Теория искусственного интеллекта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мышление может происходить в самых разных формах, разном стиле и с разным качеством: оно может быть разной степени связности, логичности и целесообразности, быть бредом и образцом великой мудрости, эффективным и пустым.

Мышление -- очень личностное явление, и его видов можно выделить столько же, сколько типов характера и других личностных особенностей: мышление ленивое и бодрое, импульсивное и рассудительное, некритичное и критичное, позитивное и негативное, прямолинейное и гибкое, мышление «процессника» и мышление «результатника», дикое и цивилизованное, мужское и женское.

Когда описывается «просто мышление», как правило, подразумевается мышление мужское. Мужчина чаще готов рассмотреть происходящее объективно, у женщины все пропитано чувствами и субъективностью. Мужчина чаще опирается на логику, женщина -- на интуицию, чувства и ощущения.

Начнем с понятия мышление-это многоуровневое и многофункциональное понятие, включающее в себя множество составляющих. Это процесс обобщенного и опосредованного отражения устойчивых,закономерных свойств действительности необходимых для разрешение каких либо задач. Мышление формирует структуру индивидуального сознания, классификационно-оценочные эталоны индивида, обобщенные оценки, характерную для него интерпретацию явлений и обеспечивает их понимание. В принципе это отражение реальности, самой сути вещей наделенное особенностями данного человека.

Мышление берет начало на физиологическом уровне,в основе лежит сложная аналитико-синтетическая деятельность коры головного мозга.Большое влияние на процесс мышления влияют сложные временные связи, которые образуются между концами мозговых анализаторов.Поскольку деятельность отдельных участков коры всегда обусловлена внешними раздражениями, постольку образующиеся при одновременном возбуждении этих участков коры нервные связи отражают действительные связи между предметами и явлениями,вот эти закономерно вызываемые внешними раздражителями «ассоциации» и составляют физиологическую основу процесса мышления.Вначале эти «ассоциации» отражают реальные связи в их самом общем и недифференцированном виде,при повторении этих явлений в жизни человека эти связи уточняются,закрепяются и становятся физиологической основой более или менее точных и правильных знаний о внешнем мире.

Так же мышление является результатом взаимодействия первой и второй сигнальных систем,при этом вторая сигнальная система является доминантной(ведущей) и управляет процессами первой сигнальной системой.

Слово преобразует первосигнальные образы действительности в обобщенные,что позволяет человеку в процессе мышления отойти от конкретных особенностей воспринимаемых явлений и мыслить существующие связи в форме понятий,а не в форме восприятий и представлений(образов).Отсюда и берут начало более сложные и многокомпонентные процессы мышления.

Мышление может быть без-образное:свободное от эмоциональных и чувственных элементов,проще говоря понимание вербального материала,восприятие информации-без возникновения в сознании каких либо образов (вюрцбургские психологи).Следующая ступень это визуальное мышление:это способ решения задач опираясь уже на имеющиеся образы,в свою очередь это мышление является предпосылкой к творческому мышлению,т.е. те же образы,но уже сгенерированные сознанием человека.Эта так называемая «ступенчатость» хорошо просматривается в видах мышления,и так рассмотрим их:

Основные виды мышления (образные,начиная со 2-го),они расположены по своей сложности от простому к сложному по мере развития человека:

1)Предметно-действенное(момент уточнения и закрепления более или менее точных и правильных знаний о внешнем мире) мышление присуще детям(от 1 до 3 лет)заключается оно в практических действиях осуществляемые детьми.Маленькие дети познают мир и делают первые выводы о его устройстве,пробуя предметы руками,разбирая их и ломая.

2)Наглядно-образное(предпосылки к так называемым «ассоциациям»)мышление в виде наглядных образов и представлений(зрительных,слуховых,тактильных).Наиболее развито у детей,но уже в возрасте от 4 до 7 лет,но так же присуще и взрослым.Такое мышление опирается на практическую реальность и при этом может создавать и хранить образы,не имеющего прямого аналога в ощущениях(сказочные персрнажи).

3)Образное мышление(образы в «чистом виде»)т.е. материалом для решения задачи являются образы(основном зрительные)-они либо извлекаются из памяти,либо воссоздаются воображением.Преобладающую роль здесь играет правое полушарие.Такое мышление играет важную роль в абстрактных профессиях,где нужен творческий подход:художники,дизайнеры,рекламисты,портные,парикмахеры,архитекторы.Отличием от предыдущей стадии является широкое использование словесных конструкций в формировании и преобразовании образов,а так же использование отвлеченных понятий.

4)Абстрактно-логическое(отвлеченное или понятийное-момент,когда слово преобразует образы действительности в обобщенные)такое мышление работает в форме отвлеченных понятий,символов и цифр.В этом случае человек оперирует понятиями,не имея дела с опытом,получннным при помощи органов чувств.Например:термины этики «справедливость» и «совесть»,«степень» и «производная» математические термины,«баланс» и «прибыль» эконмические,все они являются абстрактными понятиями и не могут восприниматься человеком непосредственно его органами чувств.

5)Аналитическое мышление-это вид мышления, развернутого во времени, имеет четко выраженные этапы, в достаточной мере осознанные субъектом.

6)Интуитивное-мышление в котором, отсутствует разделение на этапы, оно представлено в сознании.

7)Аутическое-связано с реализацией своих желаний;к нему можно добавить по схожести смыслов-эгоцентрическое:человека заботит все что связано с ним,в первую очередь интересы, желания, комфорт,основной признак такого мышления -неспособность поставить себя на позицию других.

Виды мышления создают «почву» для разновидностей и многообразия процессов мышления,включая в себя тот или иной вид,или их комбинацию,либо же вовсе имеют самостоятельное происхождение,как то связанное с видами мышления,рассмотрим некоторые из них:

1)Наглядно-действенное-когда решение задачи ищется осредством наблюдения реальных объектов,их взаимодействия и нпосредственным участием самого,наблюдающего объекта.(с него начинается развитие интеллекта как в фило-,так и онтогенезе)

2)Наглядно-образное мышление осуществляется на основе преобразования образов восприятия в образы-представления,некое перерождение визульного образа в образ представления конкретного человека.

