УДК 004.89
ББК 32.813
Г 20
Илдар Гарипов
Г 20 Об одном подходе к решению задачи создания сильного искусственного интеллекта. – М.: Издательство «Перо», 2016. – 112 с.
ISBN 978-5-906927-03-3
Что является главным препятствием на пути создания полноценного сильного искусственного интеллекта? Нерешенность какой проблемы тому виной? Задавшись этими вопросами, автор приходит к выводу о том, что главной причиной того, что СИИ все еще никак не удается создать, является нерешенность проблемы наделения его способностью эффективно использовать ранее приобретенные эмпирические знания для принятия правильных решений в новых, еще не встречавшихся ситуациях. Убедившись в том, что данная проблема является частным случаем известной философской проблемы индуктивного вывода, и представив ее в виде математической задачи нахождения вероятностей исхода "нового" испытания, автор предпринимает попытку решения данной проблемы путем создания такого метода прогнозирования, который может рассматриваться как новая интерпретация понятия вероятности.
УДК 004.89
ББК 32.813
ISBN 978-5-906927-03-3
© By Garipov Ildar. Kazan, 2016, e-mail: strongai@bk.ru
© Гарипов И.Г. Об одном подходе к решению задачи
Предисловие
В этой совсем небольшой по объему монографии я попытаюсь изложить содержание некоторых идей и соображений, лежащих в основе разрабатываемого мной подхода к созданию "мыслящей машины", т.е. некоего искусственного устройства, обладающего тем, что принято называть разумом или сильным искусственным интеллектом (СИИ).
В рамках этого подхода предполагается, что задача по созданию СИИ может быть решена путем создания достаточно эффективной системы управления поведением автономно действующего, универсального самообучающегося агента, способного использовать в своей работе самостоятельно добытые эмпирические знания.
Главное препятствие на пути создания такого агента, названное мною проблемой "новой ситуации", является частным случаем хорошо известной в философии и математике проблемы индуктивного вывода [1; 2; 3]. Содержание этой проблемы в конечном счете сводится к выяснению того, какое знание из множества различных знаний, получаемых из эмпирических данных (т.е. при изучении "старых", ранее встречавшихся ситуаций), может считаться достаточно полезным и достоверным для того, чтобы быть использованным агентом при организации своей деятельности (в частности, при выборе им действий в "новой", т.е. незнакомой или малоизученной ситуации).
С различными проявлениями проблемы индуктивного вывода мы можем встретиться в самых разных областях научного познания как на самом высоком уровне обобщения эмпирических знаний (автоматизация процесса выдвижения научных гипотез), так и при решении прикладных задач машинного обучения и статистического анализа данных.
В данной книге будет показано, что проблема индуктивного вывода в форме проблемы "новой ситуации" тесно связана с проблемой наделения искусственных интеллектуальных устройств тем, что может быть названо творческим мышлением, т.е. такой формой мышления, которая проявляется при нахождении оригинальных решений нестандартных задач, т.е. с той проблемой, которую многие исследователи СИИ считают последним и самым трудным препятствием на пути создания полноценного искусственного разумного устройства.
Принято считать, что проблема индуктивного вывода в ИИ может быть решена путем создания некоего универсального критерия, пригодного для оценки тех или иных индуктивных знаний (гипотез, моделей) [4].
В попытке создания такого критерия для проблемы "новой ситуации" мною был разработан и опробован двухкомпонентный метод вычисления вероятностей новых, т.е. ранее не проводившихся испытаний, названный биполярным методом прогнозирования. Отличительной особенностью этого метода является то, что в нем используются сразу два отличных друг от друга критерия отбора индуктивных знаний, которые изначально встроены в процедуры, производимые при вычислении вероятностей.
В процессе разработки биполярного метода прогнозирования, было выдвинуто предположение о том, что проблема индуктивного вывода теснейшим образом связана с аксиоматикой теории вероятностей и что одним из путей приводящих к решению проблемы индуктивного вывода, может быть путь создания принципиально новой интерпретации понятия вероятности.
