1. анотація

Jeff Hawkins "On Intelligence"

анотація

Вивчення книги Д.Хокінса On Intelligence (On Intelligence by Jeff Hawkins, Sandra Blakeslee. 272 ​​pages. Publisher: Times Books (October 3, 2004). Language: English. ISBN: 0805074562. http://en.wikipedia.org/wiki/On_Intelligence Скрізь по тексту в дужках відсилання на сторінки цієї книги) призвело до несподіваної, але плідної аналогії - кора головного мозку і ТРІЗовскіе картотека виявилися аналогічні за структурою та функціонування.

Виявлення прогнозує механізму кори і використання програми USESoft (комп'ютерна реалізація Універсальної Схеми Еволюції), як аналога цього прогнозирующего механізму, показує можливий напрямок розробки системи Штучного Інтелекту.

зміст

1. Структура взаємозв'язків між підходами Г.С.Альтшуллером, А.Захарова і Д.Хокінса
2. Д.Хокінс - "зустріч з дивом"
3. Розробка моделі "структура і функціонування кори головного мозку"
4. Картотека як аналогія кори головного мозку
5. Модель кори головного мозку: ієрархія і структура
6. Картотека як зовнішня пам'ять дослідника. Кора і картотека - альтернативні системи.
7. Кора і картотека - аналогія функціонування
8. Риси системи Штучного Інтелекту
9. висновок

1. Структура взаємозв'язків між підходами Г.С.Альтшуллером, А.Захарова і Д.Хокінса

2. Д.Хокінс - "зустріч з дивом"

Є в Теорії розвитку творчої особистості (ТРТЛ - Г.С.Альтшуллер. Теорія розвитку творчої особистості http://www.altshuller.ru/trtl ) Поняття - "зустріч з дивом", тобто зустріч з яким-небудь подією, явищем, людиною, книгою і т.д., залишає сильне враження на все життя. Або навіть більше - зустріч, практично змінила життя. Буває, що досить одного такого події, а іноді їх потрібно кілька, розділених якимось часом, коли напрацьовується як би "критична маса" подій.

Саме остання сталося з Джеффом Хокінсом, всесвітньо відомим фахівцем-компьютерщиком і підприємцем. (Джефф Хокінc (Jeff Hawkins, 1957) - дивно талановитий і щаслива людина. У 1996 році заснована ним компанія Palm випустила кишеньковий Palm Pilot, який визначив розвиток індустрії на кілька років вперед. Сьогодні Palm і Handspring виступають єдиним фронтом, завоювавши ринок з чудовою лінійкою комунікаторів Treo. http://offline.computerra.ru/2006/623/248711 ). Його слова так і просяться в хрестоматію з ЖСТЛ:

... у мене є пристрасть, яка передувала інтересу до комп'ютерів, та, яку я розглядаю навіть більш важливою. Мене дуже цікавить мозок. Я хочу зрозуміти - як мозок працює, причому, не тільки з філософської точки зору, не тільки в загальному вигляді, а у всіх подробицях, з інженерної точки зору.

Моє бажання - не тільки зрозуміти, що таке інтелект і як мозок працює, а як побудувати машину, яка працювала б так само. Я хочу побудувати дійсно розумні машини. (01)

Коли я, ще підлітком, багато років тому вперше зацікавився мозком, я пішов до місцевої бібліотеки пошукати хорошу книгу, яка пояснила б, як мозок працює. Але пошук обернувся нічим. Не було ні тільки поганих або бездоказових книг, взагалі нічого не було! Це було незвично ... Я зрозумів, що ні у кого немає ідей про те, як насправді працює мозок. (08)

Потім настала перерва: юнацький інтерес - це добре, але отримання серйозного освіти не зашкодить. У 1979 р отриманий диплом інженера-електрика Корнуельського університету. В цьому ж році я зустрів те, що вже реально змінило напрямок мого життя - вересневий випуск (Це був один з кращих випусків журналу за весь час. Він відіграв значну роль в кар'єрі ще кількох вчених) журналу Scientific American, повністю присвячений мозку. Цей номер знову запалив мій дитячий інтерес. Але спроби зацікавити Intel (звернення до Гордону Муру!) І Лабораторію Штучного Інтелекту MIT (Massachusetts Institute of Technology) успіху не принесли ... (11-13)

Знову перерва - серйозна і успішна робота в комп'ютерній області. Але, врешті-решт, знову повернення до теми мозку.