3) Образное-процесс познавательной деятельности,направленный на отражение существенных свойств объектов(их частей,процессов,явлений)исущности их структуронй взаимосвязи.

4)Практическое-процесс мышления,совершающийся в ходе практической деятельности,направленных на решение отвлеченных теоретических задач.

5)Продуктивное мышление (синоним творческого)-решение проблем новых, нестандартных для субъекта(самая сложная задача для мысли человека-познание самого себя).

6)Теоретическое-процесс обобщения,анализа,планирование, рефлексия(степень осознания своих мыслей).Основным компонентом такого мышления являются содержательные абстракции;интенсивному развития теоретического мышления является учеба.

7)Дискурсивное- опосредствованное прошлым опытом речевое мышление человека. Словесно-логическое, или вербально-логическое, или абстрактно-понятийное, мышление. Выступает как процесс связного логического рассуждения, в котором каждая последующая мысль обусловлена предшествующей.

8) Комплексное-мышление осуществляемое в процессе своеобразных эмперических обобщений,основанием которых, служат отношения между вещами,открывающиеся в восприятии.

9)Технократическое мышление-это мировоззрение и менталитет,жизненные ценности конкретного человека.Это рассудок которому чужды разум и мудрость,нечто фундаментальное заложенное в данном человеке,сформированное в ходе жизни,на ее различных стадиях.

В свою очередь процессы мышления формируют более соложные процессы и являются компонентами чего-то большего, многоуровневого:

1)Мыслительные операции-наиболее простые процессы мышления(из сложных),создающие основу мыслительной деятельности.

2)Мыслительные действия-совокупность мыслительных операций, направленных на выявление непосредственно данных не данных, скрытых свойств и отношений объектов реального мира. Каждый мыслительный акт основан на системе операций.

3)Мыслительная деятельность-система мыслительных действий,направленных на решение какой либо проблемы,отдельные мыслительные процессы направлены на решение промежуточных задач,составных частей общей проблемы.

Поговорим подробней о мыслительных операциях,а именно о 6 основных:

1)Анализ-мысленное расчленение объекта на составляющие его элементы с «извлечением»,определенных,нужных для данной на этот момент задачи аспектов и критериев с последующим их сравнением. Например, психолог проводит анализ личностных качеств своего клиента на основании результатов теста Кеттела.

2) Синтез-объединение отдельных компонентов в целое. Обычно соседствует с анализом. Продолжая предыдущий пример, представим себе, как психолог, после анализа нескольких тестов, строит обобщенный психологический портрет человека.

3)Абстрагирование(отчасти,обратное синтезу;акцент)-выделение одной стороны предмета или явления, которые в реальности как отдельная не существует. В результате абстракции формируются понятия. В качестве примера можно взять понятие «надежность», как низкую вероятность поломки какой-нибудь разновидности бытовых приборов.

4)Обобщение-выделение общих существенных свойств в сравниваемых объектах.Например, произведя анализ продаж отдельных сортов хлеба, хозяин пекарни приходит к выводу, что наилучшим спросом пользуются сдобные булочки, независимо от их размеров и начинок.

5)Конкретизация(обратная обобщению) выделение у предмета или явления характерных именно для него черт, не связанных с чертами, общими для класса предмета или явления. Например, хозяин мини-пекарни, выяснив повышенный спрос на сдобные булочки, решает выпекать их новый вид - с кунжутом и клубничной начинкой.

А сейчас рассмотрим более сложные мыслительные процессы,а конкретнее-их формы:

1)Понятие- мысль, в которой отражаются общие, существенные признаки предметов и явлений. Например, в понятие "человек" входят такие существенные признаки, как трудовая деятельность, прямохождение, членораздельная речь и многое другое. Не нужно путать или сопоставлять с значением слова «термин»,отличие заключается в отсутствии конкретной границы «обширности» самого определения заключенного в «понятие»,а «термин» это конкретное,впринципе константное определение,например:метеология-наука изучающая погоду и ее особенности,можно более подробно но суть такова,а понятие оно у каждого своё в принципе, есть общая основа. Отличие понятия от представления состоит в том, что представление - это всегда образ, а понятие - это мысль, выраженная в слове (абстрактно-логическое мышление). Кроме того, представление включает в себя как существенные, так и несущественные признаки, а понятие - только существенные. Содержание понятий раскрывается в суждениях.

2)Суждение- есть отражение связей между предметами и явлениями или между их свойствами и признаками. Из двух или более суждений можно построить следующую по сложности форму мышления-умозаключение.

3)Умозаключение- такая связь между понятиями или суждениями, в результате которой из одного или нескольких суждений мы получаем новое суждение.

Все это в совокупности создает «мыслительную базу» человека в принципе, у всех она одинакова,а вот ее качества(характеристики) различаются.Какие-то из этих качеств имеют значение при решении теоретических задач, какие-то - при решении практических вопросов.Эти качества оказывают немалое влияние на характер и даже жизнь человека.Рассмотрим несколько таких качеств:

2)Быстрота мышления - способность находить правильные решения в условиях дефицита времени(летчики).

2)Гибкость мышления - умение изменять намеченный план действий, при изменении обстановки или изменении критериев правильного решения(бизнесмен).

3) Глубина мышления - степень проникновения в сущность изучаемого явления, способность выявлять существенные логические связи между компонентами задачи(следователь).

4)Беглость мышления (скорость)- одна из основных динамических характеристик мышления как психического процесса, отражает количество типовых интеллектуальных операций, совершаемых человеком в единицу времени.

5)Критичность мышления- способность выявлять ошибки и несоответствия, исправлять эти ошибки, обнаруживать сильные и слабые стороны изучаемого объекта, соотносить контролируемые объекты или процессы с эталоном, обосновывать истинность выдвигаемых предположений.