Возможно, именно то обстоятельство, что ключ к решению основной проблемы СИИ, по всей видимости, лежит в области чистой математики и на столь высоком уровне, когда требуется некоторая ревизия существующих интерпретаций понятия вероятности, и может послужить объяснением причины того, почему работа над созданием СИИ, в плане наделения его способностью к проявлению творческой активности, продвигается с таким трудом и так медленно.
В процессе работы над описываемым подходом не только была сделана попытка создания низкоуровневых правил обработки эмпирических знаний, приведшая к созданию биполярного метода прогнозирования, но и были разработаны различные приемы применения этого метода как при решении низкоуровневых поведенческих задач (программа СПИ), так и для задач высокоуровневых, возникающих при попытке наделения агента способностью к полноценному содержательному общению.
Композиционно книга состоит из двух отдельных частей, в первой из них приводится последовательное изложение всей той цепочки умозаключений, которые были использованы как при выяснении того, что же, собственно говоря, является главной, наиболее серьезной и труднорешаемой проблемой в общей задаче создания СИИ, в наибольшей степени тормозящей процесс его создания, так и для определения того, что следует сделать для ее решения. Иначе говоря, в первой части книги производится поиск того главного звена всей проблематики СИИ, ухватившись за которое, мы можем попытаться вытащить всю цепь.
Поскольку многие ИИ-разработчики полагают все рассуждения подобного псевдо-философского толка излишне отвлеченными и малопродуктивными и потому не представляющими особого интереса, то они могут пропустить первую часть почти полностью – для них я сделал краткую компиляцию, изложив все содержание первой части в предельно сжатом виде в самом последнем ее разделе, в котором подводится черта под всеми вводными рассуждениями.
Непосредственно описание сущности метода БМП, особенностей его применения и того, какие результаты при этом могут быть получены, приводится во второй части книги. Там же содержится краткое описание программы СПИ.
Отдельные аспекты описываемого в данной статье подхода к созданию СИИ, некоторые нюансы его реализации обсуждались, в частности, на форуме Айкома, всем участникам которого, в особенности А.С. Потапову, я выражаю свою самую искреннюю признательность.
Часть I
Формализация главной проблемы
задачи создания СИИ
Человек – мера всех вещей.
(Тезис, приписываемый
Протагору из Абдеры.)
1. О специфике задачи создания СИИ
Как известно, на сегодняшний день все еще не создано конструктивного, детально проработанного и вместе с тем академически корректного определения понятия "разум"*. Данное обстоятельство в немалой степени осложняет задачу построения СИИ, поскольку исключает возможность применения простых и удобных дедуктивных (логико-аксиоматических) приемов решения сложных теоретических и методологических проблем возникающих в процессе работы над конструкцией СИИ, но вместе с тем вовсе не является непреодолимой преградой на пути его создания.
Принципиальная возможность создания СИИ в условиях отсутствия определения ключевого понятия объясняется тем, что задача построения СИИ относится к типу креационных задач "на создание". В качестве решения для всех подобных задач выступают искусственно созданные, реально существующие и функционирующие объекты, вопросы же о том, как именно они появились на свет – использовалась ли при их создании последовательно выстроенная теория (содержащая в себе всю необходимую аксиоматику и определения в том числе), либо они были созданы спонтанно, например, на основе хаотического перебора или некоего интуитивного озарения, отступают на второй план.
Придя к пониманию того, что задача по созданию СИИ решается путем создания реально функционирующего устройства, что именно таковыми являются ее содержание и специфика, попробуем теперь разобраться с тем, с чего же, собственно говоря, следует начинать ее решение.
Легко понять, что для того, чтобы работа по созданию устройства с СИИ была максимально эффективной, осмысленной и целенаправленной, нам в первую очередь нужно определиться с тем, что оно из себя должно будет представлять, какими отличительными признаками обладать, т.е. то, какими качествами и особенностями мы должны наделить некое искусственное устройство для того, чтобы его можно было признать разумным.
