تورينگ و هوش مصنوعي

تورينگ و هوش مصنوعي
سام قندچي

"...به عقيده من در پايان اين قرن استفاده از کلمات و نقطه نظر عمومي تحصيل کردگان آنقدر تغيير خواهد کرد که انسان براحتي قادر خواهد بود که از انديشيدن ماشين ها صحبت کند بدون آنکه انتظار داشته باشد حرفش تناقض گوئي تلقي شود [آلن تورينک، ماشين آلات کامپيوتري و هوش، بخش 6? http://www.ghandchi.com/iranscope/Anthology/Turing/CMI.htm ] ."

مقاله "ماشين آلات کامپيوتري و هوش" را آلن تورينگ در سال 1950 برشته تحرير درآورد. نوشتار مزبور بر اولين کوششهاي براي توليد هوش مصنوعي تأثير بسيار زيادي گذاشت، و اکثر محققين هوش مصنوعي و منقدين آن اين نوشته? را نقطه شروع علم هوش مصنوعي تلقي ميکنند.? "ماشين تورينگ" که آلن تورينک در سال 1936 طرح کرده بود مداوماً دهها سال موضوع بحث در ميان دانشمندان و رياضي دانان بود، با وجود آنکه هيچ ادعائي نداشت جز آنکه يک طرح عمومي براي تئوري محاسبه ارائه کرده بود.

در مقايسه، نوشتار 1950 آلن تورينگ ديدگاهي کاملاً متفاوت از خود ماشين ارائه داد.? اين نوشتار فلاسفه را مورد خطاب قرار ميداد و نه رياضي دانان ، و ادعا ميکرد که کامپيوتر هاي *ديجيتال* ممکن است که به عنوان ماشين هاي هوشمند در نظر گرفته شوند.? اين برخورد تورينگ کاملاً تازه بود، چه از نظر فلسفي و چه از نظر تکنيکي، و آغازگر منازعه اي شد که تا به امروز ادامه دارد.? در اينجا بود که او يک بازي وانمود سازي را بعنوان آزمايش پيشنهاد کرد، آنچه که تا به امروز بعنوان "آزمايش تورينگ http://www.ghandchi.com/iranscope/Anthology/Turing/CMI.htm" براي ارزيابي فکر کردن در ماشين ها، بکار برده ميشود.

تورينگ براي رسيدن به امکان هوش کامپيوتري فقط پتانسيل کامپيوترهاي ديجيتال پيشرفته زمان خودش را پيش فرض نظراتش قرار داده است، و اين ويژگي خاص و جسورانه ادعاي وي است که آنرا از پيش بيني هاي داستان هاي تخيلي آينده نگرانه زمان خود جدا ميکند، و به اينصورت تورينگ راه را براي کوششهاي علمي بعدي در عرصه دانش هوش کامپيوتري باز کرد.? نکات برجسته برخورد تورينگ امروز بيشتر براي ما قابل فهم هستند، تا در زمان خود وي، در نيم قرن پيش، دوراني که وي "آزمايش تورينگ" را معرفي کرد.? وي:

تأکيد کرد که آنچه منظور وي است بر مبناي يک تصوير خوشبينانه کامپيوتر های آينده بنا نشده بلکه بر آنچه کامپيوترهاي واقعي? زمان وي قابل به انجام بودند، استوار است، و مينويسد "ما فقط کامپيوترهاي ديجيتال را اجازه ميدهيم که در بازي ما شرکت کنند [آلن تورينگ، همانجا، بخش 3] ."

اينکه حاضر بود تخمين را بجاي حقايق کاملاً اثبات شده بپذيرد تا که رشته جديد هوش مصنوعي را آغاز کند.? او مينويسد "ديدگاه عاميانه که دانشمندان بطور انعطاف ناپذيري از حقايق کاملاً ثابت شده به حقايق ثابت شده حرکت ميکنند، و هرگز تحت تأثير تخمين هاي اصلاح شده قرار نميگيرند، کاملاً غلط است.? تخمين ها از اهميت مهمي برخوردارند چرا که راه هاي مفيد تحقيقات را پيش رو ميگذارد [همانجا، بخش 6] ."