Вопрос о том, что такое мышление и какую роль оно играет в познании и деятельности человека, интересовало человечество издавна. Так, ещё в античности возникло разграничение деятельности органов чувств и деятельности мышления (Гераклит Ефеський - V века до н.э.; Парменид - V века до н.э.; Платон - IV вв до н.э.).

Процесс мышления как объект исследования психологии имеет множество определений, терминов, ответвлений и каких-то либо подразделений объединенных в теории, и при этом каждый НИИ или даже ученый имеет свою версию или теорию, сейчас мы рассмотри несколько из них:

*Асоцианистская теория. Первые представления о универсальных закономерностях психической жизни связывались с образованием связей (ассоциаций). Так, в XVII ст. считалось, что связь, цепочка представлений образует мнение. Развитие мышления воображается как процесс накопления ассоциаций. Психология мышления в то время ещё не выделялась в отдельный раздел. На данном этапе развития науки мышление не рассматривался как особая форма деятельности субъекта. А потому за основу любого умственного процесса принимали цепочку образов-представлений, возникал самопроизвольно. Асоцианистский подход к мышления сосуществовал с формально логичным (Т. Циген).

Мышление часто сопоставлялось с логикой, выделялось понятийно-теоретическое мышление, которое часто неправомерно называли логичным. К интеллектуальным способностей в то время относили "мировоззрение", логические рассуждения и рефлексию (самопознания).

Подход к объяснению мышления как ассоциации представлений набирал силу в XVIII-XIX вв. Л. С. Выготский (20-30-е годы XX века) неоднозначно относился к этому направлению в психологии. Он отрицал асоцианистские трактовки понятий, а более простые формы обобщения связывал с ассоциациями. Этот подход в объяснении мышления развивал Ю. А. Самарин, на роли ассоциаций в механизмах мышления подчёркивал А. Ф. Есаулов.

*Вюрцбурзкая школа выделяла процесс мышления в самостоятельную деятельность, но оторвала его от практической деятельности, языка и чувственных образов. Примером идеорогии этой школы может быть такое рассуждение одного из ее представителей: "Мы не только скажем: мыслю - значит, существую, а также: мир существует, как мы устанавливаем и определяем."(мысли материальны). Мышление рассматривалось сторонниками Вюрцбурзкой школы как функционирование интеллектуальных операций, О. Зельц-один из сторонников этой теории понимал мышление как процесс выполнения интеллектуальных операций, определяемых структурой общей задачи и антиципацией (предвидением) результатов этих операций.

Последователем О. Зельца, был голландский психолог А. де Гроот. Он поставил себе целью описать мыслительный процесс, лежащий в основе игры в шахматы, выделив в нем четыре последовательные стадии: ориентирование, обследование (шахматист делает предварительную прикидкам), исследование, доведение.Так же над этой теорией работали следующие ученые: С. Л. Рубинштейн, А. В. Брушлинський, Л. В. Гурова, украинские психологи А. В. Скрипченко, Т. В. Косма, Т. К. Чмут, О. Г. Балл.

*Гештальт психология. Представители этого направления (М. Вертгеймер, В. Келлер, К. Коффка, К. Дункер) начали новый подход к мышлению, рассматривая его как акт переструктурирования ситуаций. Первичным содержанием любого психического процесса они считали целостные образования-конфигурации, формы, или "гештальт". Мышление рассматривалось как внезапное, не подготовленное аналитической деятельностью, направленной на выделение существенных признаков проблемной ситуации.

Как отмечают М. Вертгеймер, К. Дункер, решение задачи заключается в том, что отдельные элементы проблемной ситуации начинают восприниматься в новом гештальт, в новых отношениях; т.е. проблемная ситуация переструктурируеться, ее элементы выявляют новые признаки и отношения. Сам процесс решения задачи направлен на открытие нового свойства объекта, существующего в определённой системе отношений с другими элементами задачи. Решение задачи наступает как гештальт, как целостное образование, которое представляет собой определённый шаг в этом процессе.

*Бихевиоризм. Это направление в психологии XX в. Его основатель Дж. Уотсон расширенно трактовал мышление, сопоставлял его с внутренним вещанием или со средствами невербальной коммуникации. Дж. Уотсон отличал три формы мышления: 1) простое развертывание языковых навыков; 2) решение задач не новых, но таких, которые редко встречаются 3) решения сложных задач, требующих словесного выражения соображения перед выполнением определенных действий.

*Психоанализ. Представители этого направления рассматривают мышление как мотивационный процесс. З.Фрейд считал, что остроумие и его результаты могут возникать вследствие неудовлетворения первичных потребностей, другими словами творчество является сублинированным удовлетворением этих потребностей т.е. мыслительная деятельность происходит под влиянием бессознательного мотива или его заменителя - желаемого мотива.Так же Э. Блейлер в своих трудах показывает регулирующее влияние мотивационно-эмоциональной сферы на мышление.

*Теория мотивации. Согласно этой теории, мотивация поведения человека идет от познания. В рамках этой теории изучаются связь мышления с уровнем притязаний и влияние на этот процесс мотивации достижения. Выбор мотива зависит от того, как субъект познает ситуацию, его чаяния, его идеалы.

*Гуманистичекая теория. Эта теория основана на влиянии мотивов самоактуализации на процесс мышления человека. Начал изучение этих мотивов еще К. Юнг, однако более глубоко анализировал А. Маслоу и сделал вывод что, в перечне черт личности, которая самоактуализуется, есть немало таких, которые касаются мышления (эффективность восприятия действительности, комфортное отношение к реальности, постоянное появление нового в понимании того, что происходит, чувство юмора.

*Операциональная концепция мышления(интеллекта).Над этой теорией работали Ж. Пиаже и его сотрудники они рассматривали мышление как биологический процесс. Ж. Пиаже использует понятие "интеллект", а не мышление, анализирует такие трактовки интеллекта, как "психическая адаптация к новым условиям" (Э. Клапаред, В. Штерн), как "акт внезапного понимания" (К. Бюлер, В. Келлер). Для Ж. Пиаже характерным является генетический подход к решению проблем интеллекта. Согласно теории Пиаже в этом процессе может быть выделено пять стадий (или пять этапов в построении операций).

