Программа искусственного интеллекта «Элиза»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова»

(ФГБОУ ВПО «ЧГУ им. И.Н.Ульянова»)

Факультет информатики и вычислительной техники

Кафедра Математического и аппаратного обеспечения информационных систем

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине

«Интеллектуальные системы»

 

на тему:

 

Программа искусственного интеллекта «Элиза»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:  магистрант гр. ИВТМ-01-14

Киселева Т.В.

 

Проверил:  доцент Степанов В.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чебоксары 2015

 

 

Содержание

 

 

 

Введение

Эта работа посвящена проблеме создания искусственного интеллекта и взаимоотношениям между человеческим разумом и компьютером. Об актуальности темы говорит тот факт, что сейчас очень стремительно развивается новая отрасль психологии, изучающая взаимоотношения человека и ЭВМ. Вот-вот наступят времена, когда по важности она не будет уступать проблеме взаимоотношения человека с человеком или даже человека с обществом.

Разум, умеющий грамотно задавать вопросы уже является искусственным интеллектом.

Цель создания ИИ (искусственного интеллекта) - снизить интеллектуальную нагрузку, лежащую на современном человеке. Однако первые же исследователи, работающие в области ИИ, столкнулись с весьма запутанными проблемами, далеко выходящими за пределы традиционной информатики. Оказалось, что, прежде всего, необходимо понять механизмы процесса обучения, природу языка и чувственного восприятия. Выяснилось, что для создания машин, имитирующих работу человеческого мозга, требуется разобраться в том, как действуют миллиарды его взаимосвязанных нейронов, а самой трудной проблемой, стоящей перед современной наукой - является познание процессов функционирования человеческого разума, а не просто имитация его работы. Ученым даже трудно прийти к единой точке зрения относительно самого объекта их исследования - интеллекта (как в притче о слепцах, пытавшихся описать слона, и каждый придерживается своего заветного определения). Некоторые считают, что интеллект - это умение решать сложные задачи, другие рассматривают его как способность к обучению, обобщениям и аналогиям; третьи - как возможность взаимодействия с внешним миром путем общения, восприятия и осознания воспринятого посредством обратной связи. Но, несмотря на эту разность подходов, все исследователи сходны во мнении - не надо давать компьютеру типовой набор задачек и считать сумму баллов. Это годится только для человека. Лучший тест для компьютера, в результате которого можно будет прийти к выводу, что он разумный - это если компьютер заставит нас поверить, что мы имеем дело не с машиной, а с человеком. Безусловно, довести машину до такого уровня чрезвычайно трудно, но слишком привлекательна идея создания мыслящих машин «человеческого типа». Эта идея уходит корнями в далекое прошлое. Еще древние египтяне и римляне испытывали благоговейный ужас перед культовыми статуями, которые жестикулировали и изрекали пророчества (разумеется, с помощью жрецов). А средневековые летописи полны рассказов об автоматах, способных говорить и двигаться почти, так же как и их хозяева - люди.

 

1. Искусственные роботы

 

С давних времен люди мечтали создать искусственных рабов-роботов — для военных, материальных или сексуальных целей. Только в середине ХХ века у исследователей появилось ощущение, что эта задача осуществима, причем в течение десяти или двадцати лет. Новое направление исследований назвали «искусственным интеллектом» (artificial intelligence). Эта область вызвала ажиотаж у всех: у Пентагона, который профинансировал создание робота-солдата; у капиталистов, которые кинулись вкладывать средства в многообещающее направление; у японцев, которые объявили искусственный интеллект национальным проектом; и, разумеется, у самих ученых.

Много лет спустя первые программисты развлекаясь составляли программы для сочинения музыки, решения головоломок, игр, шахмат и т.д. Некоторые, романтично настроенные программисты даже заставляли свои машины писать любовные письма. Они предполагали, что преодолев период электронного детства и обучившись в библиотеках всего мира, хитроумные компьютеры, благодаря быстродействию, точности и безотказности памяти, постепенно превзойдут своих создателей - людей. Однако находились и пессимисты, которые считали, что истинный разум невозможно отделить от его психологической основы, заключенной в человеческом организме «цифровой компьютер не человек, у компьютера нет ни тела, ни эмоций, ни потребностей. Он лишен социальной ориентации, которая приобретается жизнью в обществе, а именно она делает поведение разумным. Создатели же систем искусственного интеллекта парируют, говоря о принципе обратной связи. Принцип обратной связи заключается в использовании информации, поступающей из окружающего мира для изменения поведения машины (подобным образом работает обычная термопара, регулирующая зимой температуру в нашем доме). Принцип обратной связи настолько прост и одновременно позволяет объяснить многие закономерности, что на его основе строятся теории машинного и человеческого разума. Еще в 1948 г. Винер доказал, что именно благодаря обратной связи все живое приспосабливается к окружающей среде и добивается своей цели. «Все машины, претендующие на разумность - писал он - должны обладать способностью преследовать определенные цели и приспосабливаться, т.е. обучаться».