2. Об антропоцентрическом принципе, используемом
при создании СИИ
На сегодняшний день человек является единственным известным нам разумным существом, о разумах какого-либо иного, нечеловеческого типа нам пока ничего не известно, неизвестно даже, возможны ли такие разумы в принципе. Отсюда следует, что все содержательные рассуждения на тему СИИ в качестве отправной точки, базиса и предмета обсуждения пока могут использовать лишь естественный разум homo sapiens. Поэтому вопрос "какими свойствами должно обладать искусственное устройство для того, чтобы задачу по созданию СИИ можно было считать решенной?" вполне логичным образом может быть трансформирован в вопрос: "что из существующего в человеке следует воспроизвести в искусственном устройстве для того, чтобы задачу по созданию СИИ можно было считать решенной?"
Принятие решения о том, что при создании искусственного интеллекта в его основу должны быть положены принципы функционирования интеллекта естественного, в значительной мере упрощает постановку задачи по созданию СИИ, поскольку резко сужает круг возможных представлений о создаваемой конструкции, но вместе с тем такое решение вовсе не ставит окончательную точку в вопросе о том, что же она из себя будет представлять, поскольку не отвечает на вопрос о том ассортименте, в каком особенности устройства человека должны быть воспроизведены в искусственном устройстве.
Задача по созданию СИИ не может рассматриваться как задача по тотальному, абсолютно точному копированию в полном объеме всей конструкции человека (или только его мозга). Характерной особенностью задачи по созданию СИИ является то, что при ее решении в искусственном устройстве должен быть воспроизведен лишь необходимый минимум особенностей устройства человека, а именно тот ментальный функционал человека, который обеспечивает его разумность.
Иначе говоря, задача по созданию СИИ, по всей видимости, должна рассматриваться как задача по воспроизведению в искусственном устройстве всего того – и лишь того! – что позволяет человеку считаться разумным существом, т.е. с нахождения того минимального набора особенностей устройства и функционирования человека, который необходимо и достаточно воспроизвести в искусственном устройстве для того, чтобы его можно было бы счесть обладателем полноценного интеллекта.
3. О второй составляющей антропоцентрического
принципа
При решении же вопроса о том, что именно из имеющегося в человеке, в каком объеме и с какой степенью детализации следует воспроизвести в искусственном устройстве, будем исходить из того, что все содержательные рассуждения, пригодные для дефиниции понятия "разум", как и само это понятие, были выработаны стихийно социумами носителей тех естественных языков, в которых имеются слова обозначающие понятие "разум". Это означает, что при выделении свойств разумного человека мы никак не можем проигнорировать коллективное мнение носителей таких языков – языков, в рамках которых это понятие было изначально выработано и нашло свое применение.
Отсюда следует, что единственно возможным способом выявления отличительных признаков разумных существ (а следовательно, и разумных искусственных устройств) может быть способ переписи, анализа и аудита тех имеющихся в общественном сознании идей и установок о сущности разума (тем или иным образом отображаемых, в частности, в самых разных произведениях мировой культуры – от медицинских справочников до сборников анекдотов), которые люди использовали и используют для оценки степени разумности самих себя. Поскольку ни иного объекта для такой аттестации, ни иных судей, способных оперировать понятием "разум" и вынести обоснованное, а главное – разумное суждение о наличии или отсутствии разума у исследуемого объекта, кроме людей не существует.
Несмотря на то, что существующие в общественном сознании обыденные, стихийно возникшие представления о разумности, о которых идет речь, изначально возникли и применялись людьми лишь по отношению к другим людям, расширение области их применения на неживые, искусственно созданные объекты представляется вполне оправданным. Если люди, исходя из этих представлений, могут отказаться признавать наличие разума у некоторых представителей своего вида, то почему они должны их обходить при решении вопроса о наличии разума у искусственных конструкций?
Решив руководствоваться при построении СИИ антропоцентрическим принципом, мы не будем больше искать каких-то иных обоснований и оправданий необходимости придания создаваемому устройству той или иной особенности. Само по себе наличие в общественном сознании соответствующего мнения относительно некоторой особенности будет считаться вполне достаточным основанием для того, чтобы включить ее в список обязательных для воспроизведения.