1. Стадия сенсомоторного интеллекта (от 8-10 месяцев до 1,5 года).

2. Символический, или допонятийный интеллект (от 1,5-2 до 4 лет).

3. Стадия интуитивного (наглядного) интеллекта (от 4 до 7-8 лет).

4. Стадия конкретных операций (от 7 - 8 до 11 -1 2 лет).

5. Стадия формальных операций, или рефлексивный интеллект (от 11 -12 до 14-15 лет).

Чтобы описать основные аспекты интеллекта, Ж. Пиаже использует биологические, физические понятия, а также понятия из логики и математики.

*Теория мышления как системы обработки информации*. С появлением электронно-вычислительных машин возникло понимание мышления как системы обработки информации (А. Ньюелл, Г. Саймон, М. Минский, Дж. Маккарти, Дж. Миллер, Ю. Галантер, К. Прибрам). Первоочередной задачей было проследить движение потока информации в "системе" (т.е. в мозге). Основными понятиями этого подхода являются те, что касаются когнитивной деятельности: информация, вход, переработка, кодирование и подпрограмма.

Так же оcобое значение сбору информации о признаках элементов проблемной ситуации придавали В. Н. Пушкин, О. К. Тихомиров.

Существует теория, что все технические средства в той или иной степени придуманы человеком по образу и подобию себя. Вершиной изобретения на сегодня стал компьютер, который в упрощенной форме повторяет принципы работы головного мозга человека. В принципе любая вещь сделанная руками человека является своеобразным воплощением себя. Человек всегда стремился показать свой внутренний мир в твореньях, показать свои переживания, реализовать мечты.

Компьютер - это не только инструмент для сохранения, воспроизведения и переработки информации. По сути это упрощенный работник-человек в нашем доме. Пожалуй, единственным недостатком которого является отсутствие мышления. Но это временный недостаток.

Итак, действительно, насколько стал похож компьютер функционально и анатомически на человека? Для начала вспомним основные составляющие и периферийные устройства компьютера, это:

1)процессор

2)материнская плата

3)оперативная память

4)кулеры

5)флоппи-дисковод

6)оптический привод

7)жесткий диск

8)видеокарта

9)блок питания

10)корпус

11)монитор

12)клавиатура

13)мышь

14)колонки

15)принтер

16)сканер

Организм же человека представлен органами, объединенными в системы, такие как:

1)сердечно-сосудистая (сердце, сосуды)

2)дыхательная (легкие, дыхательные пути)

3)пищеварительная (желудок, кишечник)

4)нервная (мозг и нервные волокна)

5)опорно-двигательная (кости, суставы)

6)эндокринная (щитовидная железа)

7)лимфатическая (лимфоузлы и сосуды)

Вообще же затрагивая тему человек-компьютер, на мой взгляд, стоит начать с сравнения нервной системы с устройством компьютера.

Основными функциями нервной системы человека являются получение, переработка, хранение и воспроизведение соответствующей информации с целью достижения оптимального приспособительного эффекта. Нервная система делится на периферическую и центральную. К периферической относится нервные узлы и нервы, а к центральной - головной и спинной мозг. Периферическая и центральная нервная системы находятся в постоянном взаимодействии путем обмена информации, как и в компьютерах, идущей в переработанном, закодированном виде. В периферических афферентных приборах - рецепторах кодирование изменений интенсивности внешнего воздействия во времени осуществляется за счет изменения частоты одиночных нервных импульсов, передающихся от периферии к центру. По сути, каждое электронное устройство созданное человеком работает по тому же принципу. Рецепторами у компьютера в упрощенном варианте являются кнопки клавиатуры, мыши и другие устройства так или иначе регулирующих работу ЭВМ. При нажатии клавиши мы создаем потенциал действия также возникающий и на мембране клетки - рецептора (нейроне), который кодируется и отправляется по нервным волокнам, аналогами которых являются провода и кабели, в нервные узлы, где происходит переключение на другой нейрон (клетка нервной системы). В компьютере имеются аналоги такого узла, например, USB-концентратор. Далее, по волокнам импульс идет в корешки спинного мозга, в котором проходят двигательные и чувствительные пути к продолговатому мозгу. Пожалуй, аналогом таких путей станут различного рода шины, соединяющие устройства компьютера.

Таким образом, упрощенно, провод клавиатуры, присоединенный к USB-порту, является чувствительным, а провода идущие к кулеру - двигательными (думаю, из названия пути понятно почему). Однако, в нервной системе человека регуляция деятельности каждого органа происходит по принципу обратной связи, т.е. в зависимости от функциональной потребности организма и состояния органа выбирается наиболее оптимальная программа работы органа, чего не реализовано в работе большинства компьютеров в настоящее время, но активно внедряется и считается новым шагом в развитии электронных устройств. Примером может стать технология Cool'n'Quite(технология понижения скорости и энергопотребления центрального процессора) в процессорах AMD или Speed Step в процессорах Intel.

Между собой нейроны соединены посредством синапсов, причем каждый нейрон может иметь до 10000 таких связей. Синапсом в электронной технике можно назвать: два скрученных между собой или припаянных в концах проводов, например:разъемы для подключения клавиатуры, мыши, AGP, PCI.

Итак, путешествуя от периферии, мы добрались до спинного мозга, в котором проходят пути, соединяющие периферическую и центральную нервную систему. У компьютера данные функции выполняют многочисленные дорожки на материнской плате, идущие к контроллерам различных периферических устройств. Т.е. «спинной мозг» представлен не как нечто целое,унитарное, в котором сосредоточены все «нервные волокна», а множеством дорожек, рассредоточенных по материнской плате.