Знову типові кроки ЖСТЛ! З чого повинен почати ентузіаст? Правильно, з збору та оцінки інформації.

3. Розробка моделі "структура і функціонування кори головного мозку"

"З 1986 року я прочитав сотні статей анатомів і фізіологів, філософів і лінгвістів, програмістів і психологів. Фахівці з багатьох областей наполегливо писали про процес мислення і про інтелект. Кожна область мала свій власний коло журналів і кожен використовував свою власну термінологію.

День за днем ​​читаючи наукові статті, вибудовуючи свою історію інтелекту, спостерігаючи "країни, що розвиваються світи" ІІ і нейромереж, я зрозумів, що тону в деталях. Це була нескінченна низка фактів, які треба вивчити або про які треба прочитати, але я не отримував ніякого уявлення того, як мозок працює або навіть що він взагалі робить. "(33) (Підставте сюди замість термінів" мозок, мислення або інтелект " термін "прийоми винахідництва". І ми отримаємо те, через що пройшов Г.А.Альтшуллер!)

Зовсім не дивно, що після знайомства з валом фактів, їх інтерпретацією на безлічі "мов і діалектів", Д.Хокінс прийшов до категоричного узагальнюючого висновку: "Історія показує, що кращі рішення наукових проблем прості і витончені. Хоча деталі можуть бути неприступні і шлях до закінченої теорії може бути важким, але остаточна структура концепції взагалі-то проста ". (34)

Так Д.Хокінс своєю роботою фактично прийшов до формулювання ідеальності в її додатку до науки. Це, по-моєму, характеризує його високий дослідницький рівень, дозволяє з довірою ставитися до його міркувань і побудов.

"При уважному вивченні ми виявляємо, що мозок - не випадковий нагромадження. У ньому багато організованості і структури, але ми не можемо тільки інтуїтивно осягнути роботу цілого, способом, яким з черепків, які підходять один до одного, можна зібрати розбиту вазу.

Невдача можлива не через те, що недостатньо даних або недостатньо правильних даних; то, що нам потрібно - це змінити погляд. При правильній структурі деталі придбають сенс і стануть керованими ". (34)

"Щоб знайти і побудувати нову наукову структуру, необхідно шукати найпростіші ідеї, здатні до об'єднання і поясненню того, що було до цього великою кількістю" розсипання "фактів". (137)

Знову ідеальність "по-ТРІЗовскіе", перегукується зі словами І.Гіббса, який відзначив, що "... однією з принципових цілей теоретичного дослідження в будь-якій області знання є пошук такої точки розгляду, з якої об'єкт представляється в його найбільшої простоті". (Science Seeks Unification Through Simplicity. http://www.chemistrycoach.com/science_mathematics_and_beauty.htm ) Знову і знову - потрібна правильна структура, потрібен новий погляд на те, що вже існує.

Історія розвитку науки дає нам подібні приклади у великій кількості:

• Птолемей → Коперник
• Ньюлендса і ін. → Менделєєв
• Томсон і Резерфорд → Бор

Причини успіху Г.С.Альтшуллером в створенні ТРИЗ теж в новому погляді на еволюцію техніки: у відмові від вивчення психології винахідника і в переході до вивчення об'єктивних законів розвитку техніки.

Повертаючись до теми ТРТЛ, побачимо, що Д.Хокінс вибрав і тему-мета (цілком вкладається в критерії Гідною Цілі, Див. Альтшуллер Г.С., Верткин І.М., 1990, Введення в ЖСТЛ. http://www.altshuller.ru/trtl/heretic1.asp ) Відповідну - з'ясувати, як працює кора головного мозку, побудувати теорію інтелекту, а на її основі - створити розумні машини.

