Міністерство загальної та професійної

Освіти РФ

МОСКОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ

СТАЛИ І СПЛАВІВ

(ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ)

Старооскольський філія

Кафедра автоматизації та промелектроніки

Реферат з російської мови та культури мовлення на тему: Штучний інтелект і теоретичні питання психології.

Виконав: студент групи ІС-03-2д

Сухоруков Сергій

Прийняла: Анпілова Л.М.

Старий
Оскол 2003 г.

У книзі «Штучний інтелект і теоретичні питання психології»,за1992 рік, розглядаються проблеми створення штучного інтелекту,створення машини подібної людині, яка могла б сама мислити,імітувати не обчислювальні процеси, властиві людськомумислення, у тому числі сприйняття та навчання, розпізнавання образів,розуміння повсякденної мови та письма, прийняття рішень вневизначених ситуаціях, коли відомі не всі факти, і швидко,невтомно і безпомилково здійснювати складні завдання як електроннаобчислювальна машина.
Автором цієї книги є Тихомиров О.К. - Відомий вчений, який всвоїх працях описав різні підходи до вивчення штучного інтелекту.
Книга, яку написав Олег Костянтинович називається «Штучнийінтелект і теоретичні питання психології », тому що в нійрозглядаються тенденції розвитку механічних, а потім електроннихмашин, які вміють «мислити». Так само він описав питання про психологію,щоб показати всі емоційні прояви людей у різних ситуаціях
, які відрізняють і будуть відрізняти людину від інтелектуальної машини.
Основна тема цієї книги розповісти що ж таке штучний інтелект
, показати його з різних підходів: механічного, електронного,кібернетичного і нейронного.
У книзі розглядаються питання, що мають важливе значення для розвитку наукиі техніки, робиться оцінка можливості ил неможливості створення розумногопрототипу людини і дається коротка виклад розвитку інтелектуальнихсистем.
Сутність проблеми зводитися до здійснення взаємодії міждослідженнями штучного інтелекту та психологічної наукою,полягає в тому, щоб створити «електронний мозок» який буде матиемоції і буде вміти думати, як людина.
Книга ділиться на кілька частин: перша - підходи до вивчення
Штучного інтелекту, друге - проблеми психології.
Книга починається з розвитку ще в давні часи механічних прототипівлюдини, такі як механічний музикант, який грає 12 мелодій. Ізакінчується обговоренням проблеми взаємодії Штучного інтелектуз психологічною наукою.
Після короткого огляду хочу представити головне зміст деяких голівз цієї книги.

Механічний підхід

У XVIII ст. завдяки розвитку техніки, особливо розробці часовихмеханізмів, інтерес до подібних винаходів зріс, хоча результати булинабагато більш "іграшковими", ніж це хотілося б Парацельс. В1736 р.французький винахідник Жак де Вокансон виготовив механічного флейтистав людський ріст, який виконував дванадцять мелодій, перебираючипальцями отвори і дмучи в мундштук, як справжній музикант. У середині
1750-х років Фрідріх фон Кнаус, австрійський автор, який служив при дворі
Франциска I, сконструював серію машин, коториеумелі тримати перо імогли писати досить довгі тексти. Інший майстер, П'єр ЖакДроз з
Швейцарії, побудував кілька дивовижних за складністю механічних ляльокрозміром з дитини: хлопчика, що пише листи і дівчину, що грає наклавесині.
Успіхи механіки XIX ст. стимулювали ще більш честолюбні задуми. У
1914 р., директор одного з іспанських технічних інститутів Леонардо
Торрес-і-Кеведо з готував електромеханічний пристрій, здатнийрозігрувати найпростіші шахові ендшпілі майже так само добре, як ічоловік.

Електронний підхід.

