Перспективы моделирования разума и Законы Азимова

Санкт-Петербургский  Государственный Университет 
Информационных Технологий, Механики и Оптики

 

 

 

Реферат по предмету  
Концепции Современного Естествознания 
на тему:

«Перспективы моделирования разума и Законы Азимова»

 

 

 

Факультет: «Гуманитарный»

Специальность: «Производственный  менеджмент»

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат выполнил:

Родионов Иван Романович

студент группы №1051

Задание проверил ст. преподаватель:

Колесникова Тамара Дмитриевна

 

 

 

Санкт – Петербург 
2010

 

Оглавление

Введение 3

1 Современная робототехника. 4

1.1 Роботы, управляемые человеком. 5

1.2 Роботы наделенные искусственным интеллектом. 6

2 Попытки и перспективы моделирования разума. 8

2.1 Что мы понимаем под интеллектом? 8

2.2 Попытки моделирования разума и связанные с этим проблемы. 9

3 Законы робототехники Айзека Азимова. 11

3.1 История появления Трех Законов. 12

3.2 Приложение Трех Законов вне фантастики. 12

3.3 Нарушение Трех Законов. 13

3.4 Законы Азимова на практике. 13

4 Итоги 14

Заключение 15

Список использованных ресурсов и литературы 16

 

 

Введение

Первое, что изумило меня в процессе подготовки этой работы, было то, что существенный вклад  в теоретическое обоснование  робототехники на стадии ее становления  внесли люди, совершенно далекие от техники и точных наук.

Слово «робот» было введено  в обращение чешским писателем  Карелом Чапеком и первоначально  означало: «машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которое  частично или полностью выполняет  функции человека при взаимодействии с окружающим миром».

Писателя-фантаста, химика по образованию, Айзека Азимова, изложившего  впервые три закона робототехники  в своем произведении, многие называют теоретиком робототехники. Сам он пишет  об этом следующее: «Я дожил до дня, когда мои законы воспринимают всерьез  и цитируют в научных статьях  ученые - робототехники».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Современная робототехника.

Первые роботы, имитировавшие  внешний облик и движения человека, использовались в развлекательных  целях. По мере развития техники роботы потеряли внешнее сходство с человеком  и превратились в различные устройства и механизмы, которые освобождают  людей от тяжелой и однообразной работы, от работы, опасной для здоровья (в условиях повышенной радиации, высокой  или низкой температуры, в труднодоступных  местах).

В настоящее время робототехника  представляет человеку огромный спектр вспомогательных устройств, начиная  от роботов-сварщиков и заканчивая подводными телеуправляемыми системами. Лучшие умы планеты бьются над  основной задачей, лежащей на стыке  таких отраслей знаний, как искусственный  интеллект, техническая кибернетика, психология, системный анализ, а  именно — задачей наделить робототехническую  систему разумом.

По типу управления роботехнические  системы подразделяются на:

Биотехнические:

• командные (кнопочное и рычажное управление отдельными звеньями робота);
• копирующие (повтор движения человека, возможна реализация обратной связи, передающей прилагаемое усилие, экзоскелеты);
• полуавтоматические (управление одним командным органом, например, рукояткой всей кинематической схемой робота);

Автоматические:

• программные (функционируют по заранее заданной программе, в основном предназначены для решения однообразных задач в неизменных условиях окружения);
• адаптивные (решают типовые задачи, но адаптируются под условия функционирования);
• интеллектуальные (наиболее развитые автоматические системы);

 

Интерактивные:

• автоматизированные (возможно чередование автоматических и биотехнических режимов);
• супервизорные (автоматические системы, в которых человек выполняет только целеуказательные функции);
• диалоговые (робот участвует в диалоге с человеком по выбору стратегии поведения, при этом как правило робот оснащается экспертной системой, способной прогнозировать результаты манипуляций и дающей советы по выбору цели).

1. Роботы, управляемые  человеком.

Кажущаяся простота роботов, работающих по данной схеме, не должна вводить в заблуждение — потребность  в них крайне высока. Судите сами: интеллектуальная часть отсутствует  или сведена к двум-трем инстинктам, блокирующим неумелые действия оператора; по сути дела это лишь мобильная  РТС, плюс аппаратура приема и передачи радио или видеосигнала и управляющих команд. Обратите внимание, как широк круг применения этих систем, ведь они нужны там, где неосуществимо реальное присутствие человека. Это отрасли науки и техники, начиная от медицины и заканчивая космическими исследованиями. Эндоскопия в медицине — чем не телеуправляемая система?

