Детская энциклопедия

Меню сайта











Разумная машина — верный помощник человека

Особенно велико значение самосовершен­ствующихся систем при решении одной из самых увлекательных задач кибернетики — задачи моделирования процессов, протекающих в моз­гу человека. Дело в том, что человеческий мозг — очень сложная и во многих отношениях замечательно устроенная самосовершенствую­щаяся система. Возможности мозга можно наглядно проиллюстрировать таким примером. Человек внешне относительно просто приспо­собляется к распознаванию какого-либо класса изображений, например рисунков, изображаю­щих различные дома. Если показать человеку сравнительно небольшое число изображений домов, например одноэтажных и пятиэтажных, он может правильно классифицировать и изо­бражение, которое ему никогда ранее не было показано, например, двухэтажных, трехэтаж­ных и других домов. Значит, можно вырабо­тать у человека достаточно правильное пред­ставление об общем понятии дома.

Для моделирования способности мозга при­спосабливаться к распознаванию различных классов изображений в кибернетике было по­строено большое число различных алгоритмов и проведено большое число экспериментов. Эти эксперименты пролили свет на многие про­цессы, происходящие в мозгу, и послужили в ряде случаев основой для решения практи­ческих задач по автоматизации процессов распознавания зрительных образов, а также чело­веческой речи. Впрочем, в направлении автома­тического распознавания речи сделаны пока еще лишь первые шаги; машина распознает всего несколько десятков различных слов, про­износимых различными голосами в различных условиях.

Обучение машин процессам распознавания зрительных и других образов — лишь самая первая, относительно несложная задача в моде­лировании мыслительных процессов. Более сложные задачи возникают при моделировании логического мышления, процесса обучения языку, при моделировании процессов творче­ства.

В области логического мышления в первую очередь моделируются различные системы, позволяющие осуществлять автоматическое доказательство теорем в тех или иных (пока еще достаточно узких) областях математики. При этом речь идет об автоматическом дока­зательстве не только теорем, вошедших в учеб­ники, но и новых, еще не известных человеку теорем. Значение такой автоматизации огромно: используя скорость и безошибочность работы даже современных, относительно еще мало со­вершенных, универсальных электронных цифро­вых машин, очевидно, можно будет в ближай­шем будущем доказывать такие сложные теоре­мы, которые «невооруженному» человеческому уму просто недоступны.

Здесь кибернетика начинает вплотную под­ходить к внедрению автоматизации в развитие самой науки. В будущем кибернетические ма­шины будут незаменимыми помощниками чело­века не только в доказательстве новых теорем, но и в обобщении результатов наблюдений, в построении новых физических и других тео­рий и т. д. Уже сейчас, помимо помощи в слож­ных вычислениях и обработке эксперименталь­ных данных, машины начинают применяться для автоматизации справочно-информационной и библиографической работы, отнимающей сейчас много времени у ученых. В принципе возможно накапливать научную информацию не только в библиотеках, но и в электронной памяти кибернетических машин в специальных информационных центрах. Из этих центров по запросу того или иного ученого может быть очень быстро получена необходимая справка, краткое или полное содержание какой-либо научной статьи и т. п.

Важное место в автоматизации научного творчества займут также автоматический пере­вод с одного языка на другой, автоматическое реферирование и конспектирование статей и т. п. Для этих целей в машину должна быть вложена та или иная система знаний о чело­веческих языках. На первых порах в эту сис­тему включаются обычно лишь необходимый словарный запас и грамматические правила. Однако в принципе ничто не препятствует тому, чтобы обучать машины распознаванию смысла вводимых в нее фраз.

Опыты такого рода были проделаны в Ака­демии наук УССР. Во время этих опытов уни­версальная электронная цифровая машина, работая в специальном режиме (так называемом режиме обучения), обучалась отличать ос­мысленные фразы, составленные из выбран­ных наугад 100 слов, от бессмысленных. Важно подчеркнуть, что процесс обучения был орга­низован таким образом, что машина не просто «зазубривала» вводимые в нее «учителем» фра­зы, а создавала новые понятия, задавала учи­телю вопросы и, будучи переведена в режим экзамена, правильно различала осмысленность не только тех фраз, которые ей были сообщены «учителем», а также и новых, которые ей раньше никогда не сообща­лись.Отсюда возникает очень актуальный и ост­рый вопрос: возможна ли автоматизация про­цессов творчества? Что касается научного твор­чества, об этом уже го­ворилось выше. Необ­ходимо лишь ответить на вопрос о том, в какой мере ответы машины предопределяются зало­женной в нее програм­мой. Не потребуется ли программисту затратить больше усилий на со­ставление программы, чем на непосредственное решение вопроса, заключенного в данной про­грамме?