مفهوم تکاملي توسعه کامپيوتري را معرفي کرد و تأکيد بر عنصر راندوم (بختی) در کامپيوترهاي ديجيتال را براي تأييد احتمال هوش مصنوعي مورد بحث خود بکار بست. وي مينويسد "يک متغير جالب در ايده کامپيوتر ديجيتال، کامپيوتر ديجيتالي است که با عنصر راندوم باشد ...برخي اوقات از اين ماشين بعنوان اينکه اراده آزاد دارد ياد ميشود،" و سپس وي يک پرانتز باز ميکند و مينويسد "گرچه من خودم اين اصطلاح را استفاده نميکنم [همانجا، بخش 4]."

کامپيوترهاي با ظرفيت بي نهايت را بعنوان يک امکان تئوريک طرح ميکند.? وي مينويسد، "هيچ مشکل تئوريک در ايده کامپيوتري با ظرفيت ذخيره بي نهايت وجود ندارد [همانجا، بخش 4]."

ماشين هاي خود-برنامه ريز را پيش بيني ميکند.?? وي مينويسد، "اين [ماشين] ممکن است براي ساختن برنامه هاي خود بکار رود و يا پيش بيني تأثير آلترناتيوها را در ساختار خود در نظر گيرد ...اين امکانات در آينده نزديک است و نه رؤياهاي اتوپي وار [همانجا، بخش 5-6]."

دو راه مهم تحقيقات عملي هوش مصنوعي را تشخيص داد-يکي شبيه سازي تفکر انتزاعي abstract و ديگري بازسازي ارگان هاي حسي و زبان طبيعي [همانجا، بخش 7-6].

با وجود تازگي ايده هاي بالا و پاسخ هاي روشن تورينگ که استدلال هاي مخالف احتمالي را رد ميکند [همانجا، بخش هاي? 1-6 و 9-6] ، وي چهار پيش فرض فلسفي که در برخوردش به اين موضوع مستتر است را تصريح نکرده است.? اين پيش فرض ها عبارتند از:

مجاز بودن جدا کردن فعاليت فکري از بدن و کماکان آن را بعنوان تفکر نگريستن.? وي مينويسد "مسأله جديد اين رجحان را دارد که خط فاصل روشني بين ظرفيت هاي فيزيکي و فکري بشر ترسيم ميکند [همانجا، بخش 2]."

مجاز بودن اينکه فکر بشر را بصورت فرماليسم هاي منطقي بيان کنيم.? وي مينويسد، "متد سؤال و جواب بنظر ميرسد که براي معرفي هر کدام از عرصه هاي کوشش بشر مناسب باشد [همانجا، بخش 2]."

مجاز بودن بيان واقعيت بصورت عبارات اطلاعات مجزا.? در واقع من فکر نميکنم که وي هيچ جا اشاره اي به اين پيش فرض خود که در همه کارش مستتر است، داشته باشد.

مجاز بودن انتقال فکر از طريق وسائل ارتباطات.? وي مينويسد، "ترتيب ايده آل آن است که يک دستگاه چاپ اتوماتيک براي برقراري ارتباط دو اطاق داشته باشيم [همانجا، بخش 1]." ( منظور دو اطاقي است که در آزمايش تورينگ در يکي انسان واقعي ارتباط برقرار ميکند و در ديگري هوش مصنوعي و آن هوش مصنوعي در آزمايش موفق ميشود که در اين آزمايش از انسان قابل تميز نباشد).

بنظر من پيش فرض هاي بالا براي آنکه ما بتوانيم دانش را فرا گيريم، بطور کلي لازم ، و مشخصاً هم براي ساختن هوشمندي لازم هستند.? بنابراين فکر ميکنم اين پيش فرض ها ميتوانند بصورت روشن و صريح اعلام شوند و من در اينکه تورينگ? اين پيش فرض ها را بطور ضمني پذيرفته است مشکلي نميبينم.? نياز به اثبات ضد آن به عهده منقدين هوش مصنوعي است چرا که بحث مختص هوش مصنوعي نيست و به امکان هرگونه دانش مربوط ميشود و آنان بايستي نشان دهند پيش فرض فلسفي مخالف يا متفاوت از اين ها ميتواند بيشتر راه گشاي توسعه علم باشد.

