Кіріспе

Физикалық символдар жүйесі (формальды жүйе деп те аталады) физикалық үлгілерді (символдарды) алып, оларды құрылымдарға (көрсетілімдерге) біріктіреді және оларды (процестерді пайдалану арқылы) манипуляциялайды, жаңа көрсетілімдерді шығару үшін. Физикалық символдар жүйесі гипотезасы (PSSH) – Аллен Ньюэлл мен Герберт А. Саймон жасаған жасанды интеллект философиясындағы бір ұстаным. Олар былай деп жазды:

Бұл талап адам ойлауы символдарды манипуляциялау түрі екенін (өйткені символдар жүйесі интеллект үшін қажет) және машиналар да интеллектке ие бола алатынын (өйткені символдар жүйесі интеллект үшін жеткілікті) білдіреді. Бұл идеяның философиялық тамыры Гоббсте (ойлау "қана есептеуден тұрады" деп мәлімдеген), Лейбницте (барлық адам идеяларының логикалық есебін жасауға тырысқан), Юмде (қабылдауды "атомдық сезімдерге" дейін тоғытуға болады деп ойлаған) және тіпті Кантта (барлық тәжірибені формальды ережелермен басқарылатынын талдаған) жатыр. Ең соңғы нұсқасы – ойдың есептеу теориясы деп аталады, ол философтар Хилари Путнам мен Джерри Фодормен байланысты.

Гипотезаны растайтын дәлелдер

Аллен Ньюэлл мен Герберт А. Саймонға адам және машина интеллектісінің негізгі мәні "символдарды өңдеу" екенін көрсететін екі фактор болды: адамдармен жүргізілген психологиялық тәжірибелер және жасанды интеллект бағдарламаларының жасалуы.

Психологиялық эксперименттер мен компьютерлік модельдер

Ньюэлл мен Саймон логика, жоспарлау немесе кез келген «тапсырманы шешу» сияқты қиын мәселелерде адамдар әртүрлі мүмкін жолдарды мұқият қарастырып, бірте-бірте қадам сатайды, ең перспективалысын таңдайды және қадамдар соқпаққа тірелгенде кері қайтады, осыны көрсететін психологиялық эксперименттер жүргізді. Әр мүмкін шешім сөздер, сандар немесе схемалар сияқты символдармен көрінеленді. Бұл – «символдарды манипуляциялау» еді, яғни адамдар формальды жүйені қайта-қайта зерттеп, тапсырманы шешетін сәйкес үлгіні іздеді. Ньюэлл мен Саймон адамдардың проблеманы шешу дағдыларын компьютерлік бағдарламалармен қадам сайын модельдеуге қол жеткізді; олар адамдар қолданғандай алгоритмдерді пайдаланатын және сол мәселелерді шеше алатын бағдарламалар жасады. Хьюберт Дрейфус эксперименттік психология мен компьютерлік модельдерді қолданатын осы зерттеу түрін «танымдық модельдеу» деп атады. Олардың жұмысы зор әсер етті: ол 1960 жылдардың танымдық революциясына, танымдық ғылым мен психологиядағы когнитивизмнің негізін қалауға үлкен үлес қосты. Бұл зерттеулер адамның проблеманы шешуі жоғары деңгейдегі символдарды манипуляциялаудан тұрады деген тұжырымға келді.

1950 және 60-шы жылдардағы жасанды интеллект бағдарламалары

Жасанды интеллект зерттеулерінің алғашқы онжылдықтарында жоғары деңгейдегі символдарды өңдеуді пайдаланған көптеген өте табысты бағдарламалар болды. Бұл бағдарламалар үлкен жетістіктерге жетті, сол кезде көптеген адамдар машиналар үшін мүмкін емес деп ойлаған қабілеттерді көрсетті, мысалы, алгебралық есептерді ауызша шешу (СТУДЕНТ), логикада теоремаларды дәлелдеу (Логикалық теоретик), бәсекелестік шашка ойнауды үйрену (Артур Самуэльдің шашкасы) және табиғи тілде әңгімелесу (ЭЛИЗА, ШРДЛУ). Осы бағдарламалардың табысы символдарды өңдеу жүйелері кез келген зиялы әрекетті модельдей алатынын ұсынды.

