 Обложка к первому изданию | |
| Автор | Дуглас Хофштадтер |
|---|---|
| Опубликовано | 1995 (комбайн Пшеничный сноп) |
| Страницы | 250 |
| ISBN | 978-0-7450-1065-6 |
| OCLC | 24742774 |
Гибкие концепции и творческие аналогии: компьютерные модели фундаментальных механизмов мысли - это книга 1995 года Дугласа Хофштадтера и других членов Исследовательской группы жидких аналогий, изучающая механизмы интеллекта посредством компьютерного моделирования . Он утверждает, что понятия аналогии и текучести являются фундаментальными для объяснения того, как человеческий разум решает проблемы, и для создания компьютерных программ, демонстрирующих разумное поведение. Он анализирует несколько компьютерных программ, которые члены группы создали за годы для решения проблем, требующих интеллекта.
Это была первая книга, проданная Amazon.com . [1]
Происхождение книги [ править ]
 | В этом разделе не процитировать любые источники . ( Сентябрь 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Книга представляет собой сборник отредактированных статей, вышедших в начале, каждой из которых предшествует введение Хофштадтера. Они описывают научную работу его и его сотрудников в 1980-х и 1990-х годах. Проект стартовал в конце 1970-х годов в Университете Индианы. В 1983 году он взял академический год в Массачусетском технологическом институте, работая в лаборатории искусственного интеллекта Марвина Мински . Там он познакомился и сотрудничал с Мелани Митчелл , которая затем стала его докторантом. Впоследствии Хофштадтер переехал в Мичиганский университет, где была основана FARG (Исследовательская группа по аналогиям жидкостей). В конце концов, он вернулся в Университет Индианы в 1988 году, продолжив там исследования FARG. Книга была написана во время творческого отпуска в Istituto per la Ricerca Scientifica e Tecnologica в Тренто, Италия.
Публикация [ править ]
После публикации Джон Уделл , старший технический редактор BYTE, сказал: [2]
Пятнадцать лет назад книга «Гедель, Эшер, Бах: вечная золотая коса» взорвалась литературной сценой, заработав ее автору Пулитцеровскую премию и ежемесячную колонку в Scientific American . Обильный синтез математики, музыки и искусства Дугласом Хофштадтером и его вдохновляющие мыслительные эксперименты с «запутанной иерархией», рекурсией, распознаванием образов, обращением фигуры и фона и самоотнесением привели в восторг кабинетных философов и теоретиков ИИ. Но в конце концов многие люди считали, что эти интеллектуальные игры не дают никакой полезной модели познания, на которой можно было бы основывать будущие исследования ИИ. Теперь гибкие концепции и творческие аналогиипредставляет эту модель вместе с компьютерными программами, которые Хофштадтер и его сотрудники разработали для ее тестирования. Эти программы работают в урезанных, но удивительно богатых микродоменах.
3 апреля 1995 года « Гибкие концепции и творческие аналогии» стали первой книгой, заказанной онлайн клиентом Amazon.com. [3]
Главы и авторы [ править ]
- Искать, откуда идет последовательность (DH)
- Архитектура Джамбо (DH)
- Numbo: A Study in Cognition and Recognition ( Дэниел Дефайс )
- Высокоуровневое восприятие, репрезентация и аналогия: критика методологии искусственного интеллекта ( Дэвид Чалмерс , Роберт Френч и Д.Х.)
- Проект подражателя: модель умственной текучести и создания аналогий (Д.Х. и Мелани Митчелл)
- Перспективы подражателя: сравнение с недавними работами (Мелани Митчелл и Д.Х.)
- Пролегомены любого будущего метаката (DH)
- Tabletop, BattleOp, Ob-Platte, Potelbat, Belpatto, Platobet (DH и Роберт Френч)
- Эмерджентная личность столешницы, основанная на восприятии модель создания аналогий (Д.Х. и Роберт Френч)
- Дух письма: эстетическое восприятие и творческая игра в богатом микрокосме римского алфавита (Д.Х. и Гэри МакГроу )
Резюме глав [ править ]
В этом разделе не процитировать любые источники . ( Сентябрь 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Глава 1: Искать, откуда идет последовательность [ править ]
Первый проект ИИ Хофштадтера возник из-за его юношеского увлечения числовыми последовательностями . Когда ему было 17 лет, он изучил, как чередуются треугольные и квадратные числа , и в конце концов нашел рекурсивное соотношение, описывающее это. В своем первом курсе по ИИ он поставил перед студентами и перед собой задачу написать программу, которая могла бы экстраполировать правило, по которому генерируется числовая последовательность. Он обсуждает методы « вширь» и « Вглубь» , но в итоге приходит к выводу, что результаты представляют экспертные системы. которые воплощают в себе множество технических знаний, но не проливают много света на умственные процессы, которые люди используют для решения таких головоломок.
