Výpočetní technika a inteligence - Computing Machinery and Intelligence

Computing Machinery and Intelligence “ je klíčový dokument, který napsal Alan Turing na téma umělé inteligence . Papír, publikovaný v roce 1950 v časopisu Mind , byl prvním, kdo představil široké veřejnosti svůj koncept toho, co je nyní známé jako Turingův test .

Turingův papír zvažuje otázku „Mohou stroje myslet?“ Turing říká, že jelikož slova „myslet“ a „stroj“ nelze jasně definovat, měli bychom „nahradit otázku jinou, která s ní úzce souvisí a je vyjádřena relativně jednoznačnými slovy“. K tomu musí nejprve najít jednoduchou a jednoznačnou myšlenku, která nahradí slovo „myslet“, zadruhé musí přesně vysvětlit, o jakých „strojích“ uvažuje, a nakonec, vyzbrojen těmito nástroji, formuluje novou otázku, týkající se první, že věří, že může odpovědět kladně.

Turingův test

„Standardní interpretace“ Turingova testu, ve kterém má vyšetřovatel za úkol pokusit se určit, který hráč je počítač a kdo člověk

Turing navrhuje, abychom se nepokoušeli určit, zda stroj myslí, ale měli bychom se zeptat, zda stroj může vyhrát hru, která se nazývá „ imitace hry “. Původní imitační hra, kterou Turing popsal, je jednoduchá párty hra zahrnující tři hráče. Hráč A je muž, hráč B je žena a hráč C (který hraje roli vyšetřovatele) může být jakéhokoli pohlaví. V imitační hře hráč C nevidí hráče A ani hráče B (a zná je pouze jako X a Y) a může s nimi komunikovat pouze prostřednictvím písemných poznámek nebo jakékoli jiné formy, která neposkytuje žádné podrobnosti o jejich Rod. Otázkami hráče A a hráče B se hráč C snaží určit, který z těchto dvou je muž a která žena. Úlohou hráče A je oklamat vyšetřovatele, aby udělal špatné rozhodnutí, zatímco hráč B se pokusí pomoci vyšetřovateli při správném rozhodnutí.

Turing navrhuje variantu této hry, která zahrnuje počítač: „ Co se stane, když stroj v této hře převezme část A? “ Bude vyšetřovatel špatně rozhodovat tak často, když se hra hraje takto, jako když se hraje mezi mužem a ženou? Tyto otázky nahrazují náš původní text: „Mohou stroje přemýšlet? " 'Takže upravená hra se stává hrou, která zahrnuje tři účastníky v izolovaných místnostech: počítač (který se testuje), člověk a (lidský) soudce. Lidský soudce může konverzovat s člověkem i počítačem zadáním terminál. Počítač i člověk se snaží přesvědčit soudce, že jsou lidé. Pokud soudce nemůže důsledně říci, která je která, pak počítač vyhrává hru.

Jak poznamenává Stevan Harnad , otázkou je „Mohou stroje dělat to, co my (jako myslící entity)?“ Jinými slovy, Turing se již neptá, zda stroj může „myslet“; ptá se, zda stroj může jednat nerozeznatelně od způsobu myšlení. Tato otázka se vyhýbá obtížnému filozofickému problému s předdefinováním slovesa „myslet“ a místo toho se zaměřuje na výkonnostní kapacity, které schopnost myslet umožňuje, a na to, jak je může kauzální systém generovat.

Někteří vzali Turingovu otázku na otázku „Může počítač, komunikující přes dálnopis, oklamat člověka, aby uvěřil, že je lidský?“ ale zdá se zřejmé, že Turing nemluvil o klamání lidí, ale o vytváření lidské kognitivní kapacity.

Digitální stroje

Turing také poznamenává, že musíme určit, které „stroje“ chceme zvážit. Poukazuje na to, že lidský klon , i když byl vytvořen člověkem, by neposkytl příliš zajímavý příklad. Turing navrhl, abychom se zaměřili na schopnosti digitálních strojů - strojů, které manipulují s binárními číslicemi 1 a 0 a přepisují je do paměti pomocí jednoduchých pravidel. Uvedl dva důvody.