В яскравих фарбах описує Д.Хокінс спроби розібратися, як працює мозок, як створюється нова теорія - робота схожа на складання гігантской1картінкі-мозаїки з тисяч шматочків. причому:

• Багато шматочки можуть мати зображення з обох сторін, але тільки одне потрібне.
• У шматочків найрізноманітніші форми, тому немає впевненості, чи вдасться поєднати їх в картинку.
• Багато шматочки не увійдуть в остаточну картинку, але невідомо - які саме і скільки їх.
• Щомісяця з'являються нові шматочки і деякі старі шматочки замінюються новими.
• Ви поняття не маєте, на що буде схожий результат; гірше того, у Вас навіть можуть бути деякі ідеї, але вони можуть виявитися неправильними ... (106-107) (Достойна мета і сама по собі змушує працювати. Але додатково ось ще яка ідея може допомогти не впасти у відчай і не кинути пошуки: згідно теоремі англійського математика Ф.Рамсея (1903 - 1930) кожне досить велике безліч об'єктів ... обов'язково містить високоупорядоченние структуру. Лєсков Л. Якщо цього не може бути, то чому відбувається? з-с, 6/93, с. 48.)

4. Картотека як аналогія кори головного мозку

Ось яка паралель виникла при знайомстві з процесом створення нової теорії інтелекту "по Хокинсу". Якщо звернутися до роботи "ТРІЗовскіе картотека: історія створення, збирання та обробка інформації, результати застосування", ( http://www.metodolog.ru/00528/00528.html ) То неважко побачити в зборі безлічі незв'язаних з початку фактів і спробах знайти приховану структуру аналогію складання картинки зі шматочків.

Після накопичення декількох сотень карток почали з'являтися групи фактів і явищ, схожих по об'єкту, за способом, за метою описаного процесу і т.д. Стають все більш численними групи вимагали упорядкування, що зазвичай робиться за допомогою класифікації. Потреба в классфікаціі з'являється тоді, коли різноманітність загрожує перетворитися в хаос.

Картки (факти) з однаковими класифікаційними шифрами аналізувалися: що ж у них такого загального, чому вони опинилися разом? Тут починалося найцікавіше - прояв прихованої спільності. По суті, прояв картинки- "мозаїки", яка описує різноякісні системи (техніка, виробництво, суспільство, природа) ось з такими характрістікі:

• єдність систем і законів їх еволюції - універсальність
• підвищення життєздатності (або стійкості) - головна мета еволюції.

Процес збору (факти про явища в природі, суспільстві, виробництві і техніці) і класифікації ( "воронка-фільтр") інформації, а також результат обробки цієї інформації у вигляді УРЕ:

5. Модель кори головного мозку: ієрархія і структура

Хочу зробити зауваження щодо розміру картинки, гігантської, за словами Д.Хокінса. Така, начебто, нешкідлива характеристика народжує сильну психологічну інерцію, змушує думати про надскладної системи. Але згадаємо, що сам Д.Хокінс підкреслив, що "... кращі рішення наукових проблем прості і витончені".

Це означає, що виявилася суперечність! формулюємо:

• картинка повинна бути дійсно гігантської - згадаємо про нескінченному потоці даних на тисячах шматочків;
• картинка повинна бути невеликою - адже "... кращі рішення наукових проблем прості і витончені".

І вирішуємо. За допомогою підказки І.Гіббса про "... пошуку такої точки розгляду, з якої об'єкт представляється в його найбільшої простоті", знаходимо типове рішення - це одна і та ж невелика картинка, але вона повторюється багато разів, тобто структура повинна бути ієрархічною.

З точки зору принципів еволюції організації систем зрозумілі причини ієрархічності - складні структури з великою кількістю елементів втрачають стійкість. (І. Булатова. Про можливість застосування теорії СІМО до деяких проблем природознавства. http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001a/00160033.pdf )

До речі, є красива і проста аналогія для запропонованого рішення - шифрувальна решітка. Квадрат "10х10" з вирізаними віконцями, через які на папір вписуються літери тексту. Чотири повороту решітки і на папері нечитаний текст. Проста структура (решітка) + ієрархія (4 шари з поворотом) = хаос!

