CC BY
41
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
ключевые элементы которого изложены в настоящей статье, основывается на зарекомендованных практикой стандартах и техно- 2. логиях программной инженерии, реализует компонентный подход к разработке сложных корпоративных приложений и их комплексов, а также сочетает базу надежности и производительности с экономичностью и минималь- 3. ной стоимостью владения результирующей системой. 4.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Иванов А.Г. Подходы к разработке информационной технологии идентификации и прогнозирования профессиональных ней-роинтоксикаций у работающих. /Труды XII Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении».
Часть II. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2007. - 226-236 с.
Хавар Заман Ахмед, Кэри Е. Амриш, Разработка корпоративных ^уа-приложений с использованием^ЕЕ и UML.: Пер. с. англ.-М.: Издательский дом "Вильямс", 2002.- 272 с.
Ноутон П., Шилдт Г., ^уа2: Пер. с англ. -СПб.: БХВ-Петербург, 2001.- 1072 с. Иванов А.Г. Обзор современных программно - языковых средств экспертных систем в контексте задачи проектирования медицинской информационно — аналитической системы идентификации и прогнозирования профессиональных нейроин-токсикаций у работающих. /Труды XIII Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Часть II. — Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2008. — 116-124 с.
Степаненко А.С. УДК159.9:004.8
СОЦИАЛЬНО-КУЛЬТУРНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА. СИСТЕМНЫЕ АСПЕКТЫ
Искусственный интеллект возник благодаря социокультурным предпосылкам, которые сложились в рамках европейской культуры.
Выяснению социокультурных предпосылок искусственного интеллекта способствует концепция социокода, обоснованная в трудах ростовского философа и историка науки М.К. Петрова [1, 2]. Методологической основой такой концепции является положение, согласно которому человек в определенном смысле является микрокосмом общества, что выражается в развитии его Я в связи со сменой схем социального кодирования (социокода). Действительно, исследования последних десятилетий по типологии культуры обнаружили существование трех основных структурных ключей социального кодирования, а именно: лично-именной, профессионально-именой и универсально-понятийный социокоды [1].
I. Лично-именной социокод означает, что приобщение человека к социальной деятельности происходит при помощи имени-разли-чителя, нагруженного определенным набором социальных ролей и обязанностей. Этот вечный ролевой набор транслируется в актах последовательной передачи имени от одного к другому. Человек проходит цикл: детство — зрелость —старость, поэтому имя — адрес у него меняется трижды — «трижды рождается и нарекается». В первый раз он как дитя человеческое получает неформальное обучение под руководством взрослых и стариков, во второй раз имя дается в обряде посвящения (это взрослое или охотничье имя несет набор ролевых функций активности члена племени) и в третий раз, доживший до старости, получает стариковское имя с его функцией социальной памяти и трансляции, свое же имя передает молодому. Это тип социокода присущ «пер-
вобытным» обществам и характеризует Я в качестве временно исполняющего обязанности имени.
Профессионально-именной социокод (присущий в основном традиционным культурам) имеет ту же структуру и тот же принцип кодирования, что и лично-именной: корпус социально необходимого знания представлен конечным числом вечных имен с их ориентацией на вместимость человека. Однако конечный адрес здесь — уже не индивид, а некая группа единых по социальной функции людей (ремесло, профессия, каста), использующих вечное и общее для них имя в качестве хранителя, накопителя и транслятора группового знания-искусства. Профессионально-именной социокод характерен для земледельческих и скотоводческих обществ, в которых единое дело совершается малыми группами. В этих обществах почти 80% населения представляют собой земледельцев и скотоводов с унифицированным набором ролей, вокруг же этого ядра социальности складываются профессии ремесленников, воинов, чиновников.
Знание здесь профессионально. Таких групп множество, но унифицированное знание для каждой из них имеет имя бога, покровителя той или иной профессии. Такого рода божественные имена-различители позволяют посредством мифа вводить новое знание и распространять его. Покровительствующие профессиям боги также образуют семью по кровнородственному принципу, ибо профессии наследственны, передаются в семье от отца к сыну. Это обуславливает целостность и подвижность социокода, ибо можно вводить новые имена, «породив» их от уже существующих, что означает появление новых законов для появившихся очагов знания — Дике, Ананке, Плутос, Эрот древних греков. Благодаря этому традиционному социокоду накапливаются огромные массивы социально полезного знания.
