Արհեստական բանականություն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Արհեստական բանականություն (կամ արհեստական ինտելեկտ), մեքենայի կամ մաթեմատիկական ապահովման բանականություն ինչպես նաև համակարգչային գիտության ճյուղ, որը հետազոտում և մշակում է մեքենայական և ծրագրային ապահովման բանականությունը (ինտելեկտը)։ Ինտելետուալ համակարգերը ստեղծում են ֆունկցիաներ, որը սովորաբար համարվում է մարդու բացառիկ առավելություն[1]։ Արհեստական ինտելեկտի հետազոտողների և գրքերի մեծ մասը այն սահմանում են որպես «մտավոր ունակությունների ուսումնասիրության և մշակման բնագավառ», որտեղ ինտելեկտուալ միջոցները դիտարկվում են որպես համակարգ, որն ընկալում է իր միջավայրը և կիրառում է միջոցներ, որոնք հաջողության շանսերը դարձնում են մաքսիմալ։ Ջոն Մաքքարթին, ով1956 թվականին ներմուծեց տերմինը, արհեստական ինտելեկտը սահմանել է որպես «ինտելեկտուալ մեքենաներ ստեղծող գիտություն և տեխնիկա»։ Արհեստական բանականության կիրառությունները շատ քիչ ոլորտներում են։ Օրինակ, ծրագրերը, որոնք կարող են շախմատում հաղթել մարդուն, չեն կարող պատասխանել հարցերի և այլն։

Արհեստական բանականությունը համակարգիչներին կապված է մարդկային ինտելեկտը հասկանալու համար, սակայն սահմանափակվում է կենսաբանական միջավայրով։

«Արհեստական բանականություն» տերմինի ծագում ու հասկացություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նախաբանում արհեստական ինտելեկտի սահմանման մեջբերումը, որը սահմանվել է 1956 թվականին Ջոն Մաքքարթիի կողմից Դարտմուտի համալսարանում անցկացվող համաժողովի ժամանակ, ուղղակիորեն կապված չէ մարդու բանականության հասկացության հետ։ Համաձայն Մաքքարթիի՝ արհեստական բանականության հետազոտողները կարող են օգտագործել մարդկանց մոտ չնկատվող մեթոդներ, եթե դրանք անհրաժեշտ են որոշակի խնդիր լուծելու համար։

Պարզաբանելով իր սահմանումը՝ Ջոն Մաքքարթին նշում է. «Խնդիրն այն է, որ մենք դեռ չենք կարող ամբողջությամբ սահմանել, թե որ հաշվողական գործողություններն ենք մենք ցանկանում անվանել ինտելեկտուալ։ Մենք հասկանում ենք ինտելեկտի միայն որոշ մեխանիզմներ։ Այդ պատճառով էլ այս գիտության մեջ ինտելեկտ հասկացություն ասելով հասկանում ենք միայն այն հաշվողական գործողությունները, որոնք ունակ են աշխարհում հասնել նախանշված նպատակներին»։

Միևնույն ժամանակ կա տեսակետ, համաձայն որի բանականությունը կարող է լինել միայն որպես կենսաբանական երևույթ։

Արհեստական բանականության ռուսական ասոցիացիայի մասնակիցներն արհեստական բանականությունը սահմանում են հետևյալ կերպ.

  1. Գիտական ուղղվածություն, որի շրջանակում տրվում և լուծվում են մարդկային գործունեության հետ կապված ապարատային և ծրագրային այնպիսի մոդելներ, որոնք սովորաբար համարվում են ինտելեկտուալ։
  2. Բանական համակարգերը կատարում են այնպիսի ֆուկցիաներ, որոնք ի սկզբանե համարվում են մարդկային գործունեության արդյունք։ Այդուհանդերձ բանական համակարգը տեխնիկական կամ ծրագրային համակարգ է և այն ունակ է լուծել խնդիրներ, որոնք սովորաբար համարվում են ստեղծագործական, պատկանում են որոշակի ոլորտի, դրա մասին տեղեկատվությունը պահպանվում է այդպիսի համակարգում։ Բանական համակարգի կառուցվածքը ներառում է 3 հիմնական հատված՝ գիտելիքների շտեմարան, լուծող և ինտելեկտուալ ինտերֆեյս, որը թույլ է տալիս օգտագործել էլեկտրոնային հաշվողական տեխնիկան առանց հատուկ ծրագրային տվյալների ներմուծման։
  3. «Արհեստական ինտելեկտ» անվանումով գիտությունը մտնում է ինֆորմատիկայի մեջ, իսկ նրա հիմքի վրա ստեղծված տեխնոլոգիաները՝ տեղեկատվական տեխնոլոգիաների։ Այս գիտության խնդիրն է հաշվողական տեխնիկայի և այլ արհեստական սարքերի միջոցով վերստեղծել տրամաբանական հիմնավորումներ և գործողություններ։