Тепер саме час звернутися до ієрархії. До питання - чому кора головного мозку побудована як ієрархія? - Д.Хокінс звертається неодноразово. Пропонований їм відповідь: "Ієрархічна структура (Як підкреслює Д.Хокінс - це одне з найважливіших понять в книзі) кори зберігає модель ієрархічної структури реального світу. І саме тільки тому, що кора побудувала модель світу, можна уявляти собі світ, рухатися в ньому і прогнозувати майбутнє. (125, 137)

6. Картотека як зовнішня пам'ять дослідника. Кора і картотека - альтернативні системи

Продовжу ієрархічні вишукування. І, хоча боязно, представлю порівняння будови кори мозку і ... картотеки. Так, кори мозку (найскладнішої системи в природі) і порівняно простеньких картонно-електронних карток, які несуть на собі факти, отклассіфіціровать по цілком доступній для огляду і досить простою схемою ієрархічно пов'язаних понять. Але, ієрархічна структура фактів картотеки зберігає модель ієрархічної структури реального світу. (Скористаємося методом Ш.Холмса: розглянемо факти і побудуємо таку версію, якою б дикої вона не здавалася, в яку ці факти вкладаються.) Подивимося на картотеку більш уважно.

Два перших розділи її класифікації: 100 - природа і 20000 - суспільство. Будь-який факт завжди може бути класифікований по самому верхньому рівню кожного з розділів. У картотеці такий шифр буде виглядати: 100.20000.300000. А ось і наочний приклад картки з таким шифром:

С.Лем. Сума технології. М, "Світ", 1968, http://lib.ru/LEM/summa.htm
100.20000.300000
Далеко не випадково, що найзагальніші питання тріади "Природа - Суспільство Завдання" осмислював і приводив можливі рішення Станіслав Лем, один з найбільших сучасних філософів.

Порядок обробки факту для картотеки по 3-го розділу класифікаційної ієрархії.

1. Факт (Інформаційний фонд почався зі збору фактів у вигляді описів об'єктів і явищ про системах; перш за все - прикладів по ЗРТС, прийомам, ВЕПОЛЬ і т.д. Я звертав увагу саме на приклади для ТРИЗ. Див. ТРІЗовскіе картотека: історія створення, збір і обробка інформації, результати застосування. http://www.metodolog.ru/00528/00528.html ) Надходить від зовнішніх джерел інформації (публікації в науковій і науково-популярній літературі, Інтернет та ін.).
2. Факт оцінюється за ознаками 4-го рівня класифікації (ЗРТС, Вепольний аналіз і Стандарти, АРИЗ, Інформаційний фонд)
3. Якщо у факту ознаки 4-го рівня:

3.1 Присутні - відбувається перехід

• вниз на 5-й і 6-й рівні класифікаційної ієрархії (деталізація інструментів ТРИЗ - вибирається шифр для конкретного закону, класу стандартів, підрозділу АРИЗ, виду прийому або ефекту) і
• вгору, на 3-й (факт класифікується як рішення, зроблене за допомогою ТРВЗ), на 2-й (факт класифікується як пошук або як рішення), на 1-й (факт класифікується як відноситься до задачі)

3.2 Відсутні - перехід наверх на 3-й рівень класифікаційної ієрархії (факт класифікується як рішення, зроблене за допомогою МПіО або іншими неалгоритмічних методами), а потім на 2-й і на 1-й.

Єретичний висновок № 1: картотека - це зовнішня і, як показує аналіз - альтернативна, пам'ять дослідника! Дивіться, як цікаво виходить, явне взаємодоповнення:

Єресь № 2: в якийсь момент картотека, зроблена на електронному носії, що має ієрархічну систему класифікації, "прошита" внутрішніми гіперлінкамі і забезпечена для збору зовнішньої інформації сенсорами (т.зв. технологія мережевих агентів), перейде в новий стан - побудує модель світу, в яку включить і модель самої себе ... (Взагалі-то в цьому вже мало єретичні, такі пропозиції висловлюються фахівцями: "Необхідно забезпечити для ЕОМ можливість, самостійно спілкуючись із зовнішнім світом (документами, висловлюваннями фахівців , Результатами випробування нових виробів і т.д.), активно запитувати потрібну інформацію і самостійно проводити аналіз дійсності ". Єрьоміна І.А., Виноградський Е.В.Організація переробки інформації в ЕОМ на основі принципів теорії СІМО. Гл. Принципи організації системи . http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001a/00160033.pdf )

Головна ознака "інтелектуальності" наявної на сьогодні картотеки - вона допомогла знайти структуру УРЕ. Можна заперечити, що насправді факти відбирає, ієрархічну класифікацію створює і відносить факти до її критеріям сам творець картотеки. Але ще раз зазначу - він тільки починає збір інформації, розробляє і застосовує класифікацію до початкового масиву карток.