***

دو پيش فرض زير ابعاد بحث تورينگ را محدود کردند و باعث توسعه يک جانبه هوش مصنوعي در اولين سالهاي رشد آن شدند.در نتيجه بنظر من دفاع امروزي از هوش مصنوعي بايستي اين پيش فرض هاي محدود کننده را به کنار گذارد:

تورينگ *هوش* را با *هوش بشر* يکي ميگرفت بجاي آنکه معيار تازه اي (مثلاً معياري بر مبناي رياضيات) براي تعيين هوش و درجات هوش ارائه کند. او تصور ميکرد به اينگونه ادعاي خود را براي حالت قوي تري ثابت ميکند، و نه آنکه با اين پيش فرض خود را محدود ميکند.? وي مينويسد، "اين بازي ممکن است به اين خاطر مورد نقد قرار گيرد که احتمالات خيلي زياد بر ضد ماشين در نظر گرفته شده است ..آيا ماشين نميتواند چيزي خيلي متفاوت از انسان با خود حمل کنند؟? اين اعتراض خيلي قوي است، اما حداقل ما ميتوانيم بگوئيم اگر يک ماشين بتواند ساخته شود که بازي تقليد را با موفقيت انجام دهد، ما نيازي به اينکه از اين مخالفت نگران شويم نداريم [همانجا، بخش 1]."? اما اگر اينگونه نتوانيم ماشيني بسازيم، اين بازي که بخاطر خصلتش هوش را با هوش انسان برابر ميگيرد ميبايست که تغيير کند يا آنکه بمثابه آزمايش هوش بکار گرفته نشود.

تورينگ، ماشين را *برابر* مدل مکانيکي ماشين (discrete state machines) فرض ميکند بجاي آنکه مدل هاي عاليتري از ماشين ايده آل را بمثابه امکان تئوريک طرح کند (مثلاً مدل بيولوژيک). وي مينويسد، "..تعديل اين کامپيوتر [کامپيوتر ديجيتال] که ظرفيت کافي داشته باشد، و افزايش دادن سرعت آن بقدر کافي، و فراهم کردن برنامه مناسب براي آن ..[بايستي که ما را به کامپيوتر ايده آل برساند] [همانجا، بخش 5]."

البته بايستي بگويم که پاسخ هاي تورينگ به استدلال هاي مخالف آنقدر همه جانبه است که حتي امروز هم از آن جواب ها ميتوان برای پاسخگوئي به مخالفين امروزی هوش مصنوعی استفاده کرد.? فقط من فکر ميکنم سه تا از مخالفت ها باندازه کافي بوسيله تورينگ رد نشده بودند، که من بحث هاي آلترناتيو زير را ارائه ميکنم:

مخالفت رياضي (يعني مخالفت #3)
مخالفت بر مبناي حس اگاهي (يعني مخالفت #4)
مخالفت بانو لاوليس Lady Lovelace (يعني مخالفت #6)