Однак лише після другої світової війни з'явилися пристрої, здавалосяб, що підходять для досягнення заповітної мети - моделювання розумногоповедінки; це були електронні цифрові обчислювальні машини.
"Електронний мозок", як тоді захоплено називали комп'ютер, забив в
1952 телеглядачів США, точно передбачивши результати президентських виборівза кілька годин до отримання остаточних данних.Етот "подвиг"комп'ютера лише підтвердив висновок, до якого в той час прийшли багатовчені: настане той день, коли автоматичні обчислювачі, настільки швидко,невтомно і безпомилково виконують автоматичні дії, зможутьімітувати не обчислювальні процеси, властивілюдського мислення, у тому числі сприйняття та навчання, розпізнаванняобразів, розуміння повсякденної мови та письма, прийняття рішень вневизначених ситуаціях, коли відомі не всі факти. Таким чином
"заочно" формулювався свого роду "соціальне замовлення" для психології,стимулюючи різні галузі науки. Багато винахідників комп'ютерів іперші програмісти розважалися складаючи програми для аж ніяк нетехнічних занять, як твір музики, рішення головоломок та ігри, напершому місці тут виявилися шашки та шахи. Деякі романтичноналаштовані програмісти навіть примушували свої машини писати любовнілиста.
До кінця 50-х років усі ці захоплення виділилися в нову більш-меншсамостійну гілку інформатики, що отримала назву "штучнийінтелект ". Дослідження в галузі ШІ, спочатку зосереджені вкількох університетських центрах США - Массачусетськомутехнологічному інституті, Технологічному інституті Карнегі в
Піттсбурзі, Станфордського університету, - нині ведуться в багатьох іншихуніверситетах та корпораціях США та інших країн. Загалом дослідників ШІ,працюють над створенням мислячих машин, можна розділити на дві групи.
Одних цікавить чиста наука і для них комп'ютер - лише інструмент,що забезпечує можливість експериментальної перевірки теорій процесівмислення. Інтереси іншої групи лежать в області техніки: вони прагнутьрозширити сферу застосування комп'ютерів і полегшити користування ними. Багатопредставники другої групи мало піклуються про з'ясування механізму мислення --вони вважають, що для їх роботи це ледь ліболее корисно, ніж вивченняпольоту птахів і літакобудування.

Протягом усієї своєї короткої історії дослідники в галузі ШІзавжди перебували на передньому краї інформатики. Багато нині звичайнірозробки, в тому числі вдосконалені системи програмування,текстові редактори і програми розпізнавання образів, значноюмірою розглядаються на роботах з ШІ. Коротше кажучи, теорії, новіідеї, і розробки ШІ незмінно привертають увагу тих, хто прагнерозширити області застосування і можливості комп'ютерів, зробити їх більш
"доброзичливими" тобто більш схожими на розумних помічників і активнихпорадників, ніж ті педантичні і тупуваті електронні раби, якими вонизавжди були.

Незважаючи на багатообіцяючі перспективи, жодну з розроблених додосі програм ІІ не можна назвати "розумної" у звичайному розумінні цьогослова. Це пояснюється тим, що всі вони вузько спеціалізовані; саміскладні експертні системи за своїми можливостями швидше нагадуютьдресированих або механічних ляльок, ніж людину з його гнучким розумомі широким кругозором.

Кібернетичний підхід.

Спроби побудувати машини, здатні до розумного поведінки, узначною мірою натхнені ідеями професора МТІ Норберта Вінера, однієюз видатних особистостей в інтелектуальній історії Америки. Крімматематики він мав широкі пізнання в інших галузях, включаючинейропсихології, медицину, фізику і електроніку.Вінер був переконаний, щонайбільш перспективних наукових досліджень в так званих прикордоннихобластях, які не можна конкретно віднести до тієї чи іншої конкретноїдисципліни. Вони лежать десь на стику наук, тому до них зазвичай непідходять настільки суворо. "Якщо утруднення врешеніі якої-небудь проблемипсихології мають математичний характер, пояснював він, - то десять необізнанихв математиці психологів просунутися не далі одного настільки жнетямущого ".

Вінеру і його співробітнику Джуліану Бігелоу належить розробкапринципу "зворотного зв'язку", який був успішно застосований при розробцінової зброї з радіолокації наведенням. Принцип зворотного зв'язкуполягає у використанні інформації, що надходить з навколишнього світу,для зміни поведінки машини. В основу розроблених Вінером і
Бігелоу систем наведення були покладені тонкі математичні методи; принайменшій зміні відображених від літака радіолокаційних сигналів вонивідповідно змінювали наводку знарядь, тобто - помітивши спробувідхилення літака від курсу, вони негайно расчитывали його подальший шляхі направляли гармати так, щоб траєкторії снарядів та літаків перетнулися.