4. Об умении работать с неясными знаниями
Многие из известных нам характерных особенностей естественного интеллекта (ЕИ) человека в том или ином виде уже воспроизводятся в искусственных устройствах. Так, например, уже созданы и успешно функционируют автономные агенты*, способные самостоятельно получать, преобразовывать и использовать знания, необходимые для организации целенаправленного поведения.
Среди тех же качеств ЕИ, которые все еще не удается искусственно воспроизвести, одним из наиболее важных и интересных является человеческая способность использовать в своей деятельности "сырые", неясные, неподготовленные знания, т.е. такие знания, в которых полезная информация содержится в скрытом, неявном, неудобном и неочевидном для непосредственного применения виде (для краткости знания такого рода будем называть неясными).
У людей – существ разумных по определению – способность работать с неясными, неподготовленными знаниями несомненно наличествует, и проявляется она, например, в том, что люди, встречаясь с новыми задачами, которые им необходимо решить, способны использовать для их решения знания, полученные ранее при решении совсем других задач, порой внешне совершенно несхожих с задачей текущей. Эта способность, в частности, проявляется и в тех случаях, когда человек попадает в новую, неизвестную или малоизученную ситуацию и, несмотря на явный дефицит актуальной информации, все же зачастую оказывается способен совершить в ней вполне адекватные действия благодаря умению применить к этой ситуации знания, полученные при изучении других, уже ранее встретившихся ситуаций.
Здесь, конечно же, речь идет не о том, что люди, попадая в новые для них обстоятельства, всегда совершают только правильные действия, здесь речь идет о том, что случаи совершения правильных действий всего лишь статистически преобладают над случаями совершения действий неправильных. То же, что положение дел именно таково, следует хотя бы из того, что в противном случае люди бы не смогли выжить в условиях реального, чрезвычайно обширного и разнообразного мира, мира, существуя в котором, они непрерывно оказываются в новых, ранее не встречавшихся ситуациях (в которых они вынуждены совершать те или иные действия).
Сталкиваясь с новой предметной областью, попадая в новую, незнакомую или малоизученную ситуацию, люди, благодаря наличию у них развитой интуитивной способности находить и использовать разного рода модели, метафоры, аналогии и ассоциации (т.е. всевозможные сходства, существующие между предметами или отношениями), оказываются способны использовать даже неясные знания в своих интересах, поскольку умеют выявлять между разными проблемными коллизиями скрытые связи и однотипные закономерности, находить и использовать то общее, что содержится в совершенно разных на первый взгляд задачах (или методах их решения).
Именно благодаря этому люди, научившись решать задачи какого-то одного типа либо задачи, относящиеся к какой-то одной предметной области, оказываются способными использовать полученные при их решении знания и навыки при решении совсем других задач, зачастую абсолютно внешне несхожих с предыдущими. Во многом именно за счет этой способности практическая деятельность людей и отличается той несравненной гибкостью, которая пока все еще недостижима даже в самых совершенных современных интеллектуальных устройствах*.
Легко видеть, что способность эффективно использовать неясные знания тесно связана с проблемой творчества, т.е. со способностью создавать новое и оригинальное, поскольку именно способность находить неочевидные, неявные пути решения задач, находить и использовать такие нестандартные решения, которые большинство не способно увидеть в общедоступном массиве неясных, неподготовленных знаний и есть отличительный признак творческого ума.
Нужно сказать, что в среде ИИ-исследователей понимание актуальности задачи наделения СИИ способностью работать с неясными знаниями возникло очень давно, практически с первых дней существования науки ИИ. Уже с самых первых попыток создания искусственных интеллектуальных устройств стало ясно, что без наделения этих устройств способностью работать с неподготовленными знаниями о создании в полной мере автономного и универсального СИИ, СИИ, способного находить принципиально новые, свежие и оригинальные решения встающих перед ним нестандартных проблем, т.е. демонстрировать наличие у них творческого начала, не может быть и речи.
