что он умеет. Из-за того что человек умеет комбинирует у него все выходить. Человек комбинирует миллионы лет и у него богатый опыт комбинаторики. Поэтому с поиском он разбирается легче. Вы как специалисты информатики должны интересоваться комбинаторикой, потому что он очень важен, особенно для целей поиска, просто разные системы поиска приходиться создавать.

Сл.слайд. Если к комбинаторике относиться как виду работ, которую только и может выполнять человек. Можно и нужно представлять как комбинаторно человек движется от исходной ситуации к целевой. Вот он оказался в целевой ситуации у него есть варианты построения различных комбинаций, чтобы выйти из положения S0.

Он сначала пробует комбинировать, а потом начинает сравнивать. Сравнение очень важная работа головного мозга. После оценки он выбирает один из потенциального множества комбинаций. Мы получили ориентированный граф.

Я придерживаюсь вполне определенной гипотезы, лабиринтной гипотезы. Что поиск любых решений подобен поиску пути в лабиринте. Можно придумать много других гипотез. В определенных ситуациях она адекватна, а в других не подойдет. Так называемая «лабиринтная гипотеза» принцип, прием. Эта гипотеза являлась базовой в искусственном интеллекте очень долго. Лабиринтная гипотеза, это одна из немногих, появилась еще одна – «Модельная гипотеза».

Модельная гипотеза: поиск метода решения задачи подобен построению «лабиринта» в котором с высокой гарантией найдется

путь, раскрывающий метод решения задачи.

Т.е. сначала надо построить лабиринт, а потом искать. Т.е. надо уметь строить и искать. Строить узлы и дуги между ними. Новый узел – новая постановка задачи.

Лекция 3

Решение задач

– это работа, этой работой надо управлять. Есть естественные механизмы управления работы, человек это делает миллионы лет. Это есть механизм диалога, т.е. вопрос – ответ, но начинается все с вопроса. Раз начинается все с вопроса возникает метавопрос, что же стоит там за вопросом. Можно разные гипотезы строить. Мы исходим из того, что за вопросом стоит рассогласование между тем опытом, который необходим, с тем опытом, который у нас есть. Наше право выбирать рабочие гипотезы, что бы вы ни делали. Польза в том, что если у вас все

раскрутится и получиться, то исходя из такой интерпретации, у вас получается много интересного, полезного и хорошего. Т.е. в этом плане мы правы и мы раскручиваем. Могут спорить кто-то там с других позиций, ну и пусть, он решает свои задачи. Раз человек решает свои задачи и ему не подходит наша версия, ничего не мешает принять его возражения, для нас то эта задача нормальная.

Если исходить из таких позиций, то значит нужно раскрыть более детально что же такое опыт. Опыт – это специфическое образование в человеческих мозговых структурах, и на все остальные органы, через нервные волокна переходит, управляющие движением и всем остальным. Но в тоже время это успешные или неуспешные предыдущие действия. Есть такие действия природные, которые ушли в безусловные рефлексы, а есть и такие, которые являются условными рефлексами. С позиции того, что было успешно или неуспешно интересна аналогия с рефлексами, это значит при определенных условиях. Человек вынужден был реагировать, реакция оказалась нормальной, т.е. он остался жив, он плюсы какие-то получил, выигрыш, и он хочет такие ходы дальше делать, он запоминает этот ход в своей памяти. Т.е. аналогия с условными рефлексами вполне нормальная и хорошая, потому что мы помнит там собаке дадут что-то, лампочку зажгут, у нее слюна выделяется, она ждет года ей вторую часть реакции дадут. Так и здесь, но здесь у нас условный рефлекс, он из действий состоящий. Деятельностный рефлекс.

Источником накопления опыта являются прецеденты, положительные или отрицательные, но в любом случае положительные. Потому что отрицательный эффект не заставляет повторять, экономит усилия. А там все внутри имеет логическую часть. Человек совершил или совершает, потому что мотивировка какая-то была, цели какие-то преследовались, если реальные физические условия в которых он находился, то реакция.