Профессионально-именное или традиционное социальное кодирование характерно не только для древних цивилизаций Египта, Двуречья, Индии, Китая, но и для средневековых обществ традиционного типа, причем эта схема социального кодирования превосходила европейскую (универсально-понятийную) схему кодирования вплоть до XVI-XVII вв.
В плане философского анализа значимости искусственного интеллекта в жизнедеятельности современного человека существен-
но то, что с этим типом социокода связана еще большая выделенность Я, личности и индивидуальности из общности.
Традиционный способ кодирования знания явился исходным для тех событий в бассейне Эгейского моря (II тыс. до н.э.), которые стали основой для возникновения нового, универсально-понятийного способа кодирования. Произошло разрушение традиционной профессионально-именной схемы социального кодирования, а именно: совмещение профессий.
Последнее привело к огромным потерям знания и породило Универсально-понятийный способ кодирования.
Вошедшие в эллинскую цивилизацию чеканка монеты и алфавитное письмо явились условием и средством формализации нового социокода. Особенность этого социокода состоит в том, что объем знаний ограничен теперь только потенциями языка.
Жизнедеятельность человека теперь определяется гражданским законом, областью всеобщего, а не частного. Знаменитый Перикл так очертил эту грань: «Свободные от всякого принуждения в частной жизни, мы в общественных отношениях не нарушаем законов больше всего из страха перед ними и повинуемся лицам, облеченным властью в данное время» [3].
Здесь, как видим, был использован принцип универсального кодирования гражданских добродетелей, «умения жить сообща». С универсально-понятийным кодированием связаны не только рождение современной науки, но и все наши мечты о едином человечестве, о торжестве справедливости, о социальности, в которой свобода каждого является условием свободы всех. Благодаря этому соци-коду выработаны такие абстракции, как «человек вообще» и «человечество», «гуманизм», «свобода», «целостный индивид», кои лежат в основе концепции человека — автора исторического процесса, самостоятельно вершащего «судьбу» социального целого, человека, развивающего все свои творческие потенции безотносительно к заранее заданным схемам.
Именно способность человека развивать все свои творческие способности безотносительно к заранее заданным схемам, его универсальное отношение к миру, обусловленное особенностями античного типа социального кодирования, лежит в основе социокультур-
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
ных предпосылок появления искусственного интеллекта.
Ведь универсально-понятийный социокод античности в его письменной форме открыл перед человеком невиданные ранее горизонты для его творчества, поиска нового. «Письменность как универсальный навык, как грамотность — отмечает М.К. Петров, - есть сама по себе слепая творческая способность, которая поднимает все поголовье грамотных, хотят они того или нет, к теоретическому творчеству, расставляет головы в позициях взаимного несоответствия и отличия, запрещает им повторять друг друга и требует от каждой головы, как головы грамотной, нового текста, нового индивидуального отношения к любому предмету, к которому уже существует какое-то отношение. Переход письменности в грамотность означает автоматический переход к новой психологической установке, к установке на поиски нового, ибо каждой грамотной голове приходится теперь опредмечивать наличные отношения к миру, отрицать их как заведомо неистинные или неполные, создавать свое особое, дополняющее до «истины» отношение, то есть постоянно находиться в творческом режиме анализа и синтеза нового» [2].
Таким образом, уже в античности появилась одна из первых социокультурных предпосылок возникновения искусственного интеллекта - ориентация человека на поиск нового и связанная с ним психологическая установка на творческую деятельность.
II. Второй социокультурной предпосылкой возникновения искусственного интеллекта является античная традиция мышления, прежде всего логики и философии.
В свое время логическую отправную точку генезиса идеи искусственного интеллекта сформулировал гений Аристотеля, или, как его называл Данте, «мастера тех, кто знает». Аристотель сумел объединить интуитивное понимание тайны и предчувствия ранней греческой традиции с тщательным анализом и строгим мышлением, которому стало стандартом для современной науки.