В последнее время в  прессе появились сообщения о  микророботах, которые будут путешествовать по кровеносным сосудам человека и устранять налет с их стенок. Поле для сотрудничества медиков  и робототехников безгранично.

А как исследовать затонувшие корабли, останки которых покрывают  дно морей и океанов по всему  миру? Дорого, опасно, а иногда невозможно каждый раз посылать на дно людей-водолазов. Тогда в дело вступают телеуправляемые роботы, которые доставляют необходимую информацию ученым.

Также незаменимы телеуправляемые  роботы в условиях разминирования, повышенной радиации, химического загрязнения  — в общем, везде, где прямое присутствие человека невозможно.

Такие роботы также используются в индустрии развлечений и промышленной сфере, хотя в последней чаще используют роботов с заложенной программой, эта группа роботов практически полностью лишена разума, а предназначены они лишь для того, чтобы заменить человека на всех трудных, монотонных, поточных работах. Эти роботы действуют на основании жестко описанных программ и иногда наполняют собой автоматические линии, участки, а также способны выполнять полный производственный цикл, они были и остаются неутомимыми рабочими, делающими свою работу 24 часа в сутки, не требуя зарплаты, доплаты за сверхурочные, премии и отпусков.

2. Роботы наделенные искусственным интеллектом.

Искусственный интеллект (ИИ) (англ. Artificial intelligence, AI) — это наука и разработка интеллектуальных машин и систем, особенно интеллектуальных компьютерных программ, направленных на то, чтобы понять человеческий интеллект. При этом используемые методы не обязательно биологически правдоподобны. Но проблема состоит в том, что неизвестно какие вычислительные процедуры мы хотим называть интеллектуальными. А так как мы понимаем только некоторые механизмы интеллекта, то под интеллектом в пределах этой науки мы понимаем только вычислительную часть способности достигать целей в мире.

Среди исследователей ИИ до сих пор не существует какой-либо доминирующей точки зрения на критерии интеллектуальности, систематизацию решаемых целей и задач, нет даже строгого определения науки. Существуют разные точки зрения на вопрос, что считать  интеллектом. Аналитический подход предполагает анализ высшей нервной деятельности человека до низшего, неделимого уровня (функция высшей нервной деятельности, элементарная реакция на внешние раздражители (стимулы), раздражение синапсов совокупности связанных функцией нейронов) и последующее воспроизведение этих функций.

Некоторые специалисты за интеллект принимают способность  рационального, мотивированного выбора, в условиях недостатка информации. То есть интеллектуальной просто считается  та программа деятельности (не обязательно  реализованная на современных ЭВМ), которая сможет выбрать из определённого  множества альтернатив, например, куда идти в случае «налево пойдёшь…», «направо пойдёшь…», «прямо пойдёшь…».

Наиболее горячие споры  в философии искусственного интеллекта вызывает вопрос возможности мышления творения человеческих рук. Вопрос «Может ли машина мыслить?», который подтолкнул исследователей к созданию науки  о моделировании человеческого  разума, был поставлен Аланом Тьюрингом в 1950 году. Две основных точки зрения на этот вопрос носят названия гипотез сильного и слабого искусственного интеллекта.

Теория сильного ИИ предполагает, что компьютеры могут получить способность  мыслить и осознавать себя, хотя и не обязательно их мыслительный процесс будет подобен человеческому. Теория слабого ИИ такую возможность  отвергает вообще.

Роботы – представители  слабого ИИ в нашем мире уже  далеко не новинка, причем робот –  это вовсе не обязательно какой  либо механизм или похожий на человека андройд. В любой виртуальной игре, начиная от электронных шахмат, тетриса, и «Тамагочи» и заканчивая последними разработками в области компьютерных игр, в той или иной степени представлен искусственный интеллект.

 

Но возможна ли разработка компьютерного разума – искусственного интеллекта близкого к интеллекту человека?

2. Попытки и  перспективы моделирования разума.