Способность к обучению, как критерий интеллекта, так же высоко ценится и в обществе людей. В эту сферу ежегодно вкладываются миллиарды долларов. Однако благодаря той же обратной связи, появляются отрицательные эффекты - в процессе обучения отношения человека с компьютером становятся настолько тесными, что реальный мир заменяется ложным, виртуальным. Скорее всего это связано с недоразвитостью технической культуры человека, технологии двоичной логики ушли так далеко, по сравнению с темпами эволюции человека, что ему приходится сутками засиживаться перед монитором, получая объем информации, созданный за последние годы.

Безусловно, то, что создано сейчас в области компьютерных технологий, невозможно полностью охватить даже значительному коллективу профессионалов. Миллиарды молодых людей проводят большую часть дня во всемирной глобальной сети Интернет. Они хотят стать хакерами, заработать, найти вторую половину, просто хорошо провести время и т.д. В общем, они повышают свой духовный уровень. Все это, как они утверждают, дают «умные машины» и их мир.

 

2. Элиза

2.1. Тьюринг и  Элиза

Одним из отцов искусственного интеллекта стал английский математик Алан Тьюринг, который предложил так называемый тест Тьюринга: машина должна быть признана разумной, если при разговоре с ней обычный собеседник не сможет определить, разговаривает он с человеком или с машиной. А одну из первых программ для демонстрации способности машины к общению создал в 1966 году Джозеф Вейзенбаум. Программу назвали «Элиза» (Eliza). Программа «разговаривала» с человеком через телетайп, распознавая простые шаблоны речи. Если человек печатал «Я люблю сыр», программа спрашивала: «Почему вы любите сыр?».

Сам Вейзенбаум рассматривал свою программу как пародию на работу психотерапевта (психоаналитика) реализуя технику активного слушания, переспрашивая пользователя и используя фразы типа «Пожалуйста, продолжайте». Он был очень удивлен, когда люди воспринимали ее всерьез. Например, секретарши «разговаривали» с программой часами и скрывали распечатки разговоров от своих боссов. Потомки «Элизы» живут до сих пор: в российском интернете недавно обсуждали возможность создания программы, которая при разговоре в чате с девушкой была бы способна получить от собеседницы номер ее телефона. У Элизы, кстати, есть российская версия – Киса.

Люди уходят своим физическим телом, разрушая его, в виртуальный мир, говоря, что он лучше реального. Впервые эта тенденция захвата ЭВМ своей крупной ниши в человеческом обществе проявилась в середине 60-х годов. В это время была создана первая диалоговая программа «Элиза», имевшая бешеную популярность. Программа была построена как универсальная система, способная поддерживать диалог, на английском языке на любую, заложенную в нее тему. Наибольшую известность получил вариант «Доктор». В этом обличии программа Элиза имитировала поведение врача-психотерапевта при первичном опросе пациента. Многие психотерапевты сами стараются говорить как можно меньше, ограничиваясь лишь краткими вопросами и общими наблюдениями, что позволяет пациенту самому рассказывать о своих чувствах, поэтому в Элизе были заложены минимальные познания - информация, необходимая для построения замечаний, имитирующих врача, программа извлекала из ответов пациента. Вот пример диалога между пациенткой и Элизой:

П. Все мужчины одинаковы!

Э. В каком смысле?

П. Они всегда пристают к тебе с чем-нибудь!

Э. Вы имеете в виду что-нибудь конкретное?

П. Ну да, это мой парень заставил меня прийти сюда

Э. Ваш парень заставил вас прийти сюда?

П. Он говорит, что я почти все время подавлена.

Э. Прискорбно слышать, что вы все время подавлены.

П. Это правда, я несчастна.

Э. Вы думаете, что ваш приход сюда поможет вам не быть несчастной?

П. Это точно, мне нужна чья-нибудь помощь.

Э. Что значит для вас получить помощь?

П. Может быть я научусь ладить с моей мамой.

Э. Расскажите подробнее о вашей семье.