اولي مسأله ارجاع به خود self-reference است.? در صفحه 20 رساله ذکر شده تورينگ مثالي از حل کردن معادلات رياضي بوسيله کامپيوتر ميزند و از آن بعنوان گواهي از توان کامپيوتر براي چيرگي بر اين ناتواني ميخواهد اشتفاده کند.? بنظر من در پرتو تئوري گودل Godel's theorem روشن نيست تا چه حد اين خوشبيني وي درست باشد.? معهذا بنظر من هوش بشر نيز همين مشکل را دارد (اگر که ارجاع بخود بمعني وسيع کلمه در نظر گرفته شود).? شايد همين واقعيت دليل اين امر است که ما نميتوانيم ادعا کنيم پاسخ نهائي را به سؤال اينکه عملکرد فکر ما در کليت خود چيست، ارائه کنيم.? بنابراين شايد در اين ناتواني انسان ها و ماشين ها اشتراک دارند.
دومي نيز مشابه اولي است. بنظر من انسان ها هنوز راهي پيدا نکرده اند که بتوانند کاملاً احساسات و هيجانات خود را از طريق زبان و نوشتن و حتي حرکات بدن به هم منتقل کنند. برخي هنرمندان با توان هاي خارق العاده خود ميتوانند برخي احساسات خود را بسيار بهتر از مردم عادي بيان کنند. معهذا ما نميتوانيم ادعا کنيم که آنها ميتوانند همه احساسات خود را در همه زمان ها منتقل کنند. پس بجاي آنکه اثبات کنيم ماشين ها قادرند اين کار را کاملاً انجام دهند، ما بايستي بپرسيم که آيا انسانها ميتوانند آنرا کاملاً انجام دهند. بنابراين اين هم هوش مصنوعي را رد نميکند و اين محدوديت ها نيز در انسان و هوش مصنوعي مشترک هستند. سومين ايراد در ارتباط با خلاقيت است. بنظر من ساختن جملات برعکس تصور کساني نظير درايفوس Dreyfus آنقدر کار خلاقي نيست. مردم عادي جملات و لغاتي که آموخته شده اند را بکار ميبرند و اين چندان خلاقيت از آنها نميطلبد. درست است که نوشتن يک شعر خلاقيت ميخواهد، اما چند درصد مردم قادر به سرائيدن شعر هستند. در همه عرصه های فعاليت بشر کارهاي خلاق توسط درصد کمي از مردم ارائه ميشوند. اين واقعيت باعث نيست که بقيه مردم احمق تصور شوند، اما اين امر به اين معني هست که افراد خلاق با هوش تر هستند و برخي از آنها هم نابغه اند. اگر ما به اين مورد ها بصورت استثناء نگاه کنيم، در آنصورت هيچ مشکل منطقي نيست که در ميان ماشين هاي با هوش مصنوعي هم استثنائاتي بيابيم که خلاق باشند، و حتي در ميان آنها نابغه پيدا کنيم. ما نيازي نداريم که اثبات کنيم همه ماشين هاي هوش مصنوعي خلاق هستند تا که نشان دهيم هوشمند هستند.
***
اميدوارم خوشبيني آلن تورينگ در ميان محققين هوش مصنوعي ادامه يابد.? توسعه اين عرصه دانش بشر مطمئناً گام مهمي در تکامل بشريت است.? به عبارت ديگر آنگونه که در رساله "ابزار هوشمند: شالوده تمدني نوين" [http://www.ghandchi.com/353-IntelligentTools.htm] بحث کردم، هوش مصنوعي ميتواند اثر عظيمي بيش از همه تغييرات گذشته تاريخ بر آينده بشريت بگذارد? و من آنرا همانگونه که در جاي ديگري بحث کرده ام در رابطه تنگاتنگ با دانش نانوتکنولوژي [http://www.ghandchi.com/306-Nano.htm]? ميبينم، همانگونه که ري کورزويل [http://www.ghandchi.com/iranscope/Anthology/RayKurzweil.htm] دانشمند پيشرو هوش مصنوعي در سالهاي اخير بر اين موضوع تأکيد کرده است.

سام قندچي، ناشر و سردبير
ايرانسکوپ
http://www.iranscope.com/
14 اسفند 1384
March 16, 2006

مقالات مرتبط:
http://www.ghandchi.com/600-SecularismPluralism.htm


---------------------------------------------------------
مقالات تئوريک
http://www.ghandchi.com/

فهرست مقالات
http://www.ghandchi.com/SelectedArticles.html

متن مقاله به زبان انگليسي

Turing and AI
Sam Ghandchi
http://www.ghandchi.com/439-Turing-plus.htm


"...I believe that at the end of the century the use of words and general educated opinion will have altered so much that one will be able to speak of machines thinking without expecting to be contradicted. [A.M.Turing, CMI, Sect 6]"
Note-CMI means Computing Machinery and Intelligence [http://www.ghandchi.com/iranscope/Anthology/Turing/CMI.htm]

The article "Computing Machinery and Intelligence" was written by Alan Turing in 1950. This paper had greatly influenced the first endeavors for producing artificial intelligence, and most Artificial Intelligence (AI) researchers and critics view it as the starting point of AI. Turing Machine, proposed by Turing in 1936, had continually been subject to discussion among scientists and mathematicians for decades, despite the fact that it had no claim other than defining a general scheme for computability theory.

Turing's 1950 paper, on the other hand, presented a totally different view of the machine itself. It. addressed philosophers, rather than the mathematicians, and proclaimed that digital computers may be considered as intelligent machines. This approach was wholly new, both philosophically and technically, and started a debate which still continues to this day. This is where he proposed an imitation game, as a test, what is now referred to as Turing Test, to evaluate if a machine thinks.

Turing presupposed only the potentiality of the state-of-the-art digital computers of his time, to arrive at the possibility of computer intelligence, a bold and unique feature of his claim, which differentiated his speculations from the futuristic fiction of his time, opening the way for future scientific endeavors in the field of computer intelligence. The following highlights of his approach make more sense to us today, than to the world of his times, half a century ago when he introduced the Turing Test. He:
1. Emphasized that what he intends, is not based on some hopeful futuristic computer, but is based on what the real computers available at his time can do, he writes, "...We only permit digital computers to take part in our game [A.M.Turing, CMI, Sect 3]."