Спинной мозг человека переходит в продолговатый мозг без четкого разграничения. Структурно по разнообразию и строению ядер продолговатый мозг сложнее, чем спинной. За счет ядерных образований и ретикулярной формации реализуются вегетативные, соматические, вкусовые, слуховые, вестибулярные рефлексы. Через продолговатый мозг проходят все восходящие и нисходящие пути спинного мозга. По-видимому, под устройством, обладающим сходными по важности для работы компьютера может стать южный мост. Эта микросхема реализует медленные взаимодействия на материнской плате между чипом и ее компонентами. Функционально, южный мост включает в себя шину PCI, шину ISA, SMBus.Также южный мост управляет питанием (дыхательный и сосудодвигательный центры), звуковой контроллер AC97 (слух, создание звуков). Реже, южный мост может содержать в себе поддержку клавиатуры, мыши и последовательных портов, а также ряд контроллеров и шин.

Выше продолговатого мозга идет Варолиев мост, который выполняет сенсорные, проводниковые, двигательные, интегративные функции.

Затем идет средний мозг, представленный четверохолмием и ножками мозга. Через него поступает зрительная, слуховая информация, реализуется рефлекторная, проводниковая и двигательные функции. Пожалуй, в компьютере функции Варолиева моста и среднего мозга берет на себя также южный мост.

Мозжечок - одна из интегративных структур мозга, принимающая участие в координации и регуляции произвольных, непроизвольных движений, в регуляции вегетативных и поведенческих функций. Проще говоря, отвечает за положение тела в пространстве и движения. Современный домашний компьютер не способен к передвижению, соответственно в нем нет ни одного устройства, ответственного за движения в пространстве. Однако даже самый простой робот имеет специальные устройства, выполняющие данные функции(различные датчики взаимодействующие с ЦП).

Важную функцию в нервной системе выполняет ретикулярная формация, представляющая собой сеть нейронов с многочисленными диффузными связями между собой и практически со всеми структурами центральной нервной системы.

Думаю, ретикулярная формация уникальна в своем роде, ей нет аналогов в компьютере на данный момент, т.к. в большинстве случаев контроллеры соединены между собой упорядоченно, тогда как условно 1 нейрон ретикулярной формации посредством аксонов и дендритов связан с тысячами нейронов различных нервных центров напрямую, участвуя в регуляции их работы и взаимодействия между собой.

Еще одной структурой головного мозга, выполняющей интегративные функции, является промежуточный мозг. Промежуточный мозг интегрирует сенсорные, двигательные и вегетативные реакции, необходимые для целостной деятельности организма. Основными образованиями являются таламус, гипоталамус, эпифиз.

Таламус - структура, в которой происходит обработка и интеграция практически всех сигналов, идущих в кору большого и спинного мозга, среднего, мозжечка, базальных ганглиев головного мозга. Таламус является одной из самых важных интегративных структур нервной системы. На материнской плате столь важную микросхему мы можем найти в лице северного моста, который обеспечивает взаимодействие между CPU и памятью, видеоадаптером, определяет частоту системной шины, возможный тип оперативной памяти и т.д. Таламус напрямую соединен с корой головного мозга, где происходит обработка полученной информации и просчитывается ответ на полученный сигнал, т.е. также как и северный мост объединяется с CPU, который также выполняет те же функции, что и кора головного мозга.

Человек - существо весьма эмоциональное и поэтому совсем не удивительно, что имеется целая система отвечающая за эмоции. Лимбическая система представляет собой функциональное объединение структур мозга, участвующих в организации эмоционально-мотивационного поведения, таких как пищевой, половой, оборонительный инстинкты. Эта система участвует в организации цикла бодрствование-сон. Оказывает регулирующее влияние на кору большого мозга и подкорковые структуры, устанавливая необходимое соответствие уровней их активности. Особенностью лимбической системы является то, что между ее структурами имеются простые двусторонние связи и сложные пути, образующие множество замкнутых кругов. Такая организация создает условия для длительного циркулирования одного и того же возбудителя в системе и, тем самым, для сохранения в ней единого состояния и навязывания этого состояния другим системам мозга.

Пожалуй, перебрав в памяти все основные компоненты, расположенные на материнской плате, вы не найдете ничего столь важного и сложного, выполняющего подобные функции объединенные в одной микросхеме. Да это и понятно, «эмоциональная» реакция компьютера в виде выскакивающего окошка об успешной записи CD-R или о критической ошибке, реализованная программно, никак не может сравниться по окраске с эмоциями человека, выигравшего миллион или ощутившего всю тяжесть старого утюга, опрокинутого на ногу.

Преступим к рассмотрению самого интересного, коры головного мозга.

Кора большого мозга - высший отдел ЦНС, обеспечивает совершенную организацию поведения животных на основе врожденных и приобретенных в онтогенезе функций.

Кора имеет следующие морфофункциональные особенности:

1)Многослойность расположения нейронов

2)Модульный принцип организации

3)Соматотопическая локализация рецептирующих систем

4)Экранность, т.е. распределение внешней рецепции на плоскости нейронального поля коркового конца анализатора

5)Зависимость уровня активности от влияния подкорковых структур и ретикулярной формации

6)Цитоархитектоническое распределение на поля

7)Наличие в специфических проекционных сенсорных и моторной системах вторичных и третичных полей с ассоциативными функциями

8)Наличие специализированных ассоциативных областей

9)Динамическая локализация функций, выражающаяся в возможности компенсаций функцией утраченных структур

10)Перекрытие в коре большого мозга зон соседних периферических рецептивных полей