Аристотеля в природе привлекал такой ее аспект, как изменчивость — в фундаментальном труде «Физика» его «философия природы» определяется как «изучение изменяющихся вещей». Существенным в данном случае является проводимое им различие между материей и формой: например, скульптура сделана из материи бронзы и имеет форму че-
ловека (изменение происходит в тот момент, когда бронзе придают другую форму). Такое разделение материи и формы выступает в качестве философской основы для современных научных концепций, таких как символьное исчисление или абстракция данных [4]. В любом исчислении, в том числе и в работе с числами, человек манипулирует образами, которые являются формой электромагнитной материи, а изменения формы этой материи передают аспекты процесса расширения. «Абстрагирование формы от средства ее представления, - отмечает Дж. Люггер, - не только позволяет производить вычисления над этой формой, но и служит основой теории структур данных — ядра современных компьютерных наук» [5].
В «Метафизике» Аристотелем разработана теория неизменных вещей — космология и теология, однако ближе всего к искусственному интеллекту подходит аристотелевская эпистемология (теория научного познания), изложенная в его труде «Логика». Аристотель считал эту книгу важным инструментом познания, так как считал, что основой знания является изучение самой мысли. В «Логике» рассматриваются вопросы истинности суждений на основе их взаимосвязи с другими истинными утверждениями.
III. Третьей социокультурной предпосылкой генезиса искусственного интеллекта в виде устройства является тщательно разработанная в средневековой Европе концепция искусственной памяти. Как известно, история попыток создания искусственного подобия человеческого разума насчитывает более 700 лет [6]. Первую зафиксированную в истории попытку создания машины, моделирующей человеческий разум, связывают с именем испанского рыцаря, поэта, философа, богослова, алхимика, изобретателя Р. Луллия, который пытался читать лекции по искусственному интеллекту. В его времена ученые были заняты поиском неких универсальных понятий и истин, которые, будучи связанными между собой, давали бы общую, универсальную картину мироздания, а значит, и ответы на все интересующие человечество вопросы. Это был век философов-мудрецов, астрологов и алхимиков, занятых поисками философского камня.
Мировоззрение Р. Луллия сложилось под влиянием францисканства и учения Августина в полемике с аверроизмом и его учением о двойственной истине. Он рассмат-
ривал природу как символ бога, считая, что в каждой вещи отражены божественные совершенства. Поскольку человеческое знание согласуется с природой, постольку иерархии вещей соответствует иерархия понятий разума, которая может быть выражена «универсальной фигурой», или «логической машиной». Развивая традиции ученых своего времени, Р. Луллий сконструировал машину, состоявшую из системы кругов, имевших возможность вращаться, причем каждый круг был поделен на секторы, окрашенные в разные цвета и помеченные латинскими буквами. Круги соединялись друг с другом, и, приводя их во вращение, можно было получить различные сочетания символов и цветов — так называемую формулу истины.
Машины Р. Луллия могли работать в различных предметных областях и давать ответы на всевозможные вопросы, составлять гороскопы, ставить диагнозы болезней, делать прогнозы на урожай. В наиболее позднем варианте машина Р. Луллия состояла из 14 кругов, размеченных буквами и раскрашенных в различные цвета, которые символизировали различные понятия, элементы, стихии, субъекты и объекты знания. Круги приводились в движение системой рычагов. Поворачиваясь, они могли образовывать около 18 квадриллионов (18-1015) разнообразных сочетаний буквенных и цветовых «истин». Запросы в машину вводились с помощью внутреннего круга, на котором было начертано девять вариантов вопросов: Что? Почему? Из чего? Сколько? Каким образом? Где? Когда? Какое? Которое из двух? Таким образом, главное изобретение Р. Луллия — «логическая машина» - была изобретена для того, чтобы «чисто механическим путем установить происхождение всего наличного человеческого знания» [7]. Этот замысел, изложенный в основном трактате Р. Луллия «Великое искусство», пытался осуществить Г. Лейбниц в своем проекте «универсального языка». Этот проект был нацелен на то, чтобы все человеческое знание, включая эстетические принципы и философские истины, можно было получать автоматически. Идея «логической машины» сделала Р. Луллия средневековым предшественником современных исследований в области искусственного интеллекта.