Из-за нее произошли какие-то изменения реальные, но вообще то были альтернативы. Т.е. была работа, закончился момент времени tк, если я ее прокручиваю, я там вижу условные проверки на трех уровнях. Кроме проверок были выборы, альтернативы. На альтернативах проверки идут, выбор одной, потом уже реакция, а по всем законам природы, если вмешался во что-то, то возможны последствия, поэтому что-то и произошло или рядом что-то изменилось, или в самом человеке что-то изменилось. Но самое главное из-за чего постусловие, т.е. что-то изменилось. Вообще-то нас интересует то, что изменилось в положительную сторону. Если в плюс изменилось, то можно сказать, что я работал, а если в минус, то я не работал, а разрушал, прямо или косвенно, что уж за причины были. Но в тоже время и минус считается положительным. Я не говорю, что минус в результате действия. Минус я запомнил, у меня есть рассуждения и работа, это плюс по работе, я же запомнил что так делать нельзя, у меня что-то отложилось. На интервалах времени, в процессе вашей жизни происходят вполне конкретные процессы деятельностные. Эти деятельностные процессы, они наши, программистские, там трех ступенчатое условие и в принципе человек работает. Внутрь уходит, откладывается в библиотеках, опыт, например, система представления прецедентов для их повторного использования, а смысл в рациональных отношениях с окружающим миром, а внутри еще приписана эвристика. Эвристика – это то, что сокращает возможные варианты действий, если вы оказались в какой-то ситуации, вы проверили, а, я буду так делать дальше. Это значит вы не перебираете все другие альтернативы, которые возможно есть, а вы уже приняли решение действовать, переборы сокращены, эвристика. Любая работа начинается с эвристики, обратись в опыт, вдруг там есть. Это в принципе механизм, для того что бы не метаться, для то что бы лишние усилия не прилагать.

Вот здесь я замкну для повторного использования, это значит вы выбрали какую-то, запустили ее в работу, она исполнилась вами, почему здесь аналогия с компьютером то просматривается. Можно так говорить, только компьютер не Фоннеймановский, а како-то специфический, свой. Хорошо бы его раскрыть, пробуют нейрокомпьютеры, но они не то, у человека совсем по-другому, по-другому он действует.

Первой по ступеньке является проверка условная, прежде чем среагировать, у собаки не сразу слюна течет, а значит лампа зажглась, какие-то рецепторы сработали, куда-то сигналы послали, передали в пищеварительный тракт и т.д., но ясно что время прошло, после того, как лампочку зажгли, так и здесь. Прежде чем мы реально среагировали у нас прокручиваются процессы, есть задержка до реального начала исполнения действия, и вот на этом интервале до реального исполнения действия и есть эти проверки. На верху мотивировка первая. Мотивировка

– это определенный тип условий, соответствует это или нет чему-то, там человеческое что-то лежит, там не физика, т.е. на уровне мотивов не физика, там человеческое общество, человеческая жизнь. Мотивы могут

быть разные, они могут быть личные, которые ограничиваются только вашим миром, могут быть групповые, группой ограничиваться, общечеловеческие какие-то ценности. Самой главной мотивировкой является сохранить свою жизнь. И то иногда находится мотив сильней, и он заставляет жизнью пожертвовать. Мотивировка – это человеческая составляющая, в отличии от цели. Здесь процесс идет, проверяется, рас проверка прошла, вторая, третья действию конкретному дают добро. Через фильтр условий прошло? – действует реакция. Еще раз смотрите, здесь условия, сопоставления, причем сопоставление того, что есть, с тем, что есть в шаблоне, обязательно как фильтр работает. Т.е. человек должен хорошо овладеть операциями сравнения разных вещей друг с другом. И вот здесь все связанное с распознавание образов шлифовалось. Вообще то их много там внутри, смотрите, я с одним сравнил, со вторым сравнил, чему же отдать предпочтение? Оценивание, и здесь очень богатый опыт накапливается. Так что у человека накапливается богатейший опыт сравнения, оценивания, потому что это он постоянно делает, чего нет у компьютеров, и чего не как не удается реализовать до сих пор в хорошей форме в системах искусственного интеллекта. Но факт остается фактом. В течении времени вот это множество, оно попадает внутрь, кодируется, откладывается подходящем образом внутри. Потом, когда я оказался в каких-то условиях, мотивировок, целей, физики вполне конкретной, я должен реагировать и я обращаюсь к библиотеке того, что там у меня накопилось, от туда декодирую и запускаю нужную программу действий, тут уж почти как в компьютере. И вот так ваша жизнь и проходит, если исключить безусловные рефлексы. А безусловные рефлексы – это есть, спать, поддерживать жизнедеятельность организма и т.д. Но не думайте, что эти безусловные рефлексы не вмешиваются в вашу реальную работу, они постоянно вмешиваются и дают свою составляющую, часть во всем вашем опыте сравнения, во всем вашем опыте оценивания. Если у вас в голове легло, в мозговых структурах, то мы должны опять оценить, ну легло – легло, значит там есть библиотеки действий, вот я беру их и располагаю.

