Teoretyk logiki

Logic Theorist to program komputerowy napisany w 1956 roku przez Allena Newella , Herberta A. Simona i Cliffa Shawa . Był to pierwszy program celowo zaprojektowany do wykonywania zautomatyzowanego rozumowania i nazywany jest „pierwszym programem sztucznej inteligencji ”. Zobacz § Implikacje filozoficzne Ostatecznie udowodniłoby to 38 z pierwszych 52 twierdzeń w Principia Mathematica Whiteheada i Russella , a dla niektórych znalazłoby nowe i bardziej eleganckie dowody.

Historia

W 1955 roku, kiedy Newell i Simon rozpoczęli pracę nad Logic Theorist, dziedzina sztucznej inteligencji jeszcze nie istniała. Nawet sam termin („sztuczna inteligencja”) został ukuty dopiero następnego lata.

Simon był politologiem , który stworzył już klasyczną pracę w badaniu funkcjonowania biurokracji , a także rozwinął swoją teorię ograniczonej racjonalności (za którą później otrzymał Nagrodę Nobla ). Badanie organizacji biznesowych wymaga, podobnie jak sztuczna inteligencja , wglądu w naturę ludzkiego rozwiązywania problemów i podejmowania decyzji . Simon pamięta konsultacje w firmie RAND Corporation we wczesnych latach pięćdziesiątych i widząc drukarza wypisującego mapę, używając zwykłych liter i znaków interpunkcyjnych jako symboli. Zdał sobie sprawę, że maszyna, która może manipulować symbolami, może równie dobrze symulować podejmowanie decyzji, a być może nawet proces ludzkiego myślenia.

Program, który wydrukował mapę, został napisany przez Newella, naukowca RAND studiującego logistykę i teorię organizacji . Dla Newella decydującym momentem był rok 1954, kiedy Oliver Selfridge przyszedł do RAND, aby opisać swoją pracę nad dopasowywaniem wzorców . Oglądając prezentację, Newell nagle zrozumiał, w jaki sposób interakcja prostych, programowalnych jednostek może spowodować złożone zachowanie, w tym inteligentne zachowanie istot ludzkich. „Wszystko wydarzyło się w ciągu jednego popołudnia” – powie później. Był to rzadki moment naukowego objawienia.

„Miałem takie poczucie jasności, że to była nowa ścieżka, którą zamierzałem zejść. Nie miałem tego uczucia zbyt wiele razy. Jestem dość sceptyczny, więc zwykle nie schodzę na trąbienie, ale zrobiłem to na tym. Całkowicie pochłonięty tym - bez istnienia z dwoma lub trzema poziomami świadomości, że pracujesz, i świadomości, że pracujesz, i świadomy konsekwencji i implikacji, normalne sposób myślenia. Nie. Całkowicie pochłonięty przez dziesięć do dwunastu godzin.

Newell i Simon zaczęli rozmawiać o możliwości nauczenia maszyn myślenia. Ich pierwszym projektem był program, który mógł udowodnić twierdzenia matematyczne, takie jak te użyte w Principia Mathematica Bertranda Russella i Alfreda North Whiteheada . Zwrócili się do programisty Cliffa Shawa , również z RAND, o pomoc w opracowaniu programu. (Newell mówi, że „Cliff był prawdziwym informatykiem z całej trójki”).

Pierwsza wersja była symulowana ręcznie: napisali program na kartach 3x5 i jak wspominał Simon:

W styczniu 1956 roku zebraliśmy moją żonę i troje dzieci wraz z kilkoma studentami. Każdemu członkowi grupy daliśmy po jednej z kart, tak aby każda stała się w efekcie elementem składowym programu komputerowego... Oto natura naśladująca sztukę naśladującą naturę.

Udało im się pokazać, że program może z powodzeniem udowadniać twierdzenia, jak utalentowany matematyk. W końcu Shaw był w stanie uruchomić program na komputerze w zakładzie RAND w Santa Monica.

Latem 1956 roku John McCarthy , Marvin Minsky , Claude Shannon i Nathan Rochester zorganizowali konferencję na temat tego, co nazwali „ sztuczną inteligencją ” (termin ukuty na tę okazję przez McCarthy'ego). Newell i Simon z dumą wręczyli grupie Teoretyka logiki i byli nieco zaskoczeni, gdy program spotkał się z chłodnym przyjęciem. Pameli McCorduck pisze: „dowody wskazują na to, że nikt oprócz Newella i Simona nie wyczuł dalekosiężnego znaczenia tego, co robili”. Simon zwierza się, że „byliśmy prawdopodobnie dość aroganccy w tym wszystkim” i dodaje:

Oni nie chcieli słyszeć od nas, a my z pewnością nie chcieliśmy słyszeć od nich: mieliśmy im coś do pokazania ! ... W pewnym sensie było to ironiczne, ponieważ zrobiliśmy już pierwszy przykład tego, czego szukali; a po drugie, nie zwracali na to większej uwagi.

