Искусственный интеллект

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современные философы и исследователи науки часто рассматривают междисциплинарные науки как одно из достижений заново открытых в 20 веке.

Искусственный Интеллект и искусственная жизнь представляет прекрасный пример такой интеграции многих научных областей.

К сожалению, жизнь слишком сложна, чтобы можно было наметить общие направления в исследованиях. Доказательством может служить тот факт, что некоторые заинтересованы в исследовании «систем, демонстрирующих феномены живых систем», другие изучают природу химического репродуцирования или пытаются решить философские проблемы самопознания.

В понятие «искусственный интеллект» вкладывается различный смысл - от признания интеллекта у ЭВМ оснащенных программными продуктами распознавания текста и речи до отнесения к интеллектуальным лишь тех систем, которые решают весь комплекс задач, осуществляемых человеком.

Целью настоящей работы является рассмотрение прообразов искусственного интеллекта в 17-18 веках.

1. Предпосылки возникновения исследований искусственного интеллекта в 17 веке

Большой вклад в развитие информационных систем внес в начале XVII века Рене Декарт (1596 -1650 гг.). Он предположил, что животное - некий сложный механизм и на основе этого заключения сформулировал механистическую теорию. Декарт представил модель организма как работающий механизм. При таком понимании живое тело не требует более вмешательства души; функции «машины тела», к которым относятся «восприятие, запечатление идей, удержание идей в памяти, внутренние стремления и совершаются в этой машине как движения часов». Крупнейшим открытиям Декарта, ставшим фундаментальным для последующей психологии, можно считать понятие о рефлексе и принцип рефлекторной деятельности.

Большой вклад в развитие вычислительных машин, без чего на сегодняшний день не возможно было и говорить о создании искусственного интеллекта, сделали изобретения и разработки счетных устройств использующих зубчатые колеса. Первый в мире эскизный рисунок тринадцатиразрядного десятичного суммирующего устройства на основе колес с десятью зубцами принадлежит Леонардо да Винчи (1452 - 1519 гг.). Он был сделан в одном из его дневников, которые ученый начал вести еще до открытия Америки в 1492 году.

В 1623 году через 100 с лишним лет после смерти Леонардо да Винчи немецкий ученый Вильгельм Шиккард (1592 - 1635 гг.) предложил свое решение той же задачи на базе шестиразрядного десятичного вычислителя, состоявшего также из зубчатых колес, рассчитанного на выполнение сложения, вычитания, а также табличного умножения и деления. В письмах своему другу Иоганну Кеплеру он описал устройство «часов для счета» - счетной машины с устройством установки чисел и валиками с движком и окном для считывания результата. «Считающими часами» устройство было названо потому, что, как и в настоящих часах, работа механизма была основана на использовании звёздочек и шестерёнок. Практическое использование это изобретение нашло в руках друга Шикарда, философа и астронома Иоганна Кеплера.

Машина немецкого ученого Шиккарда содержала суммирующее и множительное устройства, а также механизм для записи промежуточных результатов. Первый блок - шестиразрядная суммирующая машина - представлял собой соединение зубчатых передач. На каждой оси имелись шестерня с десятью зубцами и вспомогательное однозубое колесо - палец. Палец служил для того, чтобы передавать единицу в следующий разряд. При вычитании шестеренки следовало вращать в обратную сторону. Контроль хода вычислений можно было вести с помощью специальных окошек, где появлялись цифры. Для перемножения использовалось устройство, чью главную часть составляли шесть осей с «навернутыми» на них таблицами умножения.

Основой практически всех последующих разработок счетных устройств за 5 столетий было зубчатое колесо, рассчитанное на фиксацию 10 цифр десятичной системы счисления.

В 1642 году Блез Паскаль (1623 - 1662 гг.) в возрасте 19 лет начал создание своей суммирующей машины «Паскалины». Отец Блеза был сборщиком налогов, и, наблюдая за его бесконечными утомительными расчетами, Паскаль задумал создать вычислительное устройство, которое могло бы помочь этой работе.