Одна библиотека действий – это умения, а вторая – навыки, а вверху система доступа к элементам этой библиотеки. Т.о. весь опыт он состоит из системы доступа, знаний и из тех реакций к которым вы получите доступ, что бы их декодировать и запустить в работу, умений и навыков.

Это образование (опыт), оно где то там лежит внутри, соответствующем образом активизируется и запускается в работу. Вот я опыт взял и на три части разделил, но он мне говорит, что знания необходимы, но они без всего остального не существуют. Т.е. нет знаний, которые выводят в пустое место. Знания всегда выводят на конкретную вещь там внизу. В принципе эти умения и навыки это или рекомендации и советы, там форм полно разных, или программы действий, или сценарии, или принципы там лежат. Ты туда зашел, а там фильтр какой-то стоит, и не пропускает, - это принцип какой-то. Знания, как система доступа, подчинена опыту, она внутри, и если вы сосредоточили все внимание на знаниях, моделируете знания и думаете что там какой-то эффект вы там окончательный получите, нет, опыт надо моделировать. В искусственном интеллекте, когда сосредоточились только на знаниях, были не правы, это одна всего лишь часть. Надо было выходить не на знания, а на опыт, на целостное все. Вот в экспертных системах все так. Вот например, если человек лежит на диване, читает лекции и не записывает ни чего, или не решает задач, или раньше не решал, то он учит стихи. Знания только в составе опыта, знания и навыки. Здесь совершенно все прозрачно и легко.

У человека, кроме знаний, должны быть умения и навыки. Навыки – это те же умения, только доведенные до автомата. Т.е. какие-то действия выполняются не раздумывая, а сразу. Должны быть автоматы, т.е. должны быть автоматы, когда вот все эти проверки сведены к минимуму. Навыки не только должны быть какие-то физические, навыки решения задач тоже должны быть какие-то. Навыки – это то, что вы много раз делали и довели до автомата, и все проверки у вас проходят без контроля сознания. Сознание – это специальный тип активности, который контролирует процессы ваших действий, в том числе и размышлений. Когда вы размышляете, этот контроль не нужен, не к чему время терять, если вы придете к известному ответу. 2*2=4, чего там думать. Вот в чем разница между умениями и навыками. Граница эта совершенно гибкая, т.е. здесь вот неопределенность, здесь вот неопределенность, в каких-то умениях какая-то часть доведена до автомата, до навыков, которая, например, через n-раз повторений он станет навыком.

Вот смотрите, та же самая картинка, но посложнее чуть-чуть, и она логически дальше идет. Выходит, что в системе доступа, которые называются знаниями, есть свои действия, раз есть свои действия, они тоже могут выполнять роль прецедентов. Значит эти прецеденты группируются вокруг предметной области в конкретной по работе со знаниями. Там мы должны накапливать умения и навыки. Здесь и показано что в той части, где показаны знания, есть своя граница, есть метаумения, есть метанавыки, и реальная трасса так идет: Вы процесс запустили поиска, этот процесс поиска сначала ведет вас к процедурам поиска, те запускают процедуры поиска, которые реально приведут к умениям и навыкам. В знаниях, в опыте есть часть, которую называют метаопытом, т.е. опытом по работе с опытом. Есть метаумения, метанавыки, и все это