Вместо этого он разработал упрощенную версию задачи под названием SeekWhence, в которой последовательности основаны на очень простых базовых правилах, не требующих высоких математических знаний. Он утверждает, что распознавание образов , аналогии и плавные рабочие гипотезы имеют основополагающее значение для понимания того, как люди решают такие проблемы.
Глава 2: Архитектура Джамбо [ править ]
Jumbo - это программа для решения путаницы , словесных головоломок, состоящих из пяти или шести зашифрованных букв, которые необходимо анаграммить, чтобы образовать английское слово. Полученное слово не обязательно должно быть настоящим, а должно быть правдоподобным, то есть состоять из последовательности букв, которая является нормальной для английского языка.
Составляющие элементы Jumbo следующие:
- «Chunkabet»: база данных фрагментов, небольших последовательностей букв с числовым значением, определяющим их силу как возможные компоненты слова.
- « Цитоплазма »: свободная структура данных, содержащая частичные ассоциации букв, моделирующая форму рабочей памяти . Название навеяно местом в клетке, где молекулярные фрагменты собираются в белки.
- «Кодовая дорожка»: структура, содержащая «кодлеты», небольшие фрагменты программ, которые ожидают своего исполнения в цитоплазме; кодлет, который выполняется следующим, выбирается недетерминированно, исходя из связанных с ними срочностей; кодлет может образовывать новые ассоциации, разрушать старые или генерировать новые кодлеты.
«Температура» связана с текущим состоянием цитоплазмы; он определяет, насколько вероятно выполнение деструктивного кодлета. Есть температура «замерзания», при которой разрушение больше не может происходить: решение найдено.
Глава 3: Числа: исследование познания и узнавания [ править ]
Numbo - это программа Даниэля Дефея, которая пытается решать числовые задачи, подобные тем, которые используются во французской игре «Le compte est bon» . Игра состоит в объединении некоторых чисел, называемых «кубиками», с использованием операций умножения, сложения и вычитания для получения заданного результата.
Программа смоделирована на основе Jumbo и Copycat и использует постоянную сеть известных математических фактов, рабочую память в форме цитоплазмы и кодовую стойку, содержащую кодлеты, для создания свободных ассоциаций кирпичиков для получения результата.
Глава 4: Высокоуровневое восприятие, репрезентация и аналогия [ править ]
Подзаголовок главы Критика методологии искусственного интеллекта указывает на то, что это полемическая статья, в которой Дэвид Чалмерс , Роберт Френч и Хофштадтер критикуют большую часть исследований, проводившихся в то время (начало 80-х годов), как преувеличивающие результаты и упускающие из виду центральные особенности человеческого интеллекта.
Некоторые из этих проектов искусственного интеллекта, такие как механизм картирования структуры (SME), утверждали, что моделируют высокие способности человеческого разума и способны понимать литературные аналогии и заново открывать важные научные открытия. Во введении Хофштадтер предупреждает об эффекте Элизы, который заставляет людей приписывать понимание компьютерной программе, которая использует только несколько стандартных фраз. Авторы утверждают, что исходные данные для таких впечатляющих результатов уже хорошо структурированы в направлении предполагаемого открытия, и компьютеру остается только простая задача сопоставления.
Их главное утверждение состоит в том, что невозможно моделировать познание высокого уровня без одновременного моделирования восприятия низкого уровня. Хотя познание обязательно основано на восприятии, они утверждают, что оно, в свою очередь, влияет на само восприятие. Следовательно, в разумном проекте искусственного интеллекта следует попытаться смоделировать их вместе. В слогане, который повторяется несколько раз на протяжении всей книги: познание - это признание .
Поскольку человеческое восприятие слишком сложно моделировать с помощью доступных технологий, они выступают за ограничение проектов ИИ ограниченными областями, такими как тот, который используется для проекта Copycat.