Түсіндірме

Физикалық символдар жүйесі гипотезасы "цифрланған сигналдар" мен "символдар", "тар" АИ мен жалпы интеллект, сондай-ақ сана мен интеллектуалды мінез-құлық арасындағы ерекшелікті танымаса, тривиальды, ұғымсыз немесе маңызсыз болып қалады.

Семантикалық символдар динамикалық сигналдарға қарсы

Физикалық символдар жүйесі гипотезасы, егер «символдарды» нақты мағынасы немесе анықтамасы бар нәрселермен шектейтін болсақ, ғана қызығушылық тудырады, және олар <dog> және <tail> сияқты күрделірек символдар құру үшін басқа символдармен біріктіріле алады. Бұл цифрлық компьютер жадындағы қарапайым абстрактілі 0-лер мен 1-лерге немесе роботтың сезімталдық құрылысы арқылы өтетін 0-лер мен 1-лер ағынына қатысты емес. Сондай-ақ, бұл нейрондық желілерде немесе қолдаушы векторлық машиналарда қолданылатын, анықталмаған сандардың матрицаларына да қатысты емес. Бұл символдар болуы мүмкін, бірақ олардың нені білдіретінін әрқашан анықтау мүмкін емес. Бұл Ньюэлл мен Саймонның ниеті емес еді, және егер біз оларды қосатын болсақ, аргумент мәнсіз болып кетеді. Дэвид Турецкий мен Дин Померло PSSH-дегі «символдарды» сандық аппараттың екілік цифрлары ретінде қарастырсақ, қандай салдар болатынын қарастырады. Гипотезаның осы нұсқасында «символдар» мен «сигналдар» арасында ешқандай айырмашылық жасалмайды. Бұл жерде физикалық символдар жүйесі гипотезасы тек интеллектті цифрландыруға болатынын мәлімдейді. Бұл әлсіз тұжырым. Шындығында, Турецкий мен Померло символдар мен сигналдар бір болса, онда «адам дуалист немесе басқа түрлі мистик болмаса, жеткіліктілік берілген, себебі физикалық символдар жүйелері Тьюрингтің әмбебаптығына ие» деп жазады. Осы мәселе нейрондық желілердің немесе қолдаушы векторлық машинаның матрицаларында кездесетін белгісіз сандарға да қатысты. Бұл бағдарламалар динамикалық жүйенің цифрлық симуляциясында қолданылатын математиканы пайдаланады және «физикалық символдар жүйесі» емес, «динамикалық жүйе» ретінде жақсы түсініледі. Нильс Нильссон: «Кез келген физикалық процесті символдарды өңдейтін компьютерде кез келген қажетті дәлдікпен модельдеуге болады, бірақ мұндай модельдеуді символдар тұрғысынан, сигналдар емес, сипаттау тым қиын болуы мүмкін» деп жазды.

Жалпы және "жақсы" ақпарат

PSSH "жалпы интеллектуалды әрекетке" қатысты, яғни біз "интеллектуалды" деп санайтын кез келген қызметке. Осылайша, жасанды жалпы интеллектке тек символдық әдістерді пайдалану арқылы қол жеткізілуі мүмкін деген пікір білдіріледі. Бұл "тар" қолданбаларға қатысты емес. Жасанды интеллект зерттеулері нақты проблемаларды интеллектуалды түрде шеше алатын көптеген бағдарламаларды жасауда сәтті болды. Дегенмен, АИ зерттеулері әзірге адамдар сияқты түрлі жаңа проблемаларды шеше алатын жасанды жалпы интеллектіге ие жүйені құра алмады. Сондықтан, PSSH-қа қатысты сын АИ-дың болашақтағы мүмкіндіктерінің шектеріне байланысты, және ол қазіргі зерттеулерге немесе бағдарламаларға қатысты емес.