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим простой пример. Предположим, что про­граммист не знает, каким образом решаются квадратные уравнения, но может проверить, является ли то или иное число корнем задан­ного квадратного уравнения. В таком случае он без особых затруднений может составить программу, по которой машина будет пытаться решать квадратные уравнения по различным формулам, последовательно перебирая все та­кие формулы — от более простых к более слож­ным. При этом каждая такая попытка будет проверяться с помощью подстановки опреде­ляемых по испытуемой формуле корней в задан­ное уравнение (или в несколько заданных урав­нений). В случае неудачи машина должна авто­матически строить следующую формулу и ис­пытывать ее — и так до тех пор, пока очередная попытка не приведет к успеху. Благодаря огромной скорости работы машины она довольно скоро найдет требуемую формулу.

Для решения более сложных проблем при­менение метода такого простого перебора может не привести к успеху даже при использовании машин. Однако, как правило, благодаря огром­ной быстроте действий машина может решать соответствующие проблемы с помощью более простых методов, чем те, которые потребова­лись бы для этой цели человеку. Поэтому со­ставление программы для решения даже еди­ничной проблемы творческого характера может оказаться более простым делом, чем непосред­ственное решение самой проблемы. В действительности же положение облегчается еще и тем, что составленная программа используется для решения большого числа проблем одного типа.

Возможности автоматизации творческих процессов не ограничиваются рамками одних лишь точных наук. Уже сейчас, когда кибер­нетика делает только первые робкие шаги, проведены успешные опыты по автоматизации музыкального творчества; машины сочиняют стихи (правда, пока еще плохие), играют в шах­маты и т. д. С каждым днем перед автоматиза­цией процессов творчества открываются все новые и новые горизонты. Однако, разумеется, далеко не во всех областях подобная автома­тизация так необходима, как в процессах науч­ного творчества.

Вряд ли сегодня практически необходимо автоматизировать литературное или музыкаль­ное творчество. Вместе с тем кибернетика уже сегодня начинает приносить пользу, скажем, поэзии, внося в нее точные математические методы исследования.

Особый интерес представляют взаимосвязи, существующие между кибернетикой и биоло­гией. Кибернетика дает в руки биологам новые методы исследований. Универсальные элект­ронные цифровые машины позволяют модели­ровать процессы эволюции и естественного от­бора, автоматизировать процесс определения болезней по их признакам, осуществлять моде­лирование механизма возникновения условных рефлексов и других видов деятельности мозга животных и даже мозга человека.

Биология в свою очередь снабжает кибер­нетику новыми идеями, касающимися постро­ения машин, которые в значительно большей степени приблизятся к свойствам мозга, чем ныне существующие машины. Возникло и ус­пешно развивается новое научное направле­ние — бионика. Цель ее — перенести в технику многие интересные свойства живых организмов. Особый интерес представляет поразительная чувствительность некоторых органов чувств у отдельных животных, напри­мер органа обоняния у собаки. Интересны так­же способы, с помощью которых из относи­тельно малонадежных нервных клеток состав­ляется такая надежная в целом управляющая система, как человеческий мозг.

Кибернетика непрерывно совершенствует свою техническую базу. На смену громоздким и малонадежным ламповым машинам пришли машины, использующие полупроводники и маг­нитные элементы. Успехи современной физики позволят сделать следующий шаг: перейти к чрезвычайно миниатюрным элементам, ис­пользующим тонкие пленки, твердые схемы и другие элементы. Это позволит сделать ма­шины чрезвычайно надежными, малогабарит­ными, относительно дешевыми и простыми в эксплуатации. Происходит также непрерыв­ное совершенствование логической структуры машин, увеличение быстроты их действия и объема памяти. Наряду с этим разрабатываются методы построения новых машин, копирующих не только функции, но и некоторые детали внутреннего строения человеческого мозга.

На базе новых и новейших кибернетических устройств и систем быстрыми темпами разви­вается автоматизация различных видов ум­ственной деятельности человека. Автоматиза­ция эта захватывает все новые и новые области, возможности ее безграничны. У ряда буржу­азных философов и писателей успехи подобной автоматизации вызывают опасения за будущ­ность человечества: не будет ли человек пол­ностью вытеснен автоматами? Однако подобные опасения возникают лишь в результате непо­нимания закономерностей исторического раз­вития. В капиталистическом обществе действи­тельно происходят подобные процессы: успехи кибернетики и внедрение вычислительных ма­шин приводят к безработице, к вытеснению человека машиной. Однако виновата в этом не кибернетика, а капитализм. В социалисти­ческом и коммунистическом обществе, которое с исторической неизбежностью приходит на смену капитализму, не может быть и речи о вытеснении человека машиной. Машины, ка­кими бы совершенными они ни были, всегда останутся верными помощниками человека, спо­собствуя неизмеримому расцвету материальных и духовных сил человеческого общества.

 





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016