Logic Theorist wkrótce udowodnił 38 z pierwszych 52 twierdzeń w rozdziale 2 Principia Mathematica . Dowód twierdzenia 2.85 był w rzeczywistości bardziej elegancki niż dowód mozolnie sporządzony ręcznie przez Russella i Whiteheada. Simon był w stanie pokazać nowy dowód samemu Russellowi, który „odpowiedział z zachwytem”. Próbowali opublikować nowy dowód w The Journal of Symbolic Logic, ale został on odrzucony na tej podstawie, że nowy dowód elementarnego twierdzenia matematycznego nie był godny uwagi, najwyraźniej pomijając fakt, że jednym z autorów był program komputerowy.

Newell i Simon nawiązali trwałe partnerstwo, zakładając jedno z pierwszych laboratoriów sztucznej inteligencji w Carnegie Institute of Technology i opracowując szereg wpływowych programów i pomysłów na sztuczną inteligencję , w tym GPS , Soar i ich ujednoliconą teorię poznania .

Wpływ teoretyka logiki na sztuczną inteligencję

Teoretyk logiki przedstawił kilka koncepcji, które miałyby kluczowe znaczenie dla badań nad sztuczną inteligencją:

Rozumowanie jako poszukiwanie
Teoretyk logiki zbadał drzewo poszukiwań : korzeniem była początkowa hipoteza , każda gałąź była dedukcją opartą na regułach logiki. Gdzieś na drzewie znajdował się cel: twierdzenie, które program miał udowodnić. Ścieżka wzdłuż gałęzi, która prowadziła do celu, była dowodem – serią stwierdzeń, z których każde zostało wydedukowane przy użyciu reguł logiki, które prowadziły od hipotezy do twierdzenia, które należało udowodnić.
Heurystyka
Newell i Simon zdali sobie sprawę, że drzewo wyszukiwania będzie rosło wykładniczo i że musieli „przyciąć” niektóre gałęzie, stosując „ praktyczne zasady ”, aby określić, które ścieżki prawdopodobnie nie doprowadzą do rozwiązania. Nazwali te reguły ad hoc „ heurystykami ”, używając terminu wprowadzonego przez George'a Pólyę w jego klasycznej książce o dowodach matematycznych How to Solve It . (Newell brał udział w kursach w Pólya w Stanford ). Heurystyka stałaby się ważnym obszarem badań nad sztuczną inteligencją i pozostaje ważną metodą przezwyciężania nieustępliwa kombinatoryczna eksplozja wykładniczo rosnących wyszukiwań.
Przetwarzanie list
Aby zaimplementować Logic Theorist na komputerze, trzej badacze opracowali język programowania IPL , który wykorzystywał tę samą formę przetwarzania list symbolicznych, która później stała się podstawą języka programowania Lisp McCarthy'ego , ważnego języka nadal używanego przez badaczy sztucznej inteligencji.

Implikacje filozoficzne

Pamela McCorduck pisze, że Teoretyk logiki był „dowodem na to, że maszyna może wykonywać zadania uważane dotychczas za inteligentne, kreatywne i wyjątkowo ludzkie”. I jako taki stanowi kamień milowy w rozwoju sztucznej inteligencji i ogólnie w naszym rozumieniu inteligencji.

Simon powiedział w styczniu 1956 roku na zajęciach dla absolwentów: „W Boże Narodzenie Al Newell i ja wynaleźliśmy myślącą maszynę” i napisał:

[My] wynaleźliśmy program komputerowy zdolny do myślenia nienumerycznego i tym samym rozwiązaliśmy czcigodny problem umysł-ciało , wyjaśniając, w jaki sposób system złożony z materii może mieć właściwości umysłu.

To stwierdzenie, że maszyny mogą mieć umysły tak samo jak ludzie, zostało później nazwane przez filozofa Johna Searle'a „ silną sztuczną inteligencją ” . Do dziś pozostaje poważnym przedmiotem dyskusji.

Pamela McCorduck widzi także w Logic Theorist debiut nowej teorii umysłu, modelu przetwarzania informacji (czasami zwanego komputacjonizmem ). Pisze, że „pogląd ten stał się centralnym punktem ich późniejszej pracy i ich zdaniem tak samo centralny dla zrozumienia umysłu w XX wieku, jak zasada doboru naturalnego Darwina była dla zrozumienia biologii w XIX wieku ”. Newell i Simon później sformalizowali tę propozycję jako hipotezę fizycznych systemów symboli .

Notatki

Cytaty

Linki zewnętrzne

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Logic_Theorist&oldid=1135115007 ”