Выражаясь современным языком, машина Р. Луллия, по-существу, представляла собой механическую экспертную систему, наделенную базой знаний, устройствами ввода и выво-
да, естественным языком общения. Свести к логическим операциям если не все знания о мире, то хотя бы часть из них, а затем поручить не человеческому мозгу, а механическому устройству процедуру вывода «формул знания», следующих из накопленной базы знаний, - эта идея искусственного интеллекта, впервые высказанная и реализованная средневековым рыцарем Р. Луллием, просуществовала семь веков и достигла в наши дни своего расцвета и триумфа.
IV. Четвертой социокультурной предпосылкой возникновения искусственного интеллекта стали идеи Ренессанса, основанные на греческой традиции, которые дали толчок развитию иного, мощного представления о человечестве и его роли в природе — на смену мистицизму как средству объяснения вселенной пришел эмпиризм с его математическим формализмом. Большинство современных социальных и физических теорий своими корнями уходит к выработанной тогда идее о возможности математического анализа и постижи-мости природных или искусственных процессов. Существенным является то обстоятельство, что было выработано понимание, что мышление само по себе как образ представления знаний является трудным, но принципиальным предметом для научного изучения.
Главным событием в развитии современных представлений стала революция, произведенная Коперником, когда «очевидная» геоцентрическая модель вселенной была заменена гелиоцентрической, и работы Галилея, чьи научные наблюдения еще больше расходились с «очевидными» истинами о мире. Ведь развитие им математики как инструмента для описания мира выявило разрыв между миром и нашими идеями о нем. «Именно из этой «бреши» развивалось современное представление о формировании разума: самоанализ стал важным мотивом в литературе, философы начали изучать эпистемологию и математику, и систематизированное применение научного метода стало соперничать с чувствами как орудиями познания мира» [5].
И если к этому прибавить результаты трудов Р. Декарта, которые лежат в основе развития современных концепций мышления и разума, то можно обнаружить значимость изложенного выше в качестве пятой социокультурной предпосылки возникновения искусственного интеллекта. На это обращает специально свое внимание Дж. Люггер: «1. Разде-
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
лив разум и физический мир, Декарт и его последователи установили, что строение идей о мире не обязательно соответствует изучаемому предмету. На этом основывается методология искусственного интеллекта, а также эпистемологии, психологии, большей части высшей математики и современной литературы: ментальные процессы существуют сами по себе, подчиняются своим законам и могут изучаться посредством себя же. 2. Поскольку разум и тело оказались разделенными, философы сочли нужным найти способ воссоединить их, ведь взаимодействие между умственным, res cogitans, и физическим, res extensa, необходимо для человеческого существования» [5].
V. Как известно, относительно проблемы «ума и тела» написано бесчисленное множество трудов и было предложено множество решений, однако ни одно из них не может принципиально объяснить очевидные взаимодействия между умственными состояниями и физическими действиями. Для области искусственного интеллекта наиболее приемлемым решением, дающим необходимое основание для изучения искусственного интеллекта, является ответ, согласно которому ум и тело отнюдь не принципиально разные сущности. Согласно данному подходу мыслительные процессы происходят в таких физических системах, мозг или компьютер, следовательно, умственные процессы, подобно физическим, можно, в конечном счете, описывать с помощью математического формализма.
Вполне естественно, что на основе такой методологии математик XIX в. Ч. Бэббидж может также считаться одним из первых практиков искусственного интеллекта [8]. «Разностная машина» Бэббиджа являлась специализированным устройством для вычисления значений некоторых полиномиальных функций и была предшественницей его «аналитической машины». Аналитическая машина, спроектированная, но не построенная при жизни Бэб-биджа, представляет собой универсальное программируемое вычислительное устройство, которое предвосхитило многие архитектурные положения современных компьютеров. В этой машине реализован принцип «абстракции и манипуляции формой», впервые описанный Аристотелем.
Несмотря на то, что в XVIII-XIX вв. и начале XX в. формализация науки и математики создала интеллектуальные предпосылки для из-
учения искусственного интеллекта, он не стал жизнеспособной научной дисциплиной до появления цифровых вычислительных машин. Именно создание этих цифровых вычислительных машин является шестой социокультурной предпосылкой появления искусственного интеллекта. «К концу 1940-х гг. электронные цифровые компьютеры, - пишет Дж. Люггер, - продемонстрировали свои возможности в предоставлении памяти и процессорной мощности, требуемой для интеллектуальных программ. Стало возможным реализовать формальные системы рассуждений в машине и эмпирически испытать их достаточность для проявления разумности. Существенной составляющей теории искусственного интеллекта (ИИ) является взгляд на цифровые компьютеры как на средство создания и проверки теорий интеллекта» [5].
