6.5. Искусственный интеллект

Электронный мозг будет думать за нас точно так же,

как электрический стул за нас умирать.

Е. Лец

Искусственный интеллект (artificial intelligence) имеет давнюю историю. Платон, Аристотель, Сократ, Р. Декарт, Г. Лейбниц, Дж. Буль, затем Н. Винер и многие другие исследователи стремились описать мышление как совокупность некоторых элементарных операций, правил и процедур.

Научной задачей искусственного интеллекта (ИИ) является воссоздание (имитация) с помощью искусственных устройств разумных рассуждений и действий человека.

Приведем некоторые определения искусственного интеллекта, опубликованные в различных литературных источниках.

1. ИИ – условное обозначение кибернетических систем, моделирующих некоторые стороны интеллектуальной (разумной) деятельности человека: логическое и аналитическое мышление.

2. ИИ – способность робота или компьютера к имитации человеческих навыков, используемых для решения задач, изучения проблем, рассуждений и самоусовершенствования.

3. ИИ – научное направление, связанное с разработкой алгоритмов и программ для автоматизации деятельности, требующей человеческого интеллекта.

4. ИИ – одно из направлений информатики, цель которого – разработка аппаратно-программных средств, позволяющих пользователю-непрограммисту ставить и решать свои задачи, традиционно считающиеся интеллектуальными, общаясь с ЭВМ на ограниченном подмножестве естественного языка.

Первое и второе определения делают акцент на аппаратную реализацию систем ИИ, третье определение выделяет программную часть ИИ, а четвертое определение учитывает и аппаратную, и программную стороны имитации разумной деятельности человека.

В определениях встречается термин «интеллектуальный». Интеллект – это способность мышления, рационального познания. Слово «ум» тождественно по смыслу слову «интеллект».

Известно, что в свое время ученый А. Тьюринг предложил специальный критерий, с помощью которого определяют, может ли машина мыслить. Согласно этому критерию, машина может быть признана мыслящей, если эксперт, ведя с ней диалог по достаточно широкому кругу вопросов, не сможет отличить ее ответов от ответов разумного человека.

ИИ разделяется на два научных направления: нейрокибернетику (или искусственный разум) и кибернетику «черного ящика» (или машинный интеллект).

Напомним, что кибернетика – это наука об управлении, связи и переработке информации. Кибернетика исследует объекты независимо от их материальной природы (живые и неживые системы).

Первое направление – нейрокибернетика – базируется на аппаратном моделировании работы головного мозга человека, основой которого является большое число (около 14 миллиардов) связанных и взаимодействующих нервных клеток – нейронов.

Системы искусственного интеллекта, которые моделируют работу головного мозга, называют нейронными сетями (или нейросетями). Первые нейросети были созданы в конце 50-х годов XX столетия американскими учеными Г. Розенблаттом и П. Мак-Каллоком.

Для второго направления ИИ – кибернетики «черного ящика» – не имеет значения, какова конструкция «мыслящего» устройства. Главное, чтобы на заданные входные воздействия оно реагировало так же, как человеческий мозг.

Пользователи ЭВМ достаточно часто встречаются с проявлением искусственного интеллекта. Например, при работе с текстовым редактором происходит автоматическая проверка правописания (причем с учетом используемого языка). При работе с электронными таблицами не требуется вводить все дни недели или все месяцы года. Достаточно сделать одну-две записи, а ЭВМ сумеет безошибочно дополнить список. С помощью микрофона и специальной программы можно голосом управлять работой программы. При наборе электронного адреса браузер пытается предугадать адрес и дописать его. Поиск информации в глобальной сети по заданным ключевым словам также происходит с привлечением элементов ИИ. При сканировании рукописного текста системы ИИ распознает буквы и цифры.