Надалі Вінер розробив на принципі зворотного зв'язку теорії якмашинного так і людського розуму. Він доводив, що саме завдякизворотного зв'язку все живе пристосовується до навколишнього середовища ідомагається своїх цілей. "Усі машини, що претендують на" розумність ", --писав він, - повинні мати здатність переслідувати певну мету іпристосовуватися, тобто навчатися ". Створеній їм науці Вінер даєназва кібернетика, що в перекладі з грецького означає рульової. (2)

Слід зазначити, що принцип "зворотного зв'язку", введений Вінером бувякоюсь мірою передбачив Сеченовим в доказі "центральногогальмування "в" Рефлекси головного мозку "(1863 р.) і розглядався якмеханізм регуляції діяльності нервової системи, і який ліг воснову багатьох моделей довільної поведінки у вітчизняній психології.

Нейронні підхід.

До цього часу й інші вчені стали розуміти, що творцямобчислювальних машин є чому повчитися у біології. Серед них бувнейрофізіолог і поет-любитель Уоррен Маккалох, що володів як і
Вінерфілософскім складом розуму і широким колом інтересів. У 1942 р.
Маккаох, беручи участь у науковій конференції в Нью-Йорку, почув доповідь одногоіз співробітників Вінера про механізми зворотного зв'язку в біології. Висловленів доповіді ідеї перегукувалися з власними ідеями Маккаоха щодороботи головного мозку. Протягом наступного року Маккаох у співавторстві зсвоїм 18-річним протеже, блискучим математиком Уолтером Піттс,розробив теорію діяльності головного мозку. Цятеорія та була тією основою, на якій сформувалося широкопоширена думка, що функції комп'ютера і мозку в значній міріподібні.

Виходячи частково з попередніх досліджень нейронів (основнихактивних клітин, що складають нервову систему тварин), проведених
Маккаллохом, вони з Піттс висунули гіпотезу, що нейрони можна спрощенорозглядати як пристрої, які оперують двійковими числами. Двійковічисла, що складаються з цифр одиниця і нуль, - робочий інструментоднієї із систем математичної логіки. Англійська математик XIX ст.
Джордж Буль, що запропонував цю дотепну систему, показав, що логічнітвердження можна закодувати у вигляді одиниць і нулів, де одиницявідповідає істинному висловом а нуль - помилковим, після чого цимможна оперувати як звичайними числами. У 30-і роки XX в. пі -Онер інформатики, особливо американський вчений Клод Шеннон, зрозуміли,що двійкові одиниця і нуль цілком відповідають двом станівелектричного кола (включено-виключено), тому двійкова система ідеальнопідходить для електронно-обчислювальних пристроїв. Маккалох і Піттсзапропонували конструкцію мережі з електронних "нейронів" і показали, щоподібна мережа може виконувати практично будь-які вообразімие числові абологічні операції. Далі вони припустили, що така мережа в станітакож навчатися, розпізнавати образи, узагальнювати, т.е.она володіє всімарисами інтелекту.

Теорії Маккаллоха-Піттса в поєднанні з книгами Вінера (2) викликаливеличезний інтерес до розумних машин. У 40-60-ті роки все більшекібернетиків з університетів і приватних фірм замикалися в лабораторіях тамайстерень, напружено працюючи над теорією функціонування мозку іметодично пріпаівая електронні компоненти моделей нейронов.Із цьогокібернетичного, або нейромодельного, підходу до машинного розуму скоросформувався так званий "висхідний метод" рух від простиханалогів нервової системи примітивних істот, що володіють малим числомнейронів, до складної нервовій системі людиниі навіть вище. Кінцева мета бачилася у створенні "адаптивної мережі",
"самоорганізується системи" або "навчається машини" - всі ціназваніяразние дослідники використовували для позначення пристроїв,здатних стежити за навколишнім оточенням і за допомогою зворотного зв'язкузмінювати свою поведінку в повній відповідності з панувала в тічасибіхевіорістской школою психології, тобто вести себе так само як живіорганізми. Однак аж ніяк не у всіх випадках можлива аналогія з живимиорганізмами. Як одного разу помітили Уоррен Маккаллох і його співробітник
Майкл Арбіб, "якщо по весні вам захотілося обзавестися коханої, неварто брати амебу і чекати поки вона еволюціонує ".
Але справа тут не тільки в часі. Основними труднощами, з якоюзіткнувся "висхідний метод" на зорі свого існування, була високавартість електронних елементів. Занадто дорогою виявлялася навіть модельнервової системи мурашки, що складається з 20 тис. нейронів, некажучи вже про нервову систему людини, що включає близько 100 млрд. нейронів.
Навіть найдосконаліші кібернетичні моделі містили лише неколькосотень нейронів. Настільки обмежені можливості збентежилибагатьох дослідників того періоду.