Однако цифровые компьютеры представляют собой не только устройства для испытания теорий интеллекта, ибо их архитектура наталкивает на специфичное представление таких теорий: интеллект оказывается способом обработки информации [9]. Например, концепция поиска как методики решения задач обязана своим появлением в большей степени последовательному характеру компьютерных операций, чем какой-либо биологической модели интеллекта. «Большинство программ ИИ представляют знания на некотором формальном языке, а затем обрабатывают их в соответствии с алгоритмами, следуя заложенному еще фон Нейманом принципу разделения данных и программы. Формальная логика возникла как важный инструмент представления для исследования ИИ, равно как теория графов играет неоценимую роль в анализе пространства, а также представляет основу для семантических сетей и схожих моделей» [5]. Эти методы и формализмы необходимы для подчеркивания симбиотических отношений между цифровыми компьютерами и теоретическими основами искусственного интеллекта.
Все приведенные выше рассуждения опираются на логику как способ представления языка и логические выводы как основной механизм разумных рассуждений, которые настолько доминирует в западной философии, что из «истинность» часто кажется очевидной и неоспоримой. «Поэтому не удивительно, что подходы, основанные на этих предположениях, главенствует в науке искусственного ин-
теллекта от ее зарождения до сегодняшнего дня» [5].
Однако сейчас в области искусственного интеллекта в качестве методологической основы используются идеи Виттгенштейна об антропологических и культурных корнях знания. Это заставило специалистов в области искусственного интеллекта обратиться к социальным моделям интеллектуального поведения, что является седьмой социокультурной предпосылкой. Примером альтернативы логическому подходу являются исследования в области коннекционистского обучения, когда логике и работе рационального разума уделяется мало внимания и когда делаются попытки достичь разумности посредством моделирования архитектуры реального мозга. В нейронных моделях интеллекта упор делается на способность мозга адаптироваться к миру, в котором он существует, с помощью изменений связей между отдельными нейронами. Знание в таких системах не выражается явными логическими конструкциями, а представляется в неявной форме, как свойство конфигураций таких взаимосвязей.
Восьмой социокультурной предпосылкой развития искусственного интеллекта выступает модель интеллекта, заимствованная из биологии, с ее процессами адаптации видов к окружающей среде. В разработках искусственной жизни и генетических алгоритмов принципы биологической эволюции применяются для решения сложных проблем — такого рода программы не решают задачи посредством логических рассуждений. «Они по-
рождают популяции соревнующихся между собой решений-кандидатов и заставляют их совершенствоваться с помощью процессов, имитирующих биологическую эволюцию: неудачные кандидаты на решения отмирают, в то время как подающие надежды выживают и воспроизводятся путем создания новых решений из частей «успешных» родителей» [5].
Девятая социокультурная предпосылка развития искусственного интеллекта состоит в широком распространении автоматизированных технологий, которое началось, по-видимому, в 40-50 годах ушедшего XX века.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Петров М.К. Язык, знак, культура. М. 1991. 272 с.
2. Петров М.К. Искусство и наука. Пираты Эгейского моря и личность. М.: 1995. -316 с.
3. Фукидид. История. - М. Наука. - 1988. -712 с.
4. Вольренгаген В.Э. Категориальная абстрактная машина. М.: 2002. 416 с.
5. Люгер Дж.Ф. Искусственный интеллект. Стратегия и методы решения сложных проблем. пер. с англ. / Дж. Ф. Люгер. - 4-е изд. - М. Вильямс. 2003. - 864 с.
6. Yates F.A. Sztuka pamieci. W. 1977. - 213 p.
7. Философский словарь / Под ред. И.Т. Фролова. - М.: 1996. - 780 с.
8. Morrison P., Morrison E. Charks Babbage and his calculating machines. №9. - 1961. pp. 72-79.
9. Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта - М.: 1985. - 412 с.