Философия искусственного интеллекта задаётся вопросами о «мышлении  машин», рассматривает вопросы:

• Может ли машина действовать разумно? Может ли она решать проблемы, которые человек решает с помощью размышлений?
• Может ли машина иметь разум, сознание, психическое состояние в той мере, в которой ими обладает человек. Может ли она чувствовать?
• Одинакова ли природа человеческого и искусственного интеллекта? Является ли в своей основе человеческий мозг компьютером?

Эти вопросы отражают интересы различных исследователей искусственного интеллекта, философов, исследователей познавательной (когнитивной) деятельности. Ответы на эти вопросы зависят  от того, что понимается под понятиями  «интеллект» или «сознания», и  какие именно «машины» являются предметом  обсуждения.

1. Что мы понимаем под интеллектом?

Для того чтобы понять как  смоделировать искусственный интеллект, для начала разберемся в природе  того самого единственно принятого  считать разумом – интеллект  человека.

Иногда чтобы понять какую-то проблему, достаточно определить точку отсчета. Итак, определим, что же является предпосылкой к появлению разума.

У любого объекта, в том  числе и человека, все органы и  части тела имеют свою чисто практическую необходимость. Объектом разума, как известно, является информация и как природное явление она играет жизненно важную роль в системах управления сложных самоопределяющихся объектов, являясь необходимым условием существования систем управления, а системы управления в свою очередь обеспечивают существование самих объектов. Организмы могут обойтись без одной лапы или одного глаза, но повреждение работы системы управления неизбежно приведет к его гибели. В целом этот механизм принято называть нервной системой.

Определяя ёё в целом, мы должны признать, что основной ёё задачей  является предоставление наиболее благоприятных  условий существования объекта. Условие это необходимое, но никак не достаточное. На мой взгляд, дальше корни природы человеческого интеллекта идут к таким вопросам человека к самому себе как: «Что это я все время живу по мелочам, ведь я же могу сделать это и это, стать этим и этим. Хватить плыть по течению. Надо сделать что-то серьезное!» Человек не довольствуется только жильем, пропитанием, и размножением, а, значит, животных из разряда разумных можно отмести.

Итак, можно дать достаточно общее определение разума - это  механизм в системе управления объектом, решающий стоящие перед объектом задачи наиболее оптимальным способом, где уровень этой оптимальности  определяется объемом руководств (объемом  хранимой информации) и типом (видом) обработки этих руководств - мыслительными  рефлексами, алгоритмами.

В этом определении не участвует  оценка цели со стороны истина/ложь, разумная система – та, которая  выполняет цель, поставленную же самой  себе. А её истинность или ложность, также определяется системой на основе имеющейся информации, теперь также  понятно почему «умный может быть бедным».

2. Попытки моделирования  разума и связанные с этим проблемы.

Разработки отдельных  частей роботов с подобием разума ведутся уже сегодня, и они  отнюдь не бесполезны. Просто нужно  их называть не “искусственным разумом”, а “системой с употреблением  элементов разума” или что-то подобное, тогда понятно, что к  человеческому разуму это имеет  только отдаленное отношение. А полное представление искусственного разума должно остаться за моделью человеческого мозга, ведь только этот механизм сможет, как напрямую общаться человеком, так и, что действительно самое главное, станет интеллектуальным мотором в познании мира.

Когда мы спросим о любом  узле компьютера, специалист всегда четко  скажет, какие функции выполняет  каждый узел и зачем он нужен. Тогда  мы зададим вопрос о том, что если все так просто и ясно, то почему же тогда “виснут” и “сбоят”  машины. Ответ прост - всё программное  обеспечение должно быть согласовано. Работа нервной системы аналогична работе компьютера в плане соединения аппаратной и программной частей. С такой точки зрения становится гораздо виднее та важнейшая роль, которую играет в жизни человека его программное обеспечение, или  говоря о человеке - это развитие, образование, культура.

Теперь давайте посмотрим  на попытки создания искусственного разума в виде компьютерной программы. Нынешние попытки создания искусственного разума представляются в виде моделей  отдельных программ, хотя ясно, что  программы – они сами модели, и мы уже делаем модель с модели, все больше отрываясь от реального  человеческого сознания, и самого важного в разуме человека - подсознании. Понятно, что создать механизм обработки  информации можно, можно даже придумать  “абстрактную”, в смысле вымышленную, систему представления мира в  кодах, но выбор мотиваций такого интеллекта, о котором иногда заговаривают, остается наиболее спорным.