Глава 5: Проект Copycat [ править ]
В этой главе представлена, как указано в полном названии, Модель умственной текучести и построение аналогий . Это описание архитектуры программы Copycat , разработанной Хофштадтером и Мелани Митчелл . Область применения программы - это область коротких буквенных последовательностей. Типичная загадка: если бы abc было изменено на abd , как бы вы изменили ijk таким же образом? . Программа пытается найти ответ, используя стратегию, предположительно похожую на то, как человеческий разум решает этот вопрос.
Copycat состоит из трех основных компонентов:
- Slipnet , модель долговременной памяти у людей. Он содержит понятия разной степени абстракции, от буквенных до понятий противоположного . Понятия связаны ссылками, указывающими на их сходство. Активация узла может вызвать активацию соседа с вероятностью, обратной величине их ссылки. Длина этих ссылок не статична; у них есть значение в начале, но они могут упруго изменяться во время вычислений в соответствии с достигнутыми частичными результатами.
- Рабочая область , модель кратковременной памяти. Здесь возводятся и демонтируются частичные конструкции. Временные результаты могут вызвать активацию концепций в сети. Температуры измеряют удовлетворение программы со структурой , полученной в каждый момент времени . Высокая температура означает неудовлетворенность и ведет к принятию другой стратегии. Низкая температура означает удовлетворение и продолжение данной стратегии.
- Coderack , коллекция codelets , то есть небольшие фрагменты кода, которые ждут , чтобы быть выбрана и выполнен в рабочем пространстве. Каждому из них присвоен вес, определяющий его вероятность быть выбранным для исполнения.
Полученное программное обеспечение демонстрирует новые свойства. Он работает в соответствии с параллельным поэтапным сканированием, при котором одновременно выполняется несколько возможных процессов. Это показывает , умственную текучесть в том , что понятиях могут проскользнуть в подобные. Он подражает человеческому поведению, стремящемуся найти наиболее очевидные решения большую часть времени, но более удовлетворен (о чем свидетельствует низкая температура) более умными и глубокими ответами, которые он находит реже.
Глава 6: Перспективы Copycat [ править ]
В этой главе Copycat сравнивается с другими недавними (на тот момент) работами в области искусственного интеллекта . В частности, он сопоставляет его с заявленными результатами механизма отображения структуры SME и механизма сопоставления аналоговых ограничений (ACME). По мнению авторов, эти программы страдают двумя дефектами: их вводная информация предварительно структурирована разработчиками, чтобы подчеркнуть аналогии, которые программа должна найти; и общая архитектура программ последовательна и детерминирована, а не параллельна и стохастична, как у Copycat, которую они считают психологически более правдоподобной.
Суровая критика подвергается утверждению, что эти инструменты могут решать «реальные» проблемы. Фактически, только термины, использованные в примере, предполагают, что ввод в программы исходит из конкретной ситуации. Логические структуры на самом деле не подразумевают никакого смысла для этого термина.
Наконец, более положительно оцениваются два других проекта: модель PAN Индурхья и система AMBR Кокинова.
Глава 7: Пролегомены любого будущего метаката [ править ]
В этой главе рассматриваются те аспекты человеческого творчества, которые еще не смоделированы Copycat, и излагается план исследования для будущего расширения программного обеспечения. Главный недостающий элемент - это способность разума наблюдать за собой и размышлять о собственном мыслительном процессе. Также важно умение учиться и запоминать результаты своей умственной деятельности.
Креативность, проявленная в поиске аналогий, должна применяться на все более высоких уровнях: проведение аналогий между аналогиями (выражение, вдохновленное названием книги Станислава Улама ), аналогии между этими аналогиями второго порядка и так далее.
Глава 8: Tabletop, BattleOp, Ob-Platte, Potelbat, Belpatto, Platobet [ править ]
Другой ученик Хофштадтера, Роберт Френч, получил задание применить архитектуру Copycat к другой области, состоящей в аналогиях между объектами, лежащими на столе в кофейне. Получившаяся программа получила название Tabletop.
Авторы представляют другую, более обширную область, чтобы оправдать актуальность атаки на такой кажущийся тривиальным проект. Альтернативный домен называется Ob-Platte и заключается в обнаружении аналогий между географическими точками в разных регионах или странах.
Снова предлагаются аргументы против подхода грубой силы, который работал бы в небольшом домене Tabletop, но стал бы невозможным в более крупном домене Ob-Platte. Вместо этого используется параллельная недетерминированная архитектура, подобная той, которая была принята в проекте Copycat.