Поява перцептрона.

Одним з тих, кого нітрохи не злякали труднощі був Френк Розенблат,праці якого здавалося відповідали самим помітним прагненням кібернетиків.
У середині 1958 їм була запропонована модель електронного пристрою,названого їм перцептроном, яке мало б імітувати процесилюдського мишленія.Два роки потому була продемонстрована першадіюча машина "Марк-1", яка могла навчиться розпізнавати деякіз букв, написаних на картках, які підносили до його "очам",нагадують кінокамери. Перцептрон Розенблат виявився найвищимдосягненням "сонця", або нейромодельногометоду створення штучного інтелекту. Він умів читати букви, івиділяти їх особливості. Щоб навчити перцептрон здатності будуватиздогадки на основі вихідних передумов, у ньому передбачалася якасьелементарна різновид автономної роботи або "самопрограмування".
При розпізнанні тієї чи іншої літери одні її елементи або групиелементів виявляються набагато більш істотними, ніж інші. Перцептронміг навчаться виділяти такі характерні особливості буквинапівавтоматично, свого роду методом проб і помилок, що нагадує процеснавчання. Проте можливості перцептрона були обмеженими: машина немогла надійно розпізнавати частково закриті літери, а також букви іншогорозміру або малюнка, ніж ті, які використовувалися на етапі їїнавчання.

Штучний інтелект і теоретичні проблеми психології.

Можна виділити дві основні лінії робіт з ШІ. Перша пов'язана зудосконалюванням самих машин, з підвищенням "інтелектуальності"штучних систем. Друга пов'язана із завданням оптимізації спільноїроботи "штучного інтелекту" і власне інтелектуальнихможливостей людини.

Переходячи до власне психологічних проблем ШІ О.К. Тихомироввиділяє три позиції з питання про взаємодію психології іштучного інтелекту. 1) "Ми мало знаємо про людський розум, михоти його відтворити, ми робимо це попри відсутність знань "- ця позиціяхарактерна для багатьох зарубіжних фахівців з ШІ. 2) Друга позиціязводиться до констатації обмеженості результатів дослідженьінтелектуальної діяльності, що проводилися психологами, соціологами тафізіологами. Як причина вказується відсутність адекватних методів.
Рішення бачиться у відтворенні тих чи інших інтелектуальних функцій уроботі машин. Іншими словами, якщо машина вирішує задачу раніше вирішувалисялюдиною, то знання, які можна подчерпнуть, аналізуючи цю роботу іє основний матеріал для побудови психологічних теорій. 3) Третійпозиція характеризується оцінкою дослідження в галузі штучногоінтелекту та психології як абсолютно незалежних. У цьому випадкудопускається можливість тількиспоживання, використанняпсихологічних знань в плані психологічного забезпечення робіт з
ІІ.

Закономірно виникає питання про вплив робіт по штучномуінтелекту на розвиток психологічної науки. О. К. Тихомиров (9) виділяєв якості першого результату - поява нової області психологічнихдосліджень, а саме, порівняльні дослідження того, якодні й ті самі завдання вирішуються людиною і машиною. Крім того, вже першіроботи з штучного інтелекту показали, що не тільки областьвирішення завдань зачіпається порівняльне дослідження, а йпроблема мислення в цілому. Виникла потреба в уточненні критеріївдиференціації "творчих" і "нетворчих" процесів.

Більш того, і дослідження сприйняття і дослідження пам'яті знаходятьсяпід сильним впливом машинних аналогій (монографія Р. Клацко).

Отримати висвітлення праць з ШI несе на собі нова психологічнатеорія поведінки (дослідження Д. Міллера К. Прібрама Ю. Галантерея). У тойтоді як для традицій вітчизняної психології необхідно розведенняпонять поведінки і деятельності.Популярние ідеї системного аналізудозволили зробити порівняння принципів роботи штучних систем івласне людської діяльності важливим евристичним прийомом виділеннясаме специфічного психологічного аналізу діяльності людини.