Za prvé, není důvod spekulovat o tom, zda mohou či nemohou existovat. Učinili to již v roce 1950.

Za druhé, digitální stroje jsou „univerzální“. Turingův výzkum základů výpočtu prokázal, že digitální počítač může teoreticky za předpokladu dostatečné paměti a času simulovat chování jakéhokoli jiného digitálního stroje. (Toto je zásadní pohled na teorii Církev – Turing a univerzální Turingův stroj .) Pokud tedy jakýkoli digitální stroj může „jednat tak, jak si myslí“, pak každý dostatečně výkonný digitální stroj může. Turing píše: „Všechny digitální počítače jsou v jistém smyslu ekvivalentní“.

To umožňuje původní otázku ještě upřesnit. Turing nyní obnovuje původní otázku jako „Pojďme upřít naši pozornost na jeden konkrétní digitální počítač C. Je pravda, že úpravou tohoto počítače tak, aby měl adekvátní úložiště, vhodně zvýšil jeho rychlost akce a poskytl mu vhodný program, C lze přimět k uspokojivému hraní části A v imitační hře, přičemž část B si vezme muž? "

Turing proto uvádí, že se nezaměřuje na to, „zda by se všem digitálním počítačům ve hře dařilo, ani zda by se dobře hodily počítače, které jsou v současné době k dispozici, ale zda existují představitelné počítače, které by se dobře osvědčily“. Co je důležitější, je vzít v úvahu možný pokrok ve stavu našich strojů dnes bez ohledu na to, zda máme k dispozici zdroj k vytvoření jednoho nebo ne.

Devět běžných námitek

Po objasnění otázky se Turing obrátil k zodpovězení: zvážil následujících devět běžných námitek, které zahrnují všechny hlavní argumenty proti umělé inteligenci vznesené v letech od prvního vydání jeho článku.

  1. Náboženská námitka : Toto uvádí, že myšlení je funkcí nesmrtelné duše člověka; proto stroj nemůže myslet. „Při pokusu sestrojit takové stroje,“ napsal Turing, „bychom si neměli neuctivě uzurpovat Jeho moc při vytváření duší, stejně jako při plození dětí: spíše jsme v každém případě nástroji Jeho vůle poskytujícími sídla pro duše, které stvořil. “
  2. Námitka „Hlavy v písku“ : „Důsledky myšlení strojů by byly příliš hrozné. Doufejme a věřme, že to nedokážou.“ Toto myšlení je populární mezi intelektuálními lidmi, protože věří, že nadřazenost pochází z vyšší inteligence a možnost předjet je hrozbou (protože stroje mají efektivní paměťové kapacity a rychlost zpracování, stroje překračující schopnosti učení a znalostí jsou vysoce pravděpodobné). Tato námitka je mylným odvoláním se na důsledky a zaměňuje to, co by nemělo být s tím, co může nebo nemůže být (Wardrip-Fruin, 56).
  3. Matematický Námitka : Tato námitka používá matematické teorémy, jako jsou Gödel incompleteness teorém , aby prokázala, že existují hranice toho, co otázek počítačový systém založený na logice může odpovědět. Turing naznačuje, že lidé se příliš často mýlí a jsou potěšeni omylem stroje. (Tento argument by opět uvedl filozof John Lucas v roce 1961 a fyzik Roger Penrose v roce 1989.)
  4. Argument z vědomí : Tento argument, navržený profesorem Geoffreym Jeffersonem v jeho Lister Oration z roku 1949, uvádí, že „mohli bychom, dokud stroj nemůže napsat sonet nebo sestavit koncert kvůli pociťovaným myšlenkám a emocím, a nikoli náhodným pádem symbolů? souhlas, že stroj se rovná mozku. “ Turing odpoví slovy, že nemáme žádný způsob, jak vědět, že každý jedinec kromě nás prožívá emoce, a proto bychom měli test přijmout. Dodává: „Nechci vyvolat dojem, že si myslím, že o vědomí není žádná záhada ... [b] ut Nemyslím si, že je nutné tyto záhady nutně řešit, než budeme moci odpovědět na otázku [zda stroje dokážou myslet si]." (Tento argument, že počítač nemůže mít vědomé zkušenosti nebo porozumění , by vytvořil v roce 1980 filozof John Searle ve svém argumentu čínské místnosti . Turingova odpověď je nyní známá jako „ odpověď jiných myslí “. Viz také Může mít stroj mysl? ve filozofii AI .)
  5. Argumenty z různých postižení . Všechny tyto argumenty mají tvar „počítač nikdy neudělá X “. Turing nabízí výběr:

    Buďte laskaví, vynalézaví, krásní, přátelští, mějte iniciativu, máte smysl pro humor, rozlišujte správné od špatného, ​​dělejte chyby, zamilujte se, užívejte si jahody a smetanu, přimějte někoho, aby si to zamiloval, učte se ze zkušeností, používejte správně slova , být předmětem svého vlastního myšlení, mít stejnou rozmanitost chování jako muž, udělat něco opravdu nového.

    Turing poznamenává, že „pro tato prohlášení se obvykle nenabízí žádná podpora“ a že závisí na naivních předpokladech o tom, jak všestranné stroje mohou být v budoucnosti, nebo jde o „skryté formy argumentu z vědomí“. Rozhodl se odpovědět na několik z nich:
    1. Stroje nemohou dělat chyby. Poznamenává, že je snadné naprogramovat stroj tak, aby vypadal, že udělal chybu.
    2. Stroj nemůže být předmětem své vlastní myšlenky (nebo si nemůže být vědom sebe sama ). Program, který může podávat zprávy o svých vnitřních stavech a procesech, v jednoduchém smyslu programu pro ladicí program, lze určitě napsat. Turing tvrdí, že „stroj může být nepochybně svým vlastním předmětem“.
    3. Stroj nemůže mít velkou rozmanitost chování . Poznamenává, že s dostatečnou úložnou kapacitou se počítač může chovat astronomickým počtem různých způsobů.
  6. Námitka Lady Lovelace : Jedna z nejznámějších námitek uvádí, že počítače nejsou schopné originality. Je to do značné míry proto, že podle Ady Lovelace nejsou stroje schopné samostatného učení.

    Analytický stroj nemá žádné nároky na to, aby cokoli vzniklo. Může dělat cokoli, jak víme, jak to nařídit. Může následovat po analýze; ale nemá schopnost předvídat jakékoli analytické vztahy nebo pravdy.

    Turing naznačuje, že Lovelaceovu námitku lze zredukovat na tvrzení, že počítače „nás nikdy nemohou zaskočit“, a tvrdí, že naopak počítače stále mohou lidi překvapovat, zejména tam, kde důsledky různých skutečností nejsou okamžitě rozpoznatelné. Turing také tvrdí, že Lady Lovelace byl brzděn kontextem, z něhož psala, a pokud by byla vystavena současnějším vědeckým poznatkům, ukázalo by se, že ukládání mozku je docela podobné počítači.
  7. Argument z kontinuity v nervovém systému : Moderní neurologický výzkum ukázal, že mozek není digitální. I když neurony střílejí v pulzu typu vše nebo nic, jak přesné načasování pulsu, tak pravděpodobnost výskytu pulzu mají analogové složky. Turing to uznává, ale tvrdí, že jakýkoli analogový systém lze při dostatečném výpočetním výkonu simulovat na rozumnou míru přesnosti. ( Filozof Hubert Dreyfus by tento argument postavil proti „biologickému předpokladu“ v roce 1972.)
  8. Argument z neformálnosti chování : Tento argument uvádí, že jakýkoli systém, který se řídí zákony, bude předvídatelný, a proto nebude skutečně inteligentní. Turing odpoví tvrzením, že jde o matoucí zákony chování s obecnými pravidly chování a že pokud by v dostatečně širokém měřítku (jaké je patrné u člověka), bylo by chování stroje stále obtížněji předvídatelné. Tvrdí, že to, že hned nevidíme, jaké jsou zákony, neznamená, že žádné takové zákony neexistují. Píše: „Určitě nevíme o okolnostech, za kterých bychom mohli říci:„ Prohledali jsme dost. Neexistují žádné takové zákony. ““. ( Hubert Dreyfus by v roce 1972 tvrdil, že lidský rozum a řešení problémů nebylo založeno na formálních pravidlech, ale místo toho se spoléhalo na instinkty a povědomí, které by v pravidlech nikdy nebylo zachyceno. Novější výzkum AI v robotice a výpočetní inteligenci se pokouší najít složitá pravidla které řídí naše „neformální“ a nevědomé dovednosti vnímání, pohyblivosti a porovnávání vzorů. Viz Dreyfusova kritika AI ). Tato duplika obsahuje také argument Turingovy sázky .
  9. Mimosmyslové vnímání : V roce 1950 bylo mimosmyslové vnímání aktivní oblastí výzkumu a Turing se rozhodl dát ESP výhodu pochybností s argumentem, že by mohly být vytvořeny podmínky, ve kterýchby čtení mysli neovlivnilo test.