Машина Паскаля выглядела как ящик, наполненный многочисленными связанными друг с другом шестерёнками. Складываемые числа вводились соответствующим поворотом колес. Это было 6-ти (или 8-ми) разрядное устройство, на зубчатых колесах, рассчитанное на суммирование и вычитание десятичных чисел, которое стало первым в мире механическим калькулятором, выпускавшимся серийно, главным образом для нужд парижских ростовщиков и менял.

Примерно за 10 лет Паскаль построил около 50 вариантов своей машины. Несмотря на вызываемый ею всеобщий восторг, машина не принесла богатства своему создателю, однако изобретённый Паскалем принцип связанных колёс почти на три столетия стал основой создания большинства вычислительных устройств.

В 1673 году появился «арифметический прибор» Готфрида Вильгельма Лейбница (1646 - 1716 гг.) - двенадцатиразрядное десятичное устройство (механический калькулятор), которое могло выполнять операции умножения и деления путем многократного повторения операций сложения и вычитания, для чего, в дополнение к зубчатым колесам использовался ступенчатый валик. Сложение чисел выполнялось при помощи связанных друг с другом колёс, так же как на вычислительной машине другого выдающегося учёного-изобретателя Блеза Паскаля. Добавленная в конструкцию движущаяся часть (прообраз подвижной каретки будущих настольных калькуляторов) и специальная рукоятка, позволявшая крутить ступенчатое колесо (в последующих вариантах машины - цилиндры), позволяли ускорить повторяющиеся операции сложения, при помощи которых выполнялось деление и перемножение чисел. Необходимое число повторных сложений выполнялось автоматически.

Идея создания машины, выполняющей вычисления, появилась после знакомства Лейбница с голландским математиком и астрономом Христианом Гюйгенсом. Огромное количество вычислений, которое приходилось делать астроному, навело Лейбница на мысль о создании механического устройства, которое могло бы облегчить такие расчёты.

Несмотря на известность Лейбница в математических кругах, его изделие постигла печальная судьба предшественников: если им кто-то и пользовался, то только домашние Лейбница и друзья его семьи, поскольку время массового спроса на подобные механизмы еще не пришло.

2. Прообразы искусственного интеллекта в 18 веке

На протяжении XVIII века появлялись новые, более совершенные модели счетных машин, но принцип механического управления вычислительными операциями оставался тем же.

В 1820 году Шарль Ксавье Томас де Кольмар (1785-1870 гг.) создал «Арифмометр» - первый массово производимый калькулятор. Он позволял производить умножение, используя принцип Лейбница, и являлся подспорьем пользователю при делении чисел. Это была самая надежная машина в те времена; она не зря занимала место на столах счетоводов Западной Европы. Арифмометр так же поставил мировой рекорд по продолжительности продаж: последняя модель была продана в начале XX века.

Заслуги Готфрида Вильгельма Лейбница (1646 - 1716 гг.), не ограничиваются созданием «арифметического прибора». Он занимался исследованием свойств двоичной системы счисления, ставшей в дальнейшем, основной при создании компьютеров. Попытка представить мироздание в виде непрерывного взаимодействия двух начал и применить к его изучению метода «чистой математики» подтолкнули Лейбница к изучению свойств двоичного представления данных с помощью нулей и единиц.
В 1666 году Лейбниц пришел к двоичной системе счисления, занимаясь исследованиями философской концепции единства и борьбы противоположностей. Сохранилось изображение медали, нарисованное В.Лейбницем в 1697 году, поясняющее соотношение между двоичной и десятичной системами исчисления.

Занимаясь исследованием законов мышления, Джордж Буль (1815 - 1864 гг.) применил в логике систему формальных обозначений и правил, близкую к математической. Впоследствии эту систему назвали логической алгеброй или булевой алгеброй. Правила этой системы применимы к самым разнообразным объектам и их группам.

Основное назначение системы, по замыслу Дж. Буля, состояло в том, чтобы кодировать логические высказывания и сводить структуры логических умозаключений к простым выражениям, близким по форме к математическим формулам. Результатом формального расчета логического выражения является одно из двух логических значений: истина или ложь.