Гипотезаға қарсы дәлелдер

Нильс Нильссон физикалық символдар жүйесі гипотезасына қарсы бағытталған төрт негізгі "тақырыпты" немесе негізді анықтады. Бұл – "физикалық символдар жүйесі гипотезасының символдармен байланысы жоқ деген қателік пікір", ол жалпы интеллектілі әрекет үшін қажет деп есептеледі. AI үшін символдық емес өңдеу қажет деген кең таралған сенім (мысалы, байланыс архитектурасы арқылы қамтамасыз етілуі мүмкін). Ми жай ғана компьютер емес деген жиі айтылатын пікір, және "қазіргі түсінік бойынша есептеу интеллект үшін тиісті модельді ұсына алмайды". Соңғысы, кейбір адамдар мидың негізінен ойсыз екеніне, көбінесе химиялық реакциялар болып өтетініне және адамның интеллектілі мінез-құлқының мысалы, құмырсқалардың колониясы сияқты интеллектілі мінез-құлқына ұқсас екеніне сенеді.

Ми әрқашан символдарды қолданбайтынын дәлелдеу

Егер адам миы интеллектуалды мінез-құлықты жасау үшін символдық ойлауды пайдаланбаса, онда гипотезаның қажетті бөлігі жалған болып табылады, ал адам ақылы оған қарсы мысал болып келеді.

Тіршілікке енген таным

Джордж Лакофф, Марк Тернер және басқалар математика, этика және философия сияқты салалардағы абстрактілі қабілеттеріміздің денеден туындайтын санасыз қабілеттерге байланысты екенін, ал саналы символдармен жұмыс істеу біздің интеллекстің шағын бөлігі ғана екенін айтты.

Символды ЖА барлық проблемаларды шешуге қабілетті емес екендігіне дәлел

Символды ЖА ешқашан жалпы интеллектті өндірмейтінін дәлелдеу мүмкін емес, бірақ егер символды ЖА арқылы нақты проблемаларды тиімді шешудің жолын таба алмасақ, бұл PSSH-тың жеткілікті шартының дұрыс емеуіне дәлел болады.

Субсимволикалық немесе нейросимволикалық АИ бағдарламаларының интеллектті туғыза алатынына дәлел

Егер терең оқыту сияқты символдық емес АИ бағдарламалары проблемаларды интеллектуалды түрде шеше алса, онда бұл PSSH-нің қажетті бөлігінің жалған екендігінің дәлелі. Егер символдық АИ-ды басқа тәсілдермен біріктіретін гибридтік тәсілдер, екі техниканың біреуінен гөрі проблемалардың кең ауқымын тиімді шеше алса, онда бұл қажетті бөлік дұрыс, ал жеткіліктілік бөлігі жалған екендігінің дәлелі.

Брукс

MIT-тің Родни Брукс символдық ойлауды еш пайдаланбастан, қозғалу және тірі қалу қабілеті жоғары роботтар құрастыра алды. Брукс (және Ханс Моравек сияқты басқалар) біздің ең негізгі қозғалыс, тірі қалу, сезіну, тепе-теңдік және т.б. дағдыларымызға жоғары деңгейдегі символдардың қажет емес екенін, тіпті жоғары деңгейдегі символдарды қолдану одан да қиын және аз табысқа жеткізетінін анықтады. 1990 жылы жарияланған "Пілдер шахмат ойнамайды" атты мақаласында робототехниканы зерттеуші Родни Брукс физикалық символдар жүйесі гипотезасына тікелей қарсы шығып, символдардың әрқашан қажет емес екенін, себебі "дүние өзінің ең жақсы моделі. Ол әрқашан толық дерлік жаңарып тұрады. Онда білуге болатын барлық мәлімет бар. Маңыздысы – оны тиісті және жиі сезіну".

Байланыстық және терең оқыту

2012 жылы терең оқыту желісі AlexNet, ImageNet суреттерін жіктеудегі барлық басқа бағдарламалардан айқын басымдықпен озып кетті. Осы жылдар ішінде терең оқыту, символдық ЖА-ға қарағанда көптеген салаларда әлдеқайда сәтті екенін көрсетті.