За прошедшие годы, по мере успешного преодоления множества как чисто научных, так и технико-прикладных затруднений, имеющих отношение к задаче создания СИИ, проблема придания искусственным интеллектуальным устройствам способности работать с неясными знаниями постепенно выходила на первый план, и сегодня, когда все остальные, казавшиеся ранее неразрешимыми препятствия удалось преодолеть (удалось создать невероятно мощные процессоры, сверхъёмкие хранители информации, быстрые и надежные алгоритмы работы с большими массивами данных, средства формализации и представления знаний, разработать эффективные методы машинного обучения и приемы построения рациональных стратегий поведения) стало абсолютно ясно, что данная проблема является одной из наиболее важных во всей проблематике СИИ.
Несомненно, данное обстоятельство признается и осознается очень многими учеными и исследователями, работающими в области СИИ, и потому можно лишь удивляться тому, как мало внимания ими уделяется рассмотрению тех вопросов, решение которых могло бы открыть возможность преодоления данного препятствия. Зачастую все дело ограничивается либо простой констатацией факта наличия проблемы либо предложением достаточно локальных эвристик или субъективных ad hoc приемов. Более того, само содержание проблемы способности работать с неясными знаниями обычно задается таким расплывчатым, бесформенным и общим образом, при котором нахождение даже пусть всего лишь возможных подходов к ее рассмотрению оказывается малопродуктивным или попросту невозможным.
5. Проблема работы с неясными знаниями
как проблема "новой ситуации"
Трудность изучения человеческой способности работать с неясными знаниями в немалой степени связана с обилием и разнородностью ее проявлений, поскольку эта способность может заявлять о себе в самом разном виде и в самых разных обстоятельствах, например, при решении абстрактных математических задач, при автоматическом управлении автомобилем, переводе текстов, распознавании образов или игре в шахматы. Для того чтобы можно было разобраться с содержанием этой способности, с тем, что лежит в самой ее сердцевине, т.е. с тем, что есть общего во всех ее проявлениях, попробуем обратиться к предыстории ее возникновения и развития в естественной среде.
Как известно, носитель ЕИ человека, т.е. его центральная нервная система, возникла и развивалась не как орган мышления, предназначенный для решения отвлеченных, абстрактно-теоретических задач. ЦНС человека возникла как орган выживания, предназначенный в первую очередь для решения задач организации такого поведения, которое бы обеспечивало выживание как отдельной особи, так и всего рода (вспомним известный афоризм Сен-Дьерди: "Головной мозг человека – не орган мышления, а орган выживания, как клыки и когти"). Что немаловажно, задача организации поведения должна была решаться в условиях реального мира, отличительными особенностями которого являются его неимоверная сложность, изменчивость и колоссальная величина, – это приводит к тому, что все ситуации, с которыми сталкиваются живые существа, живущие в естественной среде обитания, есть ситуации разные, в той или иной мере отличные друг от друга.
Учтем теперь и то, что при принятии решения о совершении того или иного действия определяющим моментом являются те будущие последствия, к возникновению которых может привести совершение этих действий, это означает, что способность совершать адекватные действия в новых, малоизученных ситуациях напрямую связана с умением заранее предвидеть последствия, наступающие после совершения действий в этих ситуациях.
Кроме того, примем также во внимание и то, что достаточно высокоразвитые, способные к обучению существа при принятии решений должны иметь возможность опираться на свой собственный, самостоятельно приобретенный опыт.
Информация о свойствах мира, о существующих в нем закономерностях, необходимая для решения задачи подобного предвидения, может храниться в памяти в виде воспоминаний о том, как в прошлом изменялись различные, ранее встреченные ситуации после совершения в них тех или иных действий, но проблема заключается в том, что эти ситуации являются отличными от ситуации текущей, и потому эти знания не могут быть использованы непосредственно, т. к. они неприложимы напрямую к текущей ситуации.