Глава 9: Эмерджентная личность Tabletop, основанная на восприятии модель создания аналогий [ править ]
В предпосылке главы, озаглавленной «Узловатая проблема оценки исследований» , Хофштадтер рассматривает вопрос о том, как следует оценивать исследования в области ИИ. Он выступает против строгого соблюдения соответствия между результатами программы ИИ и средним ответом испытуемых-людей. Он приводит две причины своего отказа: программа искусственного интеллекта должна подражать творчеству, в то время как в среднем человеческие реакции удаляют любое исходное понимание любого из отдельных субъектов; и архитектура программы должна быть более важной, чем ее простое функциональное описание.
В основной статье описывается архитектура Tabletop: она сильно вдохновлена архитектурой Copycat и состоит из Slipnet, Workspace и Corerack.
Глава 10: Дух письма [ править ]
Эта последняя глава посвящена более амбициозному проекту, который Хофштадтер начал со студентом Гэри МакГроу. Используемый микродомен - это сетчатые шрифты: типографические алфавиты, построенные с использованием жесткой системы небольших жестких компонентов. Цель состоит в том, чтобы создать программу, которая с учетом всего нескольких или только одной буквы шрифта сетки может генерировать весь алфавит в одном стиле . Сложность заключается в неоднозначности и неопределенности стиля . Спроектированная программа будет иметь структуру, очень похожую на Jumble, Numble, Copycat и Tabletop.
Эпилог [ править ]
В заключительной части книги Хофштадтер критически анализирует некоторые проекты ИИ. Он обнаруживает, что современный ИИ упускает суть человеческого творчества и делает преувеличенные заявления. Рассматриваемые проекты заключаются в следующем.
ААРОН , компьютерный художник, который может рисовать изображения людей на открытом воздухе в особом стиле, напоминающем стиль художника-человека; Критика: программа не имеет никакого представления об объектах, которые она рисует, она просто использует некоторые графические алгоритмы с добавлением некоторой случайности для генерации различных сцен при каждом запуске и для придания стилю более естественного ощущения.
Рактер , компьютерный автор, написавший книгу под названием «Борода полицейского наполовину построена» . Хотя часть прозы, созданной программой, весьма впечатляет, отчасти из-за эффекта Элизы , компьютер не имеет никакого представления о сюжете или значении слов, которые он использует. Кроме того, книга состоит из избранных текстов из тысяч текстов, созданных компьютером за несколько лет.
AM , компьютерный математик, который генерирует новые математические концепции. Ему удалось создать понятие простого числа и гипотезу Гольдбаха . Как и в случае с Racter, вопрос в том, насколько программист отфильтровал вывод программы, сохранив лишь редкие интересные результаты. Кроме того, поскольку математика является очень специализированной областью, сомнительно, что используемые методы могут быть абстрагированы для общего познания.
Другая математическая программа, названная Geometry, прославилась тем, что сделала проницательное открытие оригинального доказательства того, что равнобедренный треугольник имеет равные углы при основании. Доказательство основано на рассмотрении треугольника двумя разными способами. Однако программа генерирует все возможные способы увидеть треугольник, даже не зная, что это тот же треугольник.
Хофштадтер завершает некоторые методологические замечания по тесту Тьюринга . По его мнению, это все еще хорошее определение, и он утверждает, что, взаимодействуя с программой, человек может получить представление не только о ее поведении, но и о ее структуре. Однако он критикует то, как оно используется в настоящее время: оно поощряет разработку причудливых [ термин павлина ] интерфейсов естественного языка вместо исследования глубоких когнитивных способностей.
Редакции [ править ]
- Хофштадтер, Дуглас Р. (2008) [1995], Гибкие концепции и творческие аналогии: компьютерные модели фундаментальных механизмов мышления , Основные книги, ISBN 0786723319
Ссылки [ править ]
- ^ https://www.theatlantic.com/technology/archive/2012/10/here-is-the-first-book-ever-ordered-on-amazon/264344/
- ^ Уделл, Джон (март 1995). «Модель будущего исследования искусственного интеллекта» . БАЙТ . Архивировано из оригинала на 2008-05-09 . Проверено 22 апреля 2015 .
- ^ http://www.marketwatch.com/story/meet-amazons-first-ever-customer-2015-04-22