Після накопичення "критичної маси" процес самоорганізується - сама накопичена інформація через шифри класифікації вказує де і що шукати, допомагає побачити аналогії між далекими областями, а найголовніше, раз по раз, демонструє сталість етапів і мета (кінцевий пункт) процесу еволюції. Так, коли почався збір інформації переважно по еволюції систем нетехнического характеру, буквально замиготіли слова - життєздатність, виживання, стійкість або їм близькі. Як то кажуть, "... треба було бути сліпим, щоб це не побачити ...".

Саме тому можна говорити, що картотека підказала структуру системи Законів розвитку, яка пізніше стала Універсальної Схемою Еволюції. У вигляді списку законів розвитку ТС (ЗРТС) Г.С.Альтшуллером вдалося "витягти" з миру техніки універсальні неустаревающей принципи. Але він, на жаль, не пішов далі - не запропонував систему ЗРТС, що не узагальнив ЗРТС для нетехнічних областей.

7. Кора і картотека - аналогія функціонування

На основі книги Д.Хокінса "On Intelligence" і ланцюжки "Список ЗРТС → Система ЗРТС → Універсальна Схема Еволюції" перетин основних ідей можна уявити:

8. Риси системи Штучного Інтелекту

Все вищесказане дозволяє припустити, що проблема створення реального Штучного Інтелекту (ІІ) буде вирішена за допомогою підходу у вигляді УРЕ або дуже близького.

Єресь № 3. Взагалі-то, в середині 70-х рр. минулого століття Штучний Інтелект був створений. На сьогодні він частково комп'ютеризований, частково работет в ручному режимі, тобто за участю людини.

Прошу шановного читача скористатися злегка перефразованим радою Гіббса, і "... знайти таку точку розгляду, з якої відомий об'єкт постане в новому світлі".

Так ось, цей ІІ, вирішальний одноманітно більшість завдань, називається ТРИЗ.

Залишилося структурувати ТРИЗ, а це і є УРЕ або в комп'ютерному оформленні - USESoft, а потім витіснити людини-решателя з системи "USESoft + Людина". До речі, недавній експеримент показав: у частині вирішення проблем USESoft може пройти тест Тьюринга ...

9. Висновок

В якості висновку проведу аналіз наведених ідей за рекомендаціями Г.С.Альтшуллером - "Як викладати нове в ТРИЗ" (Тези до конференції в Міассі, 1988. http://www.altshuller.ru/engineering9.asp )

• розробка Універсальної Схеми Еволюції при використанні ТРІЗовскіе картотеки,
  
• розробка на основі УРЕ і використання комп'ютерної програми USESoft

• потрібна масова перевірка теоретичної бази у вигляді УРЕ і
  
• професійне доопрацювання комп'ютерної програми USESoft

• є теоретична частина УРЕ і практика її використання при дослідженні систем різної природи (Публікації А.Захарова на сайті http://www.metodolog.ru/news.html )
  
• комп'ютерна програма USESoft і приклади її використання

• між структурою і функціонуванням кори головного мозку людини і ТРІЗовскіе картотекою автора
  
• між функціонуванням кори головного мозку людини і Універсальної Схемою Еволюції, як в її теоретичному варіанті, так і в практичному - у вигляді комп'ютерної програми USESoft (Ця аналогія буде детально представлена ​​в частині II: Універсальна Схема Еволюції, USESoft і Штучний Інтелект)

• ієрархічна структура фактів картотеки зберігає модель реального світу
  
• аналогія будови і функціонування кори головного мозку людини і ТРІЗовскіе картотеки
  
• картотека - це зовнішня пам'ять дослідника, альтернативна його природної пам'яті

25 квітня 2006 року

Бостон, Массачусеттс, США