При функционировании в реальном мире нужная для совершения правильного действия самостоятельно полученная информация почти всегда содержится в знаниях, описывающих "старые" ситуации, т.е. находится в скрытом, неявном, непригодном для непосредственного применения виде, и потому такие знания с полным основанием могут быть названы неясными. Для того чтобы хранящаяся в описаниях прежних ситуаций информация могла быть использована, она должна быть каким-то образом извлечена и преобразована, приспособлена к задаче прогнозирования последствий могущих наступить после совершения в новой ситуации того или иного действия.
Таким образом, мы приходим к выводу о том, что способность работать с неясными знаниями первоначально могла возникнуть у живых существ в виде умения предвидеть изменения текущей ситуации, каким-то образом используя для этого описания ранее встречавшихся ситуаций, и что для воспроизведения этой способности мы должны понять, как может быть организован процесс извлечения скрытой информации прогностического характера из подобного рода неясных эмпирических знаний. Поэтому изучение проблемы воспроизведения человеческой способности работать с неясными знаниями может быть произведено путем изучения базового, наиболее древнего, наиболее востребованного и очевидного случая проявления этой способности, когда она выступает в форме способности к предвидения последствий действий, совершаемых в новых, т.е. ранее не встречавшихся ситуациях, имея в своем распоряжении знания о том, как некоторые другие ситуации (ситуации "старые") изменялись в прошлом.
Как будет показано ниже, принятие решения об изучении проблемы воспроизведения способности к работе с неясными знаниями в форме проблемы "новой ситуации" действительно дает нам возможность уточнить и формализовать ее содержание, причем в такой степени, при которой всей задаче наделения искусственных устройств данной способностью оказывается возможным придать характер предельно четко поставленной математической проблемы.
6. О дискретно-ситуативном характере
восприятия действительности
При сведении проблемы работы с неясными знаниями к проблеме "новой ситуации" мы по умолчанию предполагали то, что жизнь людей проходит в череде последовательно сменяемых друг друга ситуаций и что процесс взаимодействия их с окружающей средой носит отчетливо выраженный дискретно-ситуативный характер.
Нужно сказать, что подобный взгляд на общий процесс функционирования ЕИ неплохо коррелируется с имеющимися в общественном сознании идеями и установками, в чем легко убедиться после ознакомления с тем, как трактуют понятие ситуации, скажем, философы, согласно работам которых отличительными качествами понятия "ситуация" являются:
"...одноактность и неповторимость всех жизненных положений, открывающихся переживанию и деятельности. Разнообразие этих положений и создает всю полноту человеческой жизни... Ситуации суть поле деятельности человека и даже содержательный базис всей его этической жизни вообще. Их разнообразие и образует всю полноту содержания его существования" (N. Hartmann. Ethik, 1935). "Вся инициатива человека не только ситуационно определена, но и ситуационно оформлена... Человек должен действовать в ситуации, но как именно, она ему не указывает, и в этом и состоит его свобода... Ситуация есть принуждение к решению, свобода же состоит в самом решении" (N. Hartmann. Zur Grundlegung der Ontologie, 1941, цитируется по [1]).
К пониманию причин возникновения именно такого дискретно-ситуативного характера взаимодействия ЕИ со средой (как и к пониманию того, как вообще могла возникнуть потребность в понятии "ситуация") можно прийти и из самых общих рациональных соображений. Для любого существа, обитающего в естественной среде, жизненно важно уметь правильно и своевременно реагировать на те или иные изменения окружающей обстановки, дабы не пропустить и использовать благоприятные изменения либо успеть избежать разрушительных последствий от появления неблагоприятных. Это значит, что живым существам в природе необходимо постоянно отслеживать состояние окружающей среды и отвечать на каждое ее новое состояние возможно более адекватным действием.
Из-за неимоверной сложности реального мира в очень многих случаях не представляется возможным заранее точно знать, каким образом изменится текущее состояние среды и какое состояние придет ей на смену. Это значит, что в реальном мире невозможно заранее приготовиться ко всем тем ситуациям, с которыми суждено встретиться и реагировать на них мгновенно, без всякой задержки (как это происходит в реакциях, основанных на безусловных рефлексах). После встречи с "новой" ситуацией, на которую непонятно как следует реагировать, необходима пауза в внешних действиях, в течение которой производится обработка поступившей информации, оценка тех отличительных особенностей, что присущи новой ситуации и выбор оптимального действия.