для того, что бы привести вас к реальным умениям и навыкам, которые вы запустите в работу и которые начнут уже в реальной деятельности себя выполнять. Если вернуться на 2 слайда назад, то у нас там было: опыт – это система прецедентов, которые локализованы в мозговых структурах. Вы можете считать, что там лежит библиотека, причем библиотека классов, библиотека объектов, объектно-ориентированного представления. Значит там лежат кодовые какие-то структуры. Но кроме этих кодов еще и действия. Любой объект, структура данных плюс операционная часть, там где действия, процедуры и функции. Это значит когда вы рассматриваете представление опыта в мозговых структурах, а больше он ни где не представляется, должны быть действия. Активность означает , что там какой-то процесс начал действовать, что то возмутилось и действует. На этом слайде активность и опыт, это место активности в работе с опытом и в нем самом, там же есть метаопыт, метазнания. На этой картинке нет ничего другого, кроме объектноориентированного взгляда на весь опыт целиком, что там коды лежат и механизмы. Эти механизмы принято называть активностями. Если пойти чуть дальше и наложить структуру опыта, там знания, умения, навыки на все это, кроме того учитывая что есть левое и правое полушарие, в правом предположим автоматы лежат, то мы увидим вот RS, там левое полушарие, правое, это отображение того с чем человек имеет дело, там частичка, которая относиться к опыту, ведь мы стрелкой отграничили, значит здесь вот где-то внутри.

Должны быть механизмы левого и правого, должен быть центр управления над ними. Это все для того, чтобы потом задуматься вообще какие типы активностей там действуют, нам же в искусственном интеллекте придется моделировать. Искусственный интеллект замахивается на то, чтобы построит модели всего этого. Я, вот видите, оставил активности левого и правого полушария сохранил, общую линию провел, а потом затрудняюсь сказать, что какие-то активности только в одной области находятся, зачем? Здесь активности, прямоугольники, они пересекают все. Как сам факт, просто некоторые точки расставлены, с чем же придется столкнуться. αm – это мышление, процессы, все, которые там проходят, Mm – метамышления, поднялись на уровень выше.

Метамышления в большей части больше на левое полушарие ложиться. αl

– логическая активность, т.е. человек владеет речью, у него есть свои механизмы, т.е. опыт владения языком. Р – понимание, понял – это значит результат какой-то получил сейчас, а значит он раньше делал, пытаясь понять, механизмы понимания работали и они свою функцию выполнили, они ему результат отдали. За каждой этой активностью лежит природный феномен, который только в его голове. Если вы будите изображать на бумаге, если будет читать другой, он ничего не поймет. А все это из-за того, что вы пишете слова, а что вы не написали, у вас там в голове осталось, и вы считаете, что закодировали правильно.

Ассоциации. Вам в библиотеках что-то постоянно приходиться искать и у вас свои механизмы доступа. У вас не адресная память, а ассоциативная, у вас нет там разрезанного на частички мозга. Что как хранится, он сам решил, и природа за вас решила. А воспроизвести, даже в какой форме, непонятно. У нас в голове много там нейронов, а в каждом 500 000 связей с теми, кто рядом. У человека все не так как мы умеем в программировании, и доступ не такой, и понимание не такое, и логика своя, сознание, интуиция. Логика и интуиция дополняют друг друга. Если логика отвечает за левое, то интуиция за правое. Более того, интуиция следит, чтобы ваши комбинации замкнулись при переходах из левого полушария в правое, и есть там какой-то момент, его озарением называют, когда вдруг у вас нарисовывается вся картина.