Učební stroje

V závěrečné části článku Turing podrobně popisuje své myšlenky na učební stroj, který by mohl úspěšně hrát napodobeninu.

Zde se Turing nejprve vrací k námitce Lady Lovelace, že stroj může dělat jen to, co mu řekneme, a on to přirovnává k situaci, kdy muž „vstříkne“ do stroje myšlenku, na kterou stroj zareaguje, a poté upadne do klidu. Na tuto myšlenku se vztahuje analogicky k atomové hromadě menší než kritické velikosti, která má být považována za stroj, a vložená myšlenka má odpovídat neutronu vstupujícímu na hromadu zvenčí hromady; neutron způsobí určitou poruchu, která nakonec zmizí. Turing pak navazuje na této analogie a uvádí, že v případě, že velikost hromady měly být dostatečně velké, pak neutronová zadání hromadu by způsobit poruchu, která by i nadále zvyšovat, dokud se celá hromada byly zničeny, vlas by supercritical. Turing si poté klade otázku, zda by tato analogie superkritické hromady mohla být rozšířena na lidskou mysl a poté na stroj. Dochází k závěru, že taková analogie by byla skutečně vhodná pro lidskou mysl s „Zdá se, že taková pro lidskou mysl existuje. Většina z nich se zdá být„ podkritická “, tj. Aby v této analogii odpovídala hromadám podkritických velikost. Myšlenka předložená takové mysli způsobí v průměru méně než jednu myšlenku v odpovědi. Menší část je nadkritická. Myšlenka předložená takové mysli, která může dát vzniknout celé „teorii“ sestávající ze sekundárních, terciárních a vzdálenější nápady “. Nakonec se ptá, zda by mohl být stroj vyroben tak, aby byl nadkritický.

Turing pak uvádí, že úkolem vytvořit stroj, který by mohl hrát napodobeninu, je programování a předpokládá, že do konce století bude skutečně technologicky možné naprogramovat stroj tak, aby tuto hru hrál. Poté zmiňuje, že v procesu pokusu napodobit dospělou lidskou mysl je důležité zvážit procesy, které vedou k tomu, že dospělá mysl je ve svém současném stavu; které shrnuje jako:

1. Počáteční stav mysli, řekněme při narození,
2. Vzdělávání, kterému bylo podrobeno,
3. Další zkušenosti, které nelze popsat jako vzdělávání, jimž byly podrobeny.

Vzhledem k tomuto procesu se ptá, zda by bylo vhodnější naprogramovat dětskou mysl místo mysli dospělých a poté podrobit dětskou mysl období vzdělávání. Přirovnává dítě k nově zakoupenému sešitu a spekuluje, že díky své jednoduchosti by bylo snadněji programovatelné. Problém je pak rozdělen na dvě části, programování dětské mysli a její vzdělávací proces. Zmiňuje, že experimentátor (programátor) by při prvním pokusu neočekával dětskou mysl podle přání. Musí být zaveden proces učení, který zahrnuje metodu odměny a trestu, který v mysli vybere žádoucí vzorce. Celý tento proces, uvádí Turing, je do značné míry podobný procesu evoluce přirozeným výběrem, kde jsou podobnosti:

Struktura dětského stroje = dědičný materiál
Změny podřízeného stroje = mutace
Přirozený výběr = úsudek experimentátora

V návaznosti na tuto diskusi se Turing věnuje určitým specifickým aspektům učebního stroje:

  • Povaha inherentní složitosti: Podřízený stroj může být buď co nejjednodušší, pouze udržující soulad s obecnými principy, nebo stroj s úplným systémem do něj naprogramovaným logickým odvozením. Tento komplexnější systém vysvětluje Turing jako „..by byl takový, že sklad strojů by byl z velké části obsazen definicemi a tvrzeními . Propozice by měly různé druhy statusů , např. Dobře zavedená fakta, dohady, matematicky dokázané věty, výroky dané autoritou, výrazy, které mají logickou formu tvrzení, ale ne hodnotu přesvědčení. Některá tvrzení lze popsat jako „imperativy“. Stroj by měl být konstruován tak, že jakmile je imperativ klasifikován jako „dobře zavedený“ příslušný akce probíhá automaticky. “. Navzdory tomuto vestavěnému logickému systému by logický závěr naprogramovaný nebyl formální, ale spíše pragmatický. Kromě toho by stroj stavěl na svém vestavěném logickém systému metodou „vědecké indukce“.
  • Neznalost experimentátora: Důležitým rysem učebního stroje, na který Turing zdůrazňuje, je neznalost učitele o vnitřním stavu strojů během procesu učení. To je v kontrastu s konvenčním diskrétním stavovým strojem, kde je cílem mít jasné porozumění vnitřnímu stavu stroje v každém okamžiku během výpočtu. Bude vidět, že stroj dělá věci, kterým často nedáme smysl, nebo něco, co považujeme za zcela náhodné. Turing uvádí, že tato specifická postava propůjčuje stroji určitý stupeň toho, co považujeme za inteligenci, v tom, že inteligentní chování se skládá z odchylky od úplného determinismu konvenčního výpočtu, ale pouze tak dlouho, dokud odchylka nevede k zbytečným smyčkám nebo náhodné chování.
  • Důležitost náhodného chování: Ačkoli nás Turing varuje před náhodným chováním, uvádí, že začlenění prvku náhodnosti do učebního stroje by mělo v systému hodnotu. Zmiňuje, že by to mohlo mít hodnotu tam, kde by mohlo být více správných odpovědí, nebo takové, kde by to mohlo být takové, že by systematický přístup prozkoumal několik neuspokojivých řešení problému, než by našel optimální řešení, které by znamenalo neefektivní systematický proces. Turing také uvádí, že proces evoluce vede cestou náhodných mutací, aby našel řešení, která jsou prospěšná pro organismus, ale také připouští, že v případě evoluce by systematická metoda hledání řešení nebyla možná.

Turing uzavírá spekulací o době, kdy stroje budou soutěžit s lidmi v mnoha intelektuálních úkolech, a navrhne úkoly, které by mohly být použity k zahájení. Turing poté navrhuje, že abstraktní úkoly, jako je hraní šachů, by mohly být dobrým místem pro zahájení jiné metody, kterou uvádí jako „.. je nejlepší poskytnout stroji ty nejlepší smyslové orgány, které lze za peníze koupit, a poté jej naučit porozumět a mluvit anglicky.".

Zkoumání vývoje v oblasti umělé inteligence, které následovalo, ukazuje, že učební stroj se vydal abstraktní cestou navrženou Turingem, jako v případě Deep Blue , šachového počítače vyvinutého společností IBM a počítače, který porazil mistra světa Garryho Kasparova (ačkoli (i to je kontroverzní) a četné počítačové šachové hry, které mohou překonat většinu amatérů. Pokud jde o druhý návrh, který Turing uvádí, byl některými autory přirovnáván k volání k nalezení simulakrumu lidského kognitivního vývoje. A takové pokusy o nalezení základních algoritmů, pomocí kterých se děti učí o vlastnostech světa kolem sebe, se teprve začínají dělat.

Poznámky

Reference

externí odkazy