Предельно упрощенно и схематически общий процесс взаимодействия достаточно развитых существ со сложной внешней средой может быть представлен в следующем виде:
... → восприятие очередного состояния внешней среды → ее изучение → оценка возможных последствий от совершения того или иного действия → выбор оптимального действия → совершение оптимального действия → восприятие очередного состояния внешней среды → ...
Как можно видеть, в среде достаточной сложности процесс взаимодействия высокоразвитых живых существ с этой средой действительно будет отличаться дискретностью. Кроме того, мы будем наблюдать в ней и явную цикличность, повторяемость выполняемых процедур, наличие цикличности и дает возможность отслеживать изменения внешней среды безостановочно.
В дальнейшем, дабы не усложнять без необходимости содержание проблемы "новой ситуации", мы будем использовать следующее фундаментальное упрощение: при применении понятия "ситуация" мы будем использовать такой вариант ее трактовки, при котором будет предполагаться, что агент, попадая в ту или иную ситуацию, успевает совершить в ней лишь одно-единственное действие (которое может быть названо элементарным), после чего текущая ситуация сменяется следующей. Как можно видеть, то, что мы будем обозначать словом "ситуация", возможно, правильнее было бы называть "микроситуацией".
7. О вероятностном характере прогнозирования
в "новой ситуации"
На основании приведенных выше рассуждений мы можем предположить, что СИИ для совершения правильных действий в "новых" ситуациях в первую очередь необходимо будет уметь определять те последствия, которые могут возникнуть при совершении того или иного доступного ему действия. В том случае, если необходимые прогностические знания уже получены, сам выбор оптимального действия не встретит особых затруднений, поскольку будет сводиться к простому сравнению между собой скалярных величин, с помощью которых оценивается степень благоприятности того или иного варианта будущего. Из того, что умение ЕИ совершать адекватные действия в новых ситуациях определяется умением предсказывать, прогнозировать последствия своих действий, совершаемых в "новых" ситуациях, следует, что нам для наделения искусственного агента способностью совершать адекватные действия в "новых" ситуациях в первую очередь необходимо наделить его аналогичной способностью к прогнозированию последствий, и потому проблема "новой ситуации" – это, вообще говоря, проблема искусственного воспроизведения процедур прогнозирования на эмпирических знаниях.
Нужно сказать, что само по себе признание задачи наделения искусственных агентов способностью к прогнозированию в качестве одной из важнейших задач на пути создания СИИ не содержит в себе ничего нового, оно полностью согласуется с мнением многих ИИ-исследователей, еще самом начале становления науки ИИ высказавших мысль о том, что "...интеллект можно трактовать как способность предсказывать будущее... Что опыт личности можно рассматривать как последовательность дискретных событий и что разумные люди способны предсказывать будущее" [6]. Среди современных ученых особый акцент на необходимость наделения интеллектуального агента способностью к прогнозированию, делает, в частности, Дж. Хокинс (Jeff Hawkins), утверждающий, что "Способность делать предсказания о будущем – основная проблема интеллекта" [7].
Если мы теперь попытаемся разобраться с тем, как именно процесс нахождения последствий реализуется в ЕИ (и, следовательно, с тем, как он должен быть воспроизведен в СИИ), то придем к выводу о том, что в ЕИ этот процесс осуществляется в форме вероятностного прогнозирования, поскольку каким-либо иным образом прогнозирование, основанное на опыте, в реальных условиях осуществляться не может. Когнитивные возможности человека, объем, количество и качество знаний, которые он может использовать при прогнозировании, совершенно несопоставимы со сложностью и величиной того мира, с которым ему приходится взаимодействовать. Имея дело с реальным миром, в принципе невозможно полностью выявить и правильно учесть все факторы, тем или иным образом оказывающих влияние на возможность реализации прогнозируемого события. А обладая лишь очень небольшой частью нужных знаний, невозможно делать абсолютно точные, однозначные и безошибочные прогнозы.