Феномен с буквой u – это установка. Установка – это специфический вид механизмов. Это по сути дела подготовка того, что находиться в голове, для решения задачи. Это тоже самое как вы, например, какой-то специалист выкладываете инструмент на стол, готовитесь к работе. Установка эту функцию выполняет. Для того, что бы установка эту функцию выполнила необходимо определенное время. А на кого то действует эта установка, передается ему. Это очень важный механизм. Тот кто чем то занимается в искусственном интеллекте не может уходить от проектирования активностей, т.е. операционной части по работе с опытом, операционной части того, что происходит у вас в голове, в том числе и по переходам между левым и правым полушарием. Два полушария для того, что бы они говорили друг с другом. Им разговаривать надо, соображать, что и как сделать. Правое полушарие только ответы выдает, ни чего доказывать не хочет. Полушария разговаривают, между ними происходит диалог, переходы постоянные какие-то, за счет активностей разных типов, каждая активность свою часть работы выполняет. А вместе они, опыт в работу запускают или метаопыт запускают в решении задачи, которой у вас в опыте нет. Пусть там все это крутится, может что то получиться, а если не получиться, значит вы с проблемой столкнулись. Эти активности вы должны знать, т отвечать на вопросы: что вы понимаете под сознанием? Должны говорить, но не как философы, а как конструктивные работники в терминах тех действий, в которые придется совершить, моделируя сознание. Что такое понимание? Должны говорить. Что за механизмы? Объяснять. Понимание – это контроль за работой сознания.

Опыт это психологическое образование естественно-искусственное, искусственное – это в том плане, что там перестройки какие-то происходят, коды какие-то разбрасывают в нужных местах. Человек научился так хорошо владеть своим опытом и многими его проявлениями, что он их выносит наружу и рядом кладет с собой эти модели, для того, что бы глазами смотреть. Он модель положил рядом с собой, он смотрит на нее, а у него там все возбуждается, и все что относиться к этой модели начинает активно функционировать. На первой части слайда один

человек, в его голове опыт, а вот через его систему распознавания образов, за которую отвечает правое полушарие, и владение языком, за которое отвечает левая половина мозга, все выноситься наружу и назад также возвращается в форме моделей опыта. Единичка опыта – это условный деятельностный рефлекс. Вот я взял и логическую формулу написал: так как…, поскольку… и положил рядом, это значит я выразил с помощью специальной системы кодирования то реальное действие, которое я совершал. Оно протекало в других вариантах реализации. Именно для этих целей и был язык создан, для того, что бы вы могли выносить опыт во всех частях, в знаниях, в умениях, в навыках. Кто им не владеет, пусть посмотрит, и как стихи выполняет. Еще одной формой материализации опыта, кроме знаковой, являются инструменты. Т.е. первое это в виде кодов каких-то, а вторая – в виде инструментов и их систем. Сам инструмент содержит кодировку тех действий, которые с помощью инструмента можно совершить, тем более, если вы его хоть раз использовали. Если я что-то написал, это не значит, что обязательно это кто-то поймет, может кодировка не та, или сил не хватает декодировать. Никуда вы не денетесь, вынося из головы опыт, без распознавания образов и языка, за этим стоят половины мозга, полушария.

Внизу показано, когда вы группа, каждый владеет, выносит что-то наружу и назад может отсюда получить. Но если вы образовали группу, то у вас должна быть общая часть, если этой части нет, вы не сможете вместе работать. Человек – это субъект – это активный участник работы, объект – это над чем работа совершается. Для группы нужна общая библиотека, которую знают, по крайней мере общий язык. В группе вам нужно опыт передавать, совместно использовать, для этого нужно средство, этим средством и является язык. С помощью естественного языка можно выразить все. В лингвистике различают две части, одну называют языком, а другую называют речью. Есть язык Pascal, а е сть библиотеки программ на Pascal'е– это речь.

Здесь дальше идет как бы обобщение. Мы снова вернулись к тому что опыт состоит из частей, границы вот эти зыбкие. Верхняя часть – знания, левая – умение, правая – навыки. Специалистам искусственного интеллекта придется столкнуться с моделированием знаний, потому в 72 году были правы, что сосредоточили свои усилия на представлении знаний, но это часть, потому, что кроме знания должно быть и умение. Вот умение – это все, что относиться к экспертным системам. Здесь стали работать в двух направлениях: модели знаний, модели умений. Навыки – это ваше программирование, это, что вы в библиотеки программ закладываете, без них никуда не денешься, создавая другую систему искусственного интеллекта, к тому же сложную. Придется библиотеки разных вещей иметь и уметь их использовать. Самое главное – это модели интеллектуальных активностей. Вот что превращает какую-то систему в систему искусственного интеллекта, когда там есть модели интеллектуальной активности. Даже, например, в экспертных системах без