Конечно, современные системы ИИ еще далеки от совершенства и поэтому могут встречаться ошибки и курьезы. Так, если при работе с текстовым редактором MS Word вместо слова «пунктов» написать слово «пунков», то редактор предложит заменить неправильно написанное слово словами «пупков», «пинков» и др.

Сложность технических применений ИИ может варьироваться от простейшей проверки наличия всех деталей в двигателе до сложного обследования изделия с целью контроля его качества.

Идеи ИИ используются в теории игр, например, для создания ЭВМ, играющей в шахматы, шашки, го, реверси и другие логические и стратегические игры.

С помощью ИИ решают задачу синтеза речи и обратную задачу – анализа и распознавания речи. В большинстве случаев ИИ используется для нахождения метода решения некоторой задачи. Математика является одним из основных направлений приложений методов ИИ. Символьная математика (компьютерная алгебра) – одно из величайших проявлений искусственного интеллекта.

К сфере ИИ относят задачи распознавания образов (оптических и акустических). Идентификация отпечатков пальцев, сравнение человеческих лиц – это задачи распознавания образов.

Экспертные системы, построенные на идеях ИИ, аккумулируют опыт, знания, навыки специалистов (экспертов) для того, чтобы в нужный момент передать их любому пользователю ЭВМ.

Идеи ИИ положены в основу работы интеллектуальных роботов – электромеханических устройств, предназначенных для облегчения работы человека. Заметим, что автором термина «робот» является чешский писатель Карел Чапек.

Чаще всего программы ИИ составляют на языках программирования PROLOG, LISP или Smalltalk.

Одна из самых первых программ искусственного интеллекта GPS (General Problem Solver) создана А. Ньюэллом, Дж. Шоу и Г. Саймом в конце 50-х годов XX столетия. Она способна однотипным способом решать такие непохожие задачи, как расчет интегралов, разгадывание логических головоломок, доказательство теорем, грамматический анализ фраз.

Яркими представителями ИИ являются электронные переводчики и словари.

Считается, что история машинного перевода началась с эксперимента, проведенного в Джорджтаунском университете в 1954 г. Впервые текст, написанный на русском языке, был переведен на английский язык с помощью ЭВМ.

В России наибольшее распространение получили две программы перевода с одного естественного языка на другой: Stylus (фирма «ПроМТ» или ПРОект МТ) и Socrat (фирма «Арсеналъ»). Системы Stylus (последние версии получили имя PROMT или ПРОМТ) переводят со многих языков и обрабатывают документы большинства распространенных форматов, число специализированных словарей составляет несколько десятков.

На рисунке показан пользовательский интерфейс переводчика PROMT 98. Видны два окна, причем в верхнем содержится исходный текст на английском языке, а во втором окне – его перевод на русский язык. Для перевода было использовано два словаря. Система PROMT 98 позволяет подключать несколько специализированных словарей для перевода текстов, относящихся к различным предметным областям (математика, информатика, электротехника, коммерция и т. д.).

Конечно, качество перевода еще далеко от идеального варианта. В этом легко убедиться, сделав перевод с одного языка на другой, а затем выполнив обратный перевод. Так, поговорка «Сделал дело, гуляй смело» после двойного перевода (на английский язык, а затем обратно) выглядит так: «Сделал бизнес, выходят на прогулку безопасно». В переводе слышится тюремный мотив (шутка).

Еще один пример. Перевод на немецкий язык, а затем обратный перевод на русский язык поговорки «Любопытной Варваре на базаре нос оторвали» дал такой результат: «Любопытным варварам на рынке нос имеют оборванно».

На следующем рисунке показан электронный словарь МультиЛекс 2.0 (компания МедиаЛингва). Его особенность состоит в том, что он позволяет прослушать произношение английского слова (так называемый говорящий словарь).

При переводе можно выбирать предметную область (финансы, право, техника, строительство, печать), к которой относится переводимый термин.

И все же, несмотря на фантастические возможности ЭВМ, вероятно, они останутся лишь мощным инструментом. А мыслить будет человек.