ГЛАВА 2.
Обзор
исследований в области искусственного интеллекта
Что такое
искусственный интеллект? Барр и Файгенбаум предложили следующее определение,
которое никем не оспаривается почти два десятка лет [Barr and Feigenbaum,
1981].
"Искусственный
интеллект (ИИ) — это область информатики, которая занимается разработкой интеллектуальных
компьютерных систем, т.е. систем, обладающих возможностями, которые мы традиционно
связываем с человеческим разумом, — понимание языка, обучение, способность рассуждать,
решать проблемы и т.д."
Другими словами,
исследования в области искусственного интеллекта направлены на разработку программ,
решающих такие задачи, с которыми сейчас лучше справляется человек, поскольку
они требуют вовлечения таких функций человеческого мозга, как способность к
обучению на основе восприятия, особой организации памяти и способности делать
выводы на основе суждений [Minsky, 1968].
Таким образом,
разработка программы, которая будет выполнять сложную статистическую обработку
данных, нельзя рассматривать как исследование в области искусственного интеллекта,
какие бы сложные алгоритмы в ней не использовались. А вот создание программы
порождения и проверки гипотез относится именно к этой области. Большинство людей
не обладают возможностью выполнять в уме арифметические действия уже с трехразрядными
числами, а компьютеры превосходно справляются с гораздо более сложными вычислениями.
Но, с другой стороны, разделить процесс проверки гипотез на
отдельные
эксперименты — это искусство, которое исследователь постигает как в результате
специального обучения, так и на собственном опыте. Составить компьютерную программу,
которая выполняла бы то же самое, — задача далеко не тривиальная.
Конечно, как
в каждой новой области, и здесь существуют разные точки зрения на главное предназначение
исследований по искусственному интеллекту. Некоторые ученые склоняются к тому,
что искусственный интеллект является ответвлением технических наук, поскольку
основное направление исследований в этой сфере — создание интеллектуальных искусственных
существ, скажем роботов [Nilsson, 1971]. Другие делают упор на связях
с теми областями, которые занимаются механизмом познания, — процессами обработки
информации в мозгу человека.
Но как бы
там ни было, никто не отрицает, что основные усилия в этой области предпринимаются
в направлении эмуляции мышления человека — разработке методов, которые позволили
бы запрограммировать машину таким образом, чтобы она могла моделировать (воспроизводить)
или даже превосходить способности человеческого разума. Исследования в этой
области тесно связаны со смежными — информатикой (наукой об обработке информации
с помощью компьютеров), психологией и лингвистикой. Тот факт, что исследования
в области искусственного интеллекта часто "вторгаются" в смежные области,
иногда приводит к определенным трениям в научной среде, но гораздо чаще результатом
является появление новых и неожиданных идей.
В этой главе
я постараюсь сделать краткий обзор исследований в области искусственного интеллекта,
выполненных за последние пять десятилетий, уделяя особое внимание тем из них,
которые имеют отношение к проблематике экспертных систем. Также будет рассмотрен
вопрос, в чем состоит отличие программирования, основанного на знаниях, от обычной
технологии программирования, с одной стороны, и обобщенных методов решения проблем,
которые развивали пионеры в области искусственного интеллекта, — с другой.
Историю исследований в этой области, начиная примерно с 1950 года и по сегодняшний день, можно разделить на три периода. За основу периодизации мы взяли те направления исследований, которые наиболее активно развивались в течение каждого из них, — как в смысле наибольшей активности ученых, так и в смысле получения наиболее существенных практических результатов. Более подробную информацию о становлении искусственного интеллекта как научного направления читатель найдет в книгах, перечисленных в библиографической справке в конце главы.