11)Возможность длительного сохранения следов раздражения

12)Реципрокная функциональная взаимосвязь возбудительных и тормозных состояний

13)Способность к иррадиации возбуждения и торможения

14)Наличие специфической электрической активности

Глубокие борозды делят каждое полушарие большого мозга на лобную, височную, теменную, затылочную доли и островок. Кора большого мозга делится на древнюю (archicortex), старую (paleocortex) и новую (neocortex). Кора это своеобразное ядро большого процессора представленное в виде миллиардов взаимосвязанных нейронов.В свою очередь кора головного мозга разделена на ряд областей, ответственных за те или иные функции, например, за понимание речи, осмысление зрительной информации, распознавание запахов и т.д. Компьютер в этом плане более ограниченный, видеокарта будь то GeForce 8800Ultra или GeForce 4MX(различие в качестве) часть коры головного мозга компьютера, отвечающая за восприятие и обработку видеоинформации. В принципе, процессор является «мозгом» ЭВМ, стандартное определение термина центральный процессор, это - процессор машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающая за выполнение основной доли работы по обработке информации - вычислительный процесс. Компьютер также многослоен, имеет модульный принцип организации, соматотопически и цитоархитектонически локализован (архитектурно разделен на блоки отвечающие за выполнение определенных задач), также его активность зависит от ниже стоящих в иерархии устройств. Процессор может «длительно сохранять следы раздражения» в КЭШе, однако мозг человека архитектурно более сложен.Важной составляющей любого компьютера является жесткий диск, на котором хранится вся информация, у человека же, за это отвечают миллиарды клеток головного мозга, и при этом, нет локализованной структуры ответственной за долговременную память, как в компьютере(для этого есть специальное устройство).

Перейдем к рассмотрению других составляющих нашего тела и тела компьютера.

Каждый раз, начиная работу с компьютером мы подключаем его к электрической сети. Поток электронов наполняет жилы «компьютера» словно эритроциты сосуды человека. Они несут энергию, необходимую для «оживления» ЭВМ. В свою очередь эритроциты крови человека несут кислород, необходимый для жизнедеятельности человека. Кровь также разносит питательные вещества по всему организму, которые являются строительным материалом для клеток всех тканей. Компьютер не способен к самовосстановлению (регенерации), поэтому ни одна его структура не выполняет данную функцию; а вот функцию «вен» выполняет кабель, сердце же представлено блоком питания ПК который мы каждый раз подключаем к электросети.

Итак мы провели сравнение человека с компьютером, конечно оно поверхностное, но исходя из этого можно сделать вывод: компьютер построен по подобию человека, имеются и функциональные сходства, похожий принцип работы некоторых составляющих частей машины и человека,но в чем же разница и проблема выхода компьютеров на уровень человека по возможностям и функциям и возможно ли превосходство над человеком, уже на видовом уровне?

На московском фестивале «Японская осень -- 2013» демонстрировалось театрализованное действо по «Трём сёстрам» Чехова, в котором роль младшей сестры играл андроид. Столь неординарное решение стало результатом сотрудничества труппы «Сэйнэндан», которая ставила спектакль, и небезызвестного исследователя-робототехника Хироси Исигуро, создавшего робота-геминоида, который внешне в точности копирует человека. Проблема сходства человека и машины появилась в культуре едва ли не вместе с самими машинами. Но сходство или различия между машиной и человеком кроются не во внешних признаках, не в том, похожи ли руки умного механизма или его лицо на человеческие. Главное в другом -- как этот робот оперирует информацией. Поведение и эмоции у человека зависят от работы мозга, который сравнивает, анализирует, вычисляет и т. д., то есть управляется с данными. У машины манипуляцией данными занят управляющий компьютер, точнее -- центральный процессор, который заведует работой всех остальных частей компьютера. Таким образом, о сходстве или различии человека и машины, будь то чистая математика или мораль с эмоциями, следует судить по подобию или разнице между мозгом и процессором.

Воплощение принципов работы мозга -- давняя мечта машинных кибернетиков. С философской точки зрения копирование мозга «в железе» может выглядеть не слишком увлекательно: помнится, Станислав Лем недоумевал, зачем создавать «железный» человеческий мозг, когда природа всё уже изобрела, и не лучше ли поискать какие-то другие способы организации информационно-машинных устройств. Но даже художники учатся, копируя работы великих предшественников, поэтому кажется вполне логичным, что разработчики микросхем и программного обеспечения сначала хотят научиться создавать аналог мозга, а потом уж, если потребуется, превзойти его. Нынешние компьютеры, обгоняя человека в скорости математических вычислений, уступают ему в скорости распознавания каких-то объектов -- например, слов или лиц, да и вообще способен ли мыслить компьютер?

Не совсем ясно, как компьютер может делать что-либо, чего "нет в программе"? Разве можно скомандовать кому бы то ни было рассуждать, догадываться, делать выводы?

Противники тезиса о "мыслящих машинах" обычно считают достаточным сослаться на общеизвестный факт: компьютер в любом случае делает лишь то, что задано в его программе, - и, следовательно, никогда не сможет "думать", так как "мысли по программе" уже нельзя считать "мыслями".

Это и верно, и неверно. Строго говоря, действительно: если компьютер делает не то, что в данный момент предписывается ему программой, то его следует считать испортившимся.

Однако то, что представляется "программой" человеку, и то, что является программой для компьютера, - вещи очень разные. Ни один компьютер не сможет выполнить "программу" похода в магазин за продуктами, которую вы вкладываете в голову десятилетнего сына, - даже если эта "программа" включает только совершенно однозначные инструкции.

Разница заключается в том, что компьютерные программы состоят из огромного количества гораздо более мелких, частных команд. Из десятков и сотен таких микрокоманд складывается один шаг, из тысяч и даже миллионов - вся программа похода за продуктами в том виде, в каком ее смог бы выполнить компьютер.

В самом деле: если бы вся программа состояла из одного приказа "сходить за продуктами", то компьютер по определению не смог бы сделать ничего другого - он упрямо шел бы в универсам, что бы ни происходило вокруг. Иными словами, хотя для понимания короткой программы обязателен "человеческий" интеллект, результат такой программы - выполняй ее компьютер, а не человек - был бы детерминирован весьма жестко.

Мы, однако, вынуждены давать компьютерам гораздо более подробные инструкции, определяя малейший их шаг. При этом нам приходится добавлять в программу и такие инструкции, которые впрямую не относятся к данной задаче. Так, в нашем примере роботу необходимо сообщить правила перехода улицы (и правило "если на тебя едет машина, отпрыгивай в сторону").