В реальном мире могут быть сделаны лишь приблизительные прогнозы, степень приблизительности которых может быть охарактеризована неким параметром, который может быть назван либо величиной нашей уверенности в свершении события; либо степенью достоверности этого события; либо просто вероятностью (здесь вероятность понимается в житейском, бытовом смысле, так, как она понималась людьми задолго до появления работ Паскаля и Ферма). При этом сама задача прогнозирования может рассматриваться как задача нахождения вероятностей появления того или иного события [8].
Утверждение о том, что способность человека эффективно управлять своей деятельностью (а значит, и его разумность) тесно связаны со способностью к вероятностному прогнозированию, что способность к нахождению вероятностей при прогнозировании является абсолютно нормальной и естественной вещью, что наделение СИИ такой способностью не только не встретит никаких возражений, а будет воспринято как нечто правильное, необходимое и само собой разумеющееся (поскольку полностью совпадает с взглядами современных биологов, физиологов и психологов, непосредственно изучающих функционал ЦНС человека), можно подкрепить следующей объемной цитатой из стандартного учебника по физиологии: "Эффективность адаптивного поведения человека в значительной степени обусловлена уникальной способностью его мозга предвидеть, прогнозировать наступление определенных событий, а значит, соответствующим образом подготовиться к ним... Прогнозирование на основе прошлого опыта не может быть абсолютным, прогнозирование всегда носит вероятностный характер. Под вероятностным прогнозированием понимается предвосхищение будущего, основанное на усвоении вероятностной структуры прошлого опыта и восприятии информации о реально существующей ситуации. На основе вероятностного прогноза осуществляется подготовка к таким действиям, которые в наибольшей степени (с максимальной вероятностью) способствуют достижению цели. Способность к вероятностному прогнозу является результатом эволюции живых организмов в условиях вероятностно организованной среды. Прогнозы живого организма направлены на оптимизацию результатов его действий. Поскольку в естественных условиях организм сталкивается со множеством различных случайных воздействий, для построения рационального прогноза необходима соответствующая статистическая обработка этих сигналов. Современные теории вероятностного обучения основаны на представлении о предсказании статистических закономерностей и выборе оптимальных стратегий поведения при обучении субъекта распознаванию вероятностной структуры раздражителей.
Поведенческие реакции организма в соответствии с вероятностным прогнозом позволяют ему резко уменьшить число ошибочных реакций, следовательно, являются эффективным средством активного приспособления к окружающей среде" [9].
Как показывают многочисленных биопсихологические эксперименты, способность производить оценку вероятностных характеристик среды обитания проявляется не только при высокоуровневой организации поведения, но и на самом низком уровне, уже при выработке условных рефлексов, и что такая низкоуровневая форма способности к вероятностному прогнозированию проявляется у многих видов животных (причем чем более развитым является животное, тем более сложные и запутанные операции с вероятностями оно может производить, т.е. тем более сложные условные рефлексы вырабатывать).
Разного рода опыты с нерегулярным подкреплением условного стимула безусловным довольно убедительно демонстрируют наличие вероятностной природы закономерностей формирования условно-рефлекторной деятельности:
"Образование условного рефлекса — один из ведущих приемов формирования приспособительного поведения животного и человеческого организма — представляет собой физиологический феномен преобразования неопределенной информации в определенную, т. е. реакцию на уменьшение неопределенности в среде" [9].
Широко распространенное в общественном сознании представление о связи способности к правильному вероятностному прогнозированию с умением делать разумный выбор, конечно же, не могло не найти своего отражения и в мировой культуре в виде разного рода художественных произведений, содержащих описания житейских коллизий, где степень интеллектуальности того или иного героя ставится в прямую зависимость от его умения правильно оценивать свои шансы на успех (или неудачу) тех или иных начинаний.
|