
5.Двух одинаковых образов не существует.
6.Количество уникальных образов ограничено, но количество их комбинаций стремится к бесконечности (в т.ч. комбинации комбинаций).
Для лучшего восприятия поясню, что я понимают под терминами "образ" и "уникальный образ" и чем они отличаются.
Уникальный образ не связан ни с чем. Он сам по себе, если бы мы могли "загрузить" уникальный образ, то не почувствовали бы ничего (ничего не вспомнили, ничего не
захотели, ничего не пережили). Если человека поместить в среду, где отсутствовали бы все внешние раздражители, то при "загрузке" уникального образа у человека остановилось бы мышление. На базе данной теории можно объяснить феномен
летаргического сна, с учетом того, что через определенный промежуток времени после загрузки уникального образа вывести человека из ступора (разбудить) обычными
средствами не получится.
Образ (просто образ) является совокупностью, которая состоит из других образов, в том числе уникальных. У любого образа есть вес, своего рода показатель интенсивности
эмоционального состояния (это приближенное сравнение).
Продолжу выводы:
7.Вес образа отличен от суммы весов составляющих его образов, но неразрывно связан с ними.
8.Вес уникального образа почти всегда равен постоянному числу (это число значительно меньше, чем у обычного образа и находится за порогом активности).
9.Вес образа меняется со временем в сторону уменьшения (кроме уникального образа).
10.Если вес образа равен 0, то он удаляется.
11.Если вес уникального образа равен 0, то уничтожаются все образы, построенные на базе данного уникального образа (частичная потеря памяти).
12.Если вес уникального образа приближается к 0, но отличен от него, то происходит перераспределение всех весов образов, которые построены на базе него (временная
потеря памяти до тех пор, пока вес уникального образа не достигнет прежнего числа, или полная, если этого не произойдет).
13.Если веса всех уникальных образов равны 0, то мышление перестает существовать.
Подумайте об эффекте старения человека. Возможно, это происходит за счет уменьшения со временем весов всех образов. Долголетия, в данном случае, можно добиться
корректировкой весов образов (своего рода эмоциональный баланс). Образы с очень большим весом тоже опасны, т.к. в составе других образов они повлияют на их вес.
Очевидным фактом является то, что физиология (органы, тело) неразрывно связана с мозгом. Я думаю, что взаимодействие между ними происходит по такой же образной схеме.
Все выводы, которые были перечислены выше не вызывают у меня сомнений. Но есть и другие выводы, в которых я не уверен:
·Количество уникальных образов очень мало (например, до 100).
·Все уникальные образы у всех существ одинаковы.
·Возможно, образы с весом 0 не удаляются, а просто не используются.
·Возможно, вес образа может принимать отрицательное значение.
·Возможно, образы передаются по наследству (не только уникальные).
Поясню значение некоторых утверждений. Если вес образа равен 0, и он не используется, то зачем его хранить? Очевидно, для того, чтобы при определенных условиях воспользоваться им (непонятно при каких обстоятельствах).
Отрицательное значение веса образа подразумевает отрицательную активность мышления.
Получается как бы два вида активности, которые в принципе не могут пересекаться(выглядит очень сомнительно). В случае передачи образов по наследству отрицательное значение веса носит характер генетической памяти. В обычных условиях мы не сможем воспользоваться этой памятью.
Сам механизм передачи образов по наследству выглядит довольно реалистично (вероятно не все образы передаются, а только те, вес, которых имеет определенное значение).
Дело в том, что сам образ занимает очень мало места (может быть просто числом), а вот генератор образов гораздо "крупнее" (об этом далее).
Эти выводы объясняют целый ряд не очень изученных явлений, но не являются убедительными. Явления, которые послужили основой для них, происходили крайне редко и
зачастую очень давно, поэтому в их "научности" можно усомниться. Теперь, оставим в покое все сомнительное и приступим к описанию модели мышления.
Модель мышления
Описанная ниже модель носит весьма условный характер.
Для начала определим структуру образа. Образ состоит из четырех основных частей:
1.Уникальный код (номер).
2.Информация.
3.Вес образа.
4.Связь.
Уникальный образ, как было сказано ранее, лишен связи. Он состоит из номера, информации и веса. Я не буду описывать, что такое информация, т.к. в данном случае
это не важно. Скажу лишь, что информация это произвольная структура, которая может храниться отдельно.
Появились новые понятия: уникальный код и связь. Уникальный код - это идентификатор образа, можно сказать его имя. Связь - это указатель на другие связанные с ним образы
(в связи хранится имя другого образа).
Главной составляющей мышления является генератор образов. Рассмотрим его функции:
1.Принять информацию от органа восприятия (любую информацию от любого источника,
полученную любым способом).