Эти инструкции обязательно должны включать в себя проверку некоторых условий для принятия решений, обращение за справками (о погоде, о местоположении магазинов) к тем или иным базам данных, сравнение важности различных обстоятельств и многое другое. В результате компьютер с такой программой получает гораздо больше "степеней свободы" - существует очень много мест, в которых он может отклониться от пути к конечной цели.

Разумеется, в подавляющем большинстве случаев эти отклонения будут нежелательными, и мы стараемся создать для работы компьютера такие условия, в которых риск "выскакивающего из-за угла автомобиля" был бы минимальным. Но жизнь есть жизнь, и все мыслимые сюрпризы предусмотреть невозможно. Вот почему компьютер способен удивить как неожиданно "разумной" реакцией на, казалось бы, непредсказуемые обстоятельства, так и невероятной "глупостью" даже в самых ординарных ситуациях (чаще, к сожалению, последнее).

Именно построение сложных программ на основе детального анализа мельчайших шагов, из которых складывается процесс мышления у человека, и составляет современный подход к созданию "думающих машин" (во всяком случае, один из подходов). Конечно, сложность - это далеко не все. И все же из ученых, занимающихся этой проблемой, мало кто сомневается в том, что "умные" программы XXI века будут отличаться от современных прежде всего неизмеримо большей сложностью и количеством элементарных инструкций.

Многие современные системы обработки информации уже настолько сложны, что некоторые особенности их поведения просто невозможно вывести из самих программ - их приходится в буквальном смысле слова исследовать, ставя эксперименты и проверяя гипотезы. И наоборот - многие черты разумной деятельности человека, которые на первый взгляд кажутся едва ли не "озарениями свыше", уже достаточно хорошо моделируются сложными программами, состоящими из множества простых шагов.

Вообще же в современном обществе уже применяются машины наделенные «искусственным интеллектом» в различных сферах нашей жизни.

Военные беспилотники уже давно находятся на службе безопасности и используются в разведке, во время стихийных бедствий. Иранская компания «RTS Ideas» разработала прототип поисково-спасательного дрона Pars, который может стать важным подспорьем в работе служб спасения. Pars оснащен восемью роторами (на рендерах их всего четыре) и системой навигации, а главное - креплениями под три спасательных круга. Дрон развивает скорость до 25,7 км/ч, что значительно превышает скорость даже самого умелого пловца. На предварительных испытаниях беспилотника в Каспийском море, где к условному утопающему одновременно выплыл спасатель и вылетел дрон, Pars достиг цели и сбросил жертве спасательный круг на 69 секунд быстрее спасателя. Заряда батареи, который, по замыслу, пополняется от солнечных панелей, хватает на 10 минут полета на максимальной скорости. В настоящее время RTS Ideas продолжает тестирование устройства.

А сейчас приведу пример того, что роботы осваивают умственный труд как минимум не хуже, чем труд физический.Показывает нам его робот по имени Quill. Ну, вообще-то это «робот» бестелесный. Так называется пакет программных средств, созданный специализирующейся в области narrative science, «повествовательной науки», чикагской компанией Narrative Science. Компания эта была создана в 2010 году для коммерциализации разработанной в Northwestern University технологии, позволяющей переводить числовые ряды в письменное повествование. Технология сразу же нашла применение для генерации текстовых отчетов о бейсбольных играх, формирования финансовых отчетов о деятельности корпораций для таких гигантов деловой журналистики, как Forbes. Не прошел мимо потенциала робота-журналиста Quill и инвестиционный фонд In-Q-Tel. Эта организация, размещенная в Арлингтоне, штат Вирджиния, инвестирует в высокие, преимущественно информационные, технологии в интересах такой любознательной - и служащей делу демократии и мира - организации, как ЦРУ. Оказалось, что шпионам куда понятнее словесные отчеты, нежели горы чисел, и поэтому контрактники из Quill генерируют каждый день миллионы слов для разведывательного сообщества США. Как именно работает Quill - не сообщается. Это и понятно - Большие Деньги хранят свои секреты куда бдительнее, чем американские спецслужбы, в которых регулярно появлялись советские «кроты». Ясно лишь, что это некая система технического искусственного интеллекта, строящая на базе получаемой статистики некие модели мира и производящая их анализ. Quill «знает» некие ключевые понятия - «доход», «прибыль», «банкротство» и вербально описывает ситуацию в том или ином секторе рынка. Причем тексты от Quill очень даже ясны и понятны, что выгодно отличает его от многих иных генераторов теста. И теперь Quill начинает вытеснять людей из сугубо интеллектуальной деятельности. Сначала из спортивной журналистики, потом из журналистики финансовой,затем уже финансового аналитика инвестиционных банкиров. Кремниевый интеллектуал -тиражирование которого происходит со скоростью тиражирования софта - окажется куда предпочтительней человека, которому нужно обучаться и приобретать опыт десятилетиями.

Японские же разработчики зашли еще дальше - они изобрели робота испытующего эмоции. Первые 200 экземпляров из тестовой партии будут по принципу лотереи распределены между конструкторами и программистами. После учета их замечаний и доводки андроида они поступит в официальную продажу. Произойдет это в феврале 2015 года. Принцип его работы основан на так называемом машинном обучении: каждый Pepper (модель андроида) уже имеет встроенную инструкцию по идентификации эмоций и правильным реакциям на каждое состояние собеседника. Как только одному из роботов встречается нечто необычное, например, женская истерика во время ПМС, он вносит паттерны поведения в общую базу данных. Информация становится мгновенно доступна каждому роботу из модельного ряда: все имеют доступ к облачной технологии -- как сайлоны из Battlestar Galactica. И андроиды учатся реагировать на новые непредвиденные обстоятельства. Робот оснащен массой датчиков, позволяющих ему воспринимать эмоции окружающих людей. В голову андроида встроены две цветные камеры и трехмерный лазерный датчик. В верхней части корпуса находится гироскоп, следящий за положением тела. Еще один гироскоп, два ультразвуковых сонара, три контактных датчика и шесть лазеров расположены в основании робота. Его манипуляторы выполнены в виде человеческих рук с четко выраженной анатомией и кинематикой. Каждый манипулятор также имеет датчики прикосновения. Нужны они не для выполнения работы, а для жестикуляции.