Впечатление, что Элиза понимает пациента в значительной степени иллюзорно, программа была составлена так, чтобы распознать ключевые слова и сочетания в набираемом на клавиатуре тексте. Например, если пациент упоминал мать, Элиза отвечала вопросом о семье. Вообще Элиза понимала речь в самом примитивном смысле - не больше домашней собаки, которая определенным образом реагирует на команды «обед», «гулять» и т.д. Автор заявил, что программа является пародией на поведение психотерапевта и предназначена лишь для исследования иллюзии понимания, которая часто возникает в разговоре между людьми. Однако ответы Элизы выглядели столь завораживающими и правдоподобными, что многих приводили в восторг. Предполагаемые пациенты осаждали агентство телефонными звонками, упрашивая соединить их со столь внимательным к человеку компьютером. Все это привело создателя Элизы в изумление: «Я был поражен, увидев насколько быстро и глубоко, люди вступают в эмоциональный контакт с компьютером, с какой готовностью они очеловечивают его. Однажды моя секретарша, которая на протяжении многих месяцев наблюдала, как я работаю над программой, и, казалось, должна была прекрасно понимать, что это не более чем компьютерная программа, вступила в диалог с ней. После первых же вопросов и ответов она попросила меня выйти из комнаты!»

Но еще более обеспокоило автора то, что некоторые психиатры стали рассматривать Элизу как многообещающее средство для преодоления дефицита врачей. Посыпавшиеся предложения повергли программиста в ужас (он-то как создатель понимал, что к чему). Он охладел и даже стал ярым противником всяческих исследований в области ИИ.

Как любая интеллектуальная система, виртуальный собеседник имеет базу знаний. В простейшем случае она представляет собой наборы возможных вопросов пользователя и соответствующих им ответов. Наиболее распространенные методы выбора ответа в этом случае следующие:

В Элизе использован был использован метод реакции на ключевые слова. Например, если фраза пользователя содержала слова «отец», «мать», «сын» и другие, Элиза могла ответить: «Расскажите больше о вашей семье».

Совпадение фразы

Имеется ввиду похожесть фразы пользователя с теми, что содержатся в базе знаний. Может учитываться также порядок слов.

Совпадение контекста

Часто в руководствах к программам-собеседникам просят не использовать фразы, насыщенные местоимениями, типа: «А что это такое?» Для корректного ответа некоторые программы могут проанализировать предыдущие фразы пользователя и выбрать подходящий ответ.

Создание виртуальных собеседников граничит с проблемой общего искусственного интеллекта, то есть единой системы (программы или машины), моделирующей интеллектуальную деятельность человека.

2.2. Проверка на человечность

Предполагается, что идеальная программа-собеседник должна пройти Тест Тьюринга. Проводятся ежегодные конкурсы программ-собеседников (в основном англоязычных). Один из самых известных — конкурс Лебнера.

Тест Тьюринга — тест, предложенный Аланом Тьюрингом в 1950 г. в статье «Вычислительные машины и разум» (Computing machinery and intelligence) для проверки, является ли компьютер разумным в человеческом смысле слова. Тьюринг предложил тест, чтобы заменить бессмысленный, по его мнению, вопрос «может ли машина мыслить?» на более определенный.

Тест должен проводиться следующим образом. Судья (человек) переписывается на естественном языке с двумя собеседниками, один из которых — человек, другой — компьютер. Если судья не может надежно определить, кто есть кто, считается, что компьютер прошел тест. Предполагается, что каждый из собеседников стремится, чтобы человеком признали его. Чтобы сделать тест простым и универсальным, переписка сводится к обмену текстовыми сообщениями.

Переписка должна производиться через контролируемые промежутки времени, чтобы судья не мог делать заключения исходя из скорости ответов. (Во времена Тьюринга компьютеры реагировали медленнее человека. Сейчас это правило необходимо, потому что они реагируют гораздо быстрее, чем человек.)

Тест был инспирирован салонной игрой, в ходе которой гости пытались угадать пол человека, находящегося в другой комнате, путем написания вопросов и чтения ответов. В оригинальной формулировке Тьюринга человек должен был притворяться человеком противоположного пола, а тест длился 5 минут. Сейчас эти правила не считаются необходимыми и не входят в спецификацию теста.

Тьюринг предсказал, что компьютеры, в конечном счете, пройдут его тест. Он считал, что к 2000 году компьютер с памятью 1 миллиард бит (около 119 МБ) в ходе 5-минутного теста сможет обмануть судей в 30 % случаев. Это предсказание не сбылось. Тьюринг также предсказал, что сочетание «мыслящая машина» не будет считаться оксюмороном, а обучение компьютеров будет играть важную роль в создании мощных компьютеров (с чем большинство современных исследователей согласны).