2.Найти наиболее подходящий для принятой информации образ.
3.Загрузить найденный образ.
4.Если образ имеет связи, то загрузить связанные образы целиком или частично.
5.Если нужно, то корректировать образ либо создать новый (новый образ базируется на
загруженном образе, т.е. он содержит его в связи).
6.Скорректировать веса всех загруженных образов.
7.Если нужно, то сохранить все загруженные (в т.ч. созданные) образы.
С первым пунктом все понятно: получить информацию (намеренно или произвольно). Далее следует важный момент: найти подходящий под данную информацию образ. Поиски
ведутся по совпадению между поступившей информацией и информацией, содержащейся в образе. Если образ не будет найден, то загрузится уникальный образ, на базе которого
и будет создан новый (в данном случае новый образ получит большой вес). Затем, загрузить связанные образы. При загрузке любого образа, его вес влияет на общее состояния системы (аналогию можно провести с эмоциональным переживанием, при воспоминании). Состояние системы является главной движущей силой мышления. Четвертый пункт можно сравнить с "цепочкой" воспоминаний, которую порождает входящая информация либо другой образ. Корректировать образ (пункт пять) - значит либо его обновить, либо создать новый
(новый образ создается гораздо реже). Пункт шестой отвечает за продолжительность "жизни" образа (чем чаще мы вспоминаем
что-либо, тем труднее нам это забыть). Как было указано выше, у всех образов со временем уменьшаются веса, но если образ попадает в генератор, то его вес увеличивается.
Наконец, в седьмом пункте происходит либо сохранение образа, либо его отвержение за ненадобностью (т.е. он уже есть в памяти в таком же виде).
На базе данной теории, можно дать четкое определение мышлению. Короткое: Мышление - это процесс создания, изменения Развернутое: Мышление - это процесс видоизменения созданных и имеющихся образов путем корректировки их весов в зависимости от общего состояния системы, которое меняется под воздействием внутренних и внешних факторов (информации).
Первый блин комом
Создание действующей модели мышления на базе теории не составляет особого труда. Для лучшего понимания, можно создать простую внешнюю среду и простой набор уникальных
образов (на базе этих образов будет строиться все мышление).
Итак, есть среда обитания организма. Она характеризуется набором следующих условий:
1.Время.
2.Пространство (для простоты двумерное).
3.Каждая область пространства имеет собственную температуру.
4.В определенных точках пространства находятся необходимые для жизни организма "вещества" (т.е. организм должен через определенное время прибыть в эту точку для
продолжения жизни).
Особенности организма:
1.Может находится в той области пространства, где температура лежит в определенных пределах.
2.Организм может прожить без пищи (вещества) определенное время.
3.Организм стремится выжить.
4.Время жизни организма ограничено.
5.Организм с самого начала имеет набор уникальных образов (он "понимает" чем может закончиться для него пребывание в неблагоприятной области пространства).
6.Организм на расстоянии чувствует необходимые для существования "вещества" (пищу).
7.Может перемещаться в пространстве.
Набор уникальных образов:
1.Пища.
2.Неблагоприятная среда.
3.Прекращение существования (смерть).
Выше перечислены основные условия и особенности организма. Есть еще ряд мелких условий, но они не имеют особой ценности в данном случае.
Поведение организма
При одном и том же наборе уникальных образов организмы вели себя одинаково при условии, что параметры внешней системы неизменны (т.е. заранее определены область с
высокой температурой и области нахождения "пищи"). Это поведение нельзя назвать разумным. Если на пути организма встречалась область с высокой температурой, то он
уходил от нее в противоположном направлении и "умирал", т.к. без "пищи" мог прожить только ограниченное время. Другими словами предпочитал смерть от истощения, а не
быструю смерть в неблагоприятной среде. Так было до тех пор, пока следующему организму не были переданы образы другого, уже "умершего от истощения" организма. Сразу хочу отметить, что трудность в данном случае заключается в корректировки образов умершего организма (невозможно "загрузить" в новый организм данные образы с их "старыми" весами).
После этого, организм вел себя вполне логично, хотя это происходило не долго. Через определенное число "шагов" (почти каждый шаг порождал возникновение нового образа)
"образная память" приходила в негодность, т.е. происходило такое перераспределение весов образов, после которого нормальный процесс существования был невозможен. Я
думаю, что это связано с неправильной настройкой весов уникальных образов.
Проведенный эксперимент не опроверг и не подтвердил "теорию образов". Слишком мало времени и средств затрачено на его подготовку и проведение. Все это можно
рассматривать, как скупую попытку продвинуться вперед в области создания ИИ. Но эта попытка сделана, думаю, что за ней последует следующая, а потом еще одна и еще…
vladimirovav@mail.ru