На "груди" робота находится 10-дюймовый сенсорный дисплей, подключенный к компьютеру, работающему под управлением операционной системы NAOqiOS - как и алгоритм распознавания эмоций, она разработана компанией Aldebaran Robotics. Необходимые приложения работают в облачной вычислительной среде, с которой андроид общается по Wi-Fi или через гигабитный Ethernet.

Разработчики считают, что Pepper является идеальным устройством для обслуживания посетителей магазинов. Определив эмоциональное состояние собеседника, робот при помощи одного из имеющихся в его распоряжении алгоритмов выясняет предмет заинтересованности клиента и сопровождает его к месту, где находится нужный товар, двигаясь со скоростью три километра в час.

При необходимости робот может дать разъяснения и рекомендации. К началу массового производства разработчики планируют оснастить андроидов функцией самообучения, что позволит сообществу Pepper накапливать в облаке совместный опыт и избегать допущенных ранее ошибок.

Рост робота составляет 1,2 метра, вес 28 килограммов. Заряда аккумулятора хватает на 12 часов непрерывной работы. Стоимость Pepper 1930 долларов.

Не только Японцы отличились «человечным» роботом, но и наш соотечественник с Одессы, правда роботу ещё не было дано официальное название, но он уже прославился на весь мир. Компьютерный алгоритм, представляющийся людям 13-летним школьником из Одессы Евгением Густманом, стал первым в истории искусственным интеллектом, прошедшим тест Тьюринга. В рамках испытания несколько людей и машин общались друг с другом, не видя своих собеседников, и оценивали ответы на степень «человечности». Алгоритм, разработанный питерскими программистами, набрал 33% голосов в пользу того, что он человек, а для прохождения испытания требовалось всего 30%.

В первые дни после появления в сети новости о революционном искусственном разуме на сайт, где можно пообщаться с программой, было не пробиться. Но теперь он вполне доступен для посетителей.

Роботы отличились и в музыкальной сфере:система Iamus может написать песню примерно за секунду и еще за несколько минут конвертировать ноты в музыкальный файл. Происходит это без участия человека, если не считать работы настройщика: он объясняет компьютеру основы музыкальной теории и возможности живого исполнителя (например, что у пианиста две руки, а не три). Технически речь идет про серверный кластер с оперативной памятью в 700 гигабайт, занимающий маленькую комнату. Пока Iamus известен главным образом академическими произведениями для симфонических оркестров, в том числе для Лондонского. Если верить прошлогоднему интервью с разработчиками, самое страшное впереди: робот якобы уже насочинял больше миллиарда треков в самых разных жанрах (для сравнения: в iTunes Store, крупнейшей в мире цифровой фонотеке, около 30 миллионов треков), и они планируют продавать их всем желающим по два доллара за штуку. И таких примеров уже относительное множество, но все таки как это выглядит изнутри? как программируется и как устроено,и какие основы и принципы работы заложены в умных машинах? Для этого рассмотрим методы и подходы к созданию искусственного интеллекта.

Вообще же в качестве самостоятельного научного направления искусственный интеллект (ИИ) существует уже более четверти века. Мнение общества, относительно специалистов данной области, постепенно менялось от скепсиса до уважения, и понимания перспектив данной области в будущем. В передовых странах, таких как США и Япония, работы в области интеллектуальных систем поддерживаются на всех уровнях - от рядовых граждан, до правительственных органов. Существует вполне обоснованное мнение, что именно исследования в области ИИ будут определять характер нынешнего информационного общества, которое уже фактически пришло на смену индустриальной эпохи, достигшей своей высшей точки расцвета в прошлом веке.

Начиная с 80-х годов прошлого века, произошло становление ИИ как особой научной дисциплины, сформировались её концептуальные модели, накопились специфические методы и приёмы, частично устоялись фундаментальные парадигмы. У специалистов старшего поколения, стоявших у истоков новой области исследований, складывается убеждение, что период бурного, хаотического развития кончился, и теперь наступает эра академических и целенаправленных исследований, рассчитанных на длительный период.

*Механический подход.

Идея создания мыслящих машин "человеческого типа", которые казалось бы думают, двигаются, слышат, говорят, и вообще ведут себя как живые люди уходит корнями в глубокое прошлое. Еще древние египтяне и римляне испытывали благоговейный ужас перед культовыми статуями, которые жестикулировали и изрекали пророчества (разумеется не без помощи жрецов). Средневековые летописи полны рассказов об автоматах, способных ходить и двигаться почти также как их хозяева - люди. В средние века и даже позднее ходили слухи о том, что у кого-то из мудрецов есть гомункулы (маленькие искусственные человечки) - настоящие живые, способные чувствовать существа. Выдающийся швейцарский врач и естествоиспытатель XVI в Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (более известный под именем Парацельс) оставил руководство по изготовлению гомункула, в котором описывалась странная процедура, начинавшаяся с закапывания в лошадиный навоз герметично закупоренной человеческой спермы. "Мы будем как боги, - провозглашал Парацельс. - Мы повторим величайшее из чудес господних - сотворение человека!"

В XVIII в. благодаря развитию техники, особенно разработке часовых механизмов, интерес к подобным изобретениям возрос, хотя результаты были гораздо более "игрушечными", чем это хотелось бы Парацельсу. В 1736 г. французский изобретатель Жак де Вокансон изготовил механического флейтиста в человеческий рост, который исполнял двенадцать мелодий, перебирая пальцами отверстия и дуя в мундштук, как настоящий музыкант. В середине 1750-х годов Фридрих фон Кнаус, австрийский автор, служивший при дворе Франциска I, сконструировал серию машин, которые умели держать перо и могли писать довольно длинные тексты. Другой мастер, Пьер Жак-Дроз из Швейцарии, построил пару изумительных по сложности механических кукол размером с ребенка: мальчика, пишущего письма и девушку, играющую на клавесине.