Մարդու և «մեքենայի» համար բանականության ընդհանուր սահմանումներից մեկը կարելի է ձևակերպել այսպես. «Բանականությունը համակարգի ունակությունն է ստեղծել ինքնակրթության համար ծրագրեր, որոնք կհորինեն որոշակի բարդության խնդիրներ և կլուծեն դրանք»։

Արհեստական բանականության զարգացման նախադրյալներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ալան Թյուրինգը 16 տարեկան հասակում

Արհեստական բանականության պատմությունը, որպես նոր գիտական ուղղություն, սկսում է 20-րդ դարի կեսերից։ Արդեն այդ ժամանակ ձևավորվել էին բազմաթիվ նախադրյալներ դրա զարգացման համար. փիլիսոփաների շրջանում վաղուց վեճեր էին ընթանում մարդու էության և աշխարհընկալման շուրջ, նեյրոֆիզիոլոգներն ու հոգեբանները զարգացրել էին մարդկային ուղեղի և մտածողության մի շարք տեսություններ, տնտեսագետներն ու մաթեմատիկոսները փորձում էին տարբեր խնդիրների համար գտնել օպտիմալ լուծումներ և, վերջապես, ծնվել էր հաշվողական մաթեմատիկային տեսության հիմնասյունը՝ ալգորիթմների տեսությունը։ Եվ ստեղծվեցին առաջին համակարգիչները։

Պարզվեց, որ նոր մեքենաների հաշվելու արագությունը մարդկայինից արագ է, այդ պատճառով էլ գիտնականների շրջանում հարց առաջացավ՝ որքան է համակարգիչների հնարավորությունների սահմանը և արդյոք մեքենաները կհասնեն մարդկային մտածողության մակարդակին։ 1950 թվականին հաշվողական տեխնիկային պիոներներից մեկը՝ անգլիացի գիտնական Ալան Թյուրինգը, գրում է «Կարո՞ղ է մեքենան մտածել» [2]վերնագրով մի հոդված։ Հոդվածում նկարագրվում է մի գործընթաց, որի միջոցով հնարավոր կլիներ որոշել այն ակնթարթը, թե երբ մեքենան մտածողությամբ կարող է համեմատվել մարդու հետ։ Այդ գործընթացը հետագայում կոչվեց Թյուրինգի թեստ։

Մոտեցումներ և ուղղություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Խնդիրներն հասկանալու մոտեցումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

«Ինչո՞վ է զբաղվում արհեստական բանականությունը» հարցի պատասխանները բազմաթիվ են։ Գրեթե ամեն հեղինակ, ով գրում է արհեստական բանականության մասին, բախվում է որևէ սահմանման և այն դիտարկում է այս գիտության ձեռքբերումների լույսի ներքո։

Փիլիոսոփայության մեջ որոշված չէ բնության և մարդկային բանականության կարգավիճակի հարցը, չկան նաև համակարգչի «խելամտության» հասնելու չափանիշները, չնայած որ արհեստական բանականության սկզբնավորման ժամանակ առաջարկվել են մի շարք վարկածներ, օրինակ Թյուրինգի թեստը կամ Նյուելլ-Սայմոնի վարկածը։ Այդ պատճառով էլ կարելի է առանձնացնել արհեստական բանականության մշակման 2 հիմնական մոտեցում.[3]

  • նվազող (անգլ. Top-Down AI), նշանագիտական – փորձագետների համակարգերի ստեղծում, գիտելիքների և տրամաբանական լուծումների համակարգերի բազա, որոնք նմանակում են բազմաստիճան մտավոր գործընթացներ՝ մտածողություն, քննադատություն, խոսք, էմոցիա, ստեղծագործում և այլն։
  • աճող (անգլ. Bottom-Up AI), կենսաբանական – նեյրոնային ցանցերի և էվոլուցիոն հաշվարկների ուսումնասիրում, համապատասխան հաշվողական համակարգեր, ինչպիսիք են նեյրոհամակարգիչներն ու կենսահամակարգիչները։

Վերջին մոտեցումը, ըստ Ջոն Մաքքարթիի, չի վերաբերում արհեստական բանականություն գիտությանը, նրանց միավորում է միայն վերջնական նպատակը։

ԱՍԻՄՕ — Հոնդա ֆիրմայի ինտելեկտուալ ռոբոտ
Մրցաշար RoboCup

Թյուրինգի թեստ կամ ինտուիտիվ մոտեցում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված՝ Թյուրինգի թեստ

Էմպիրիկ թեստը առաջարկվում է Ալան Թյուրինգի կողմից «Հաշվողական մեքենաներ և բանականություն» (անգլ. Computing Machinery and Intelligence)[4] հոդվածում, որը հրատարակվել է 1950 թվականին «Mind» փիլիոսոփայական ամսագրում:Այս թեստի նպատակն է մարդկային մտածողությանը մոտ արհեստական մտածողության հնարավորությունների սահմանումը։