Значение логической алгебры долгое время игнорировалось, поскольку ее приемы и методы не содержали практической пользы для науки и техники того времени. Однако, когда появилась принципиальная возможность создания средств вычислительной техники на электронной базе, операции, введенные Булем, оказались весьма полезны. Они изначально ориентированы на работу только с двумя сущностями: истина и ложь. Не вся система Джорджа Буля, как и не все предложенные им логические операции, были использованы при создании электронных вычислительных машин, но четыре основные операции: И (пересечение), ИЛИ (объединение), НЕ (обращение) и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - лежат в основе работы всех видов процессоров современных компьютеров.

Идея программирования вычислительных операций пришла из часовой промышленности. Старинные монастырские башенные часы были настроены так, чтобы в заданное время включать механизм, связанный с системой колоколов. Такое программирование было жестким - одна и та же операция выполнялась в одно и то же время. интеллект паскаль лейбниц

Свой вклад в развитие направления гибкого программирования механических устройств внес французский механик Жак де Вокансон (1709 - 1782 гг.). В 1738 году Ж. Вокансон издал брошюру под названием «Механизм автоматического флейтиста», а в 1745 году опубликовал статью с предложением использовать перфокарты для автоматического управления ткацким станком. Он изготовил опытный образец первого в мире полностью автоматизированного станка, однако его практическое использование начнется лишь спустя более 50 лет. Он сконструировал ряд конструкций автоматов, основанных на использовании часового механизма для осуществления сложных движений, в т. ч. известные игрушки - порхающая утка и играющий флейтист. Так его механическая утка, покрытая настоящими перьями - «сенсация своего времени» ходила, крякала, клевала зерна и даже «переваривала» их с помощью миниатюрной мельницы спрятанной внутри.

Идея гибкого программирования механических устройств с помощью перфорированной бумажной ленты впервые была реализована в 1804 году в ткацком станке Жозефа Мари Жаккарда.

Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккард (1752 - 1834 гг.) создал ткацкий станок с программным управлением при помощи перфокарт. Первую попытку устроить самодействующий ткацкий стан он сделал в 1790 году, потом изобрел машину для вязания сетей и повез ее в 1804 году в Париж, где модели Вокансона навели его на окончательную конструкцию стана, вполне осуществленного только в 1808 году.

Машина Жаккарда представляла собой зевообразовательный механизм ткацкого станка для выработки крупноузорчатых тканей. Машина давала возможность раздельно управлять каждой нитью основы или небольшой их группой. Каждая нить основы проходила в ткацком стане через особое колечко-нитяницу, соединенное у Жаккарда с особым вертикальным стержнем. Все они были расположены довольно тесно, рядами, и на их верхние концы нажимал кусок картона с дырочками, соответствующими стержням, долженствующим остаться в покое. Необходимое для узора число таких картонов было соединено в непрерывную цепь, а простой механизм перекладывал их автоматически после каждого прохода челнока.

Заключение

В ходе работы мы рассмотрели историю создания искусственного интеллекта. В работе рассматривался период с 17 по 18 век. Так же мы рассмотрели прообразы искусственного интеллекта в данный период, основные теории зарождения и развития вычислительной техники.

Таким образом, разработки XVII - XVIII века, стали первыми вехами в истории развития цифровой вычислительной техники. Впоследствии основополагающие идеи Паскаля, Лейбница, Буля, Вокансона и Жаккарда легли в основу теоретических разработок в области создания искусственного интеллекта.

Список использованной литературы

1. Девятков В. В. Системы искусственного интеллекта: Учеб. пособие для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. - 352 с.

2. Дмитрий Кирсанов «Может ли машина мыслить», электронный журнал «Понятный компьютер» 1999г.

3. Л. Н. Ясницкий. Введение в искусственный интеллект.- Издательство: Академия, 2005г. - 176с.

4. http://www.xard.ru/post/13127/default.asp

Размещено на Allbest.ru