У 1963 р. виступаючи на нараді з філософських питань фізіології
ВНД і психології, А.Н. Леонтьєв сформулював наступну позицію:машина відтворює операції людського мислення, і отжеспіввідношення "машинного" і "немашінного" є співвіднесення операціональногоі неопераціонального в людській діяльності в той час цей висновок бувдосить прогресивний і виступав проти кібернетичного редукционізма.
Проте надалі при порівнянні операцій, з яких складається роботамашини, і операцій як одиниць діяльності людини виявилисяістотні відмінності - в психологічному сенсі "операція" відображає спосібдосягнення результатів, процесуальну характеристику, в той час якстосовно до машинної роботі цей термін використовується в логіко -математичному сенсі (характеризується результатом). До робіт зштучного інтелекту постійно використовуєтьсятермін "ціль". Аналіз ставлення засобів до мети А. Ньюелл і Г. Саймон називаютьв якості однієї з "евристик". У психологічної теорії діяльності
"мета" є конституюють ознакою дії на відміну від операцій
(і діяльності в цілому). У той час як у штучних системах "метою"називають деяку кінцеву ситуацію до якої стре -мітся система. Ознаки цієї ситуації повинні бути чітко виявленими іописаними на формальній мові. Цілі людської діяльності маютьіншу природу. Кінцева ситуація може по різному відбиватися суб'єктом:як на понятійному рівні, так і у формі уявлень або перцептивногообразу. Це відображення може характеризуватися різним ступенемясності, виразності. Крім того, для людини характерно не простодосягнення готових цілей але і формування нових.

Також робота систем штучно інтелекту, характеризується непросто наявністю операцій, програм, "цілей", а як відзначає О.К.Тіхомі-рів, --оцінними функціями. І в штучних систем є свого роду "ціннісні орентаціі ". Але специфіку людської мотиваційно-емоційної регуляції діяльності становить використання не тільки константних, а й ситуативно виникають і динамічно мінливих оцінок, суттєвотакож відмінність між словесно-логічними та емоційними оцінками. Уіснування потреб і мотивів бачиться різниця між людиною імашиною на рівні діяльності. Ця тезаспричинив за собою цикл досліджень, присвячених аналізу специфікилюдської діяльності.

Між іншим, саме недостатня вивченість процесуцелеобразованія знайшла своє відображення у формулюванні "соціального замовлення"для психології з боку дослідників ШІ, і зробила істотнийстимулюючий вплив психологічної науки.

Інформаційна теорія емоцій Симонова також в значній міріхарчується аналогіями з роботами систем ШІ. Крім того проблема вольовогоприйняття рішення в психології в деяких роботах розглядається якформальний процес вибору однієї з безлічі заданих альтернатив, опускаючитим самим специфіку вольових процесів. У той же час, була зробленаспроба вивчення можливості формалізації процесу целеобразованія наоснові глибокого психологічного аналізу цього процесу в діяльностілюдини.

Таким чином всі три традиційні галузі психології - навчанняпізнавальних, емоційних і вольових процесах опинилися під впливомробіт з ШІ, що на думку О. К. Тихомирова призвело до оформлення новогопредмета психології - як наука про переробку інформації, науковість цьоговизначення досягалася за рахунок "технізації" психологічного знання.
Звертаючись до проблеми ролі ШІ розглядається цей процес як один зрізновидів взаємодії людини з ЕОМ, і розкриває середперспективних можливостей ті, що спрямована на створення такзваних адаптивних навчаються систем, що імітують оперативний діалогучня і викладача-людини.

Таким чином роль взаємодія між дослідженнямиштучного інтелекту та психологічної наукою можнаохарактеризувати як плідний діалог, який дозволяє якщо не вирішувати тохоча б нау -чіться задавати питання як високого філософського рівня - "Що єлюдина? ", так і більш прагматичні - методичні та методологічні.
У цих розділах автор наводить приклади спроб створення розумних роботів. Вінстверджує, що такі машини можливо будуть створені, але не в недалекомумайбутньому, оскільки сучасна наука поки що не в змозі це зробити. Вінробить цей висновок грунтуючись на фактах і проведених дослідах в різних
НДІ.
У цій книзі дається узагальнення на частину пов'язану з психологічнимипроблемами. У частині підходи до вивчення штучних систем наводитьсябагато прикладів показують як вдосконалюється штучний інтелект,починаючи від механічних роботів і закінчуючи перцептроном.