Այս թեստի ստանդարտ մեկնաբանաությունը հնչում է այսպես. «Մարդը փոխազդում է մեկ համակարգչի և մեկ մարդու հետ։ Հարցերի պատասխանների հիման վրա նա պետք է որոշի ում հետ է խոսում՝ մարդու, թե համակարգչային ծրագրի։ Համակարգչային ծրագրի խնդիրն է մարդուն շփոթմունքի մեջ գցել՝ ստիպելով անել սխալ ընտրություն»։ Թեստի մասնակիցներն իրար չեն տեսնում։

Ամենաընդհանուր մոտեցումը ենթադրում է, որ արհեստական բանակությունը սովորական պայմաններում կցուցաբերի մարդու վարքագծից չտարբերվող վարքագիծ։ Այս գաղափարը հանդիսանում է Թյուրինգի թեստի մոտեցման ընդհանրացում, որը պնդում է՝ մեքենան կդառնա գիտակից միայն այն ժամանակ, երբ կկարողանամ սովորական մարդու հետ խոսակցություն վարել և մարդը չի գիտակցի, որ զրուցում է մեքենայի հետ (զրույցն ընթանում է նամակագրության միջոցով)։

Ֆանտաստ գրողները հաճախ են առաջարկում ևս մեկ մոտեցում, այն է՝ արհեստական բանականությունը կառաջանա այն ժամանակ, երբ մեքենան ի վիճակի կլինի զգալու և ստեղծելու։ Այսպես, «Երկհարյուրամյա մարդու» Էնդրու Մարտինի տերը նրան վերաբերվում ա որպես մարդու այն ժամանակ, երբ այն ստեղծում է խաղալիք սեփական նախագծով։ Իսկ «Աստղային ուղու» Դեյտան, որն ունակ էր հաղորդակցվելու և սովորելու, երազում էր էմոցիաներ ու ինտուիցիա ունենար։

Ամեն դեպքում վերջին մոտեցումը հազիվ թե դիմանա ավելի մանարամասն քննադատությանը։ Որպես օրինակ դժվար չէ ստեղծել մեխանիզմ, որը կարող է գնահատել արտաքին կամ ներքին միջավայրի որոշակի ցուցանիշներ և արձագանքի դրանց անբարենպաստ նշանակությանը։ Այսպիսի համակարգի մասին կարելի է ասել, որ այն ունի զգացմունքներ («ցավ» - հարվածի ցուցիչի աշխատանքի ռեակցիան, «քաղց» - կուտակիչ մարտկոցի լիցքավորման նմազումը և այլն)։

Սիմվոլիկ մոտեցում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Սիմվոլիկ մոտեցումը թույլ է տալիս կատարել գործողություններ վատ ձևակերպված խնդիրների և նրանց իմաստների հետ:

Նոր խնդիրների լուծման հաջողությունն ու արդյունավետությունը կախված է նրանից, թե ինչպես կարող է վերլուծվել եղած ինֆորմացիան, որը պահանջում է վերացական մեթոդների կիրառման ճկունություն:

Տրամաբանական մոտեցում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Արհեստական բանակություն ստեղծելու տրամաբանական մոտեցումը հիմնված է հիմնավորումների մոդելավորման վրա։ Տեսական հիմքը տրամաբանությունն է։

Հիբրիդային մոտեցում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հիբրիդային մոտեցումը ենթադրում է, որ նեյրոնային և սիմվոլային մոդելների միայն սիներգիկ համակցությունն է հասնում հաշվողական հնարավորությունների ամբողջ սպեկտորին։

Գիտելիքի ներկայացում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գիտելիքի ներկայացվում է որպես հասկացությունների տիրույթ և դրանց միջև հարաբերություններ

Գիտելիքի ներկայացումը և գիտելիքի կառուցումը արհեստական բանականության հետազոտություններում կենտրոնական տեղ են զբաղեցնում։ Խնդիրների մեծ մասը, որ ենթադրվում է կիրականացվեն մեքենայի կողմից, կպահանջեն աշխարհի մասին լայնածավալ գիտելիքներ։ Արհեստական բանականությունում ներկայացվելու անհրաժեշտություն ունեն․ Օբյեկտները, հատկությունները, կատեգորիաները և օբյեկտների միջև հարաբերությունները, դրանց թվում են իրադրությունները, պատահարները, վիճակները և ժամանակը; պատճառներն ու հետևանքները; գիտելիքի մասին գիտելիք (մենք ինչ գիտենք, թե այլ մարդիկ ինչ գիտեն) և այլ ավելի քիչ հետազոտված տիրույթներ։

Pathfinding 2D Illustration.svg

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Արտաքին հղումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]