2. Showed a willingness to accept conjectures, in lieu of well-established facts, to start the new field of AI He writes, "The popular view that scientists proceed inexorably from well-established fact to well-established fact, never being influenced by any improved conjecture, is quite mistaken. Provided it is made clear which are proved facts and which are conjectures, no harm can result. Conjectures are of great importance since they suggest useful lines of research [Ibid., Sect 6]."

3. Introduced an evolutionary concept of computer development, and emphasized the random element in digital computers to support this possibility. He writes. "An interesting variant on the idea of a digital computer is a digital computer with a random element...Sometimes this machine is described as having a free will," and then he opens a parentheses and writes" though I would not use this phrase myself [Ibid., Sect 4]."

4. Postulated infinite capacity computers as a theoretical possibility. He writes, "There is no theoretical difficulty in the idea of a computer with an unlimited store [Ibid., Sect 4]."

5. Predicted self-programmable machines. He writes, "..It [machine] may be used in making up its own programs or to predict the effect of alternatives in its own structure...These are possibilities of the near future, rather than Utopian dreams [Ibid., Sect 6-5]."

6. Discerned the two important paths of practical A.I research- namely simulating abstract activity on one hand, and simulating sense organs and natural language on the other [Ibid., Sect 6-7].
Despite the novel ideas above and Turing's clear replies that refute the possible objections to his theme [Ibid., Sect (6-1 to 6-9)], he has not made the four main underlying philosophical assumptions of his approach explicit. These assumptions are:
1. The permissibility of separating intellectual activity from the body and still viewing it as thinking. He writes, "The new problem has the advantage of drawing a sharp line between the physical and the intellectual capacities of a man [Ibid., Sect 2]."

2. The permissibility of expressing human thought as logical formalisms. He writes, "The question and answer method seems to be suitable for introducing almost anyone of the fields of human endeavor. [Ibid., Sect 2]."

3. The permissibility of representing reality in terms of discrete data. In fact, I do not think he has made any remarks regarding this tacit assumption.

4. The permissibility of relaying thought by means of communication. He writes, "The ideal arrangement is to have a teleprinter communicating between the two rooms [Ibid., Sect 1]."
In my opinion, the above philosophical assumptions are necessary to enable us to gather any knowledge, in general, and for building intelligence, in particular. Therefore, I think they can be declared explicitly albeit I see nothing wrong with Turing having tacitly made these underlying assumptions. The burden of proof lays with the critics of AI to show if opposite or different assumptions would be more conducive to attain knowledge.

Turing's two assumptions below limited the scope of his arguments and caused a one-sided development of AI in its early years. Thus, I think present-day defense of AI should dispense with these limiting assumptions:
1. Turing equated *intelligence* with human intelligence instead of introducing a new criteria (e.g. mathematical criteria) for determining the degrees of intelligence. He thought, this way, he was proving his claims for a stronger case, not that he was limiting himself with this assumption. He writes, "The game may be criticized on the ground that the odds are weighed too heavily against the machine...May not machines carry out something which is very different from what a man does? This objection is a very strong one, but at least we can say that if, nevertheless, a machine can be constructed to play the imitation game satisfactorily, we need not be troubled by this objection [Ibid., Sect 1].." But if it cannot be so constructed, this game which by its nature equates intelligence with human intelligence would have to be modified or not used as the test of intelligence.

2. Turing equated *machine* with the mechanical model (discrete state machines), instead of introducing higher models for the ideal machine (e.g. biological model), as a theoretical possibility. He writes, "...Modifying this computer [digital computer] to have an adequate storage, suitably increasing its speed of action, and providing it with an appropriate program...[must advance us to the ideal computer] [Ibid., Sect 5]."
Finally I would like to remark that Turing's replies to the objections were thorough enough to be used even for modem critics. Only, I think, three of the objections were not completely refuted by Turing, for which I propose alternative arguments:
1. The Mathematical Objection (i.e. Objection # 3)
2. The Argument from Consciousness (i.e. Objection #4)
3. Lady Lovelace's Objections (i.e. Objection #6)
The first one is the problem of self-reference. On page 20, Turing gives an example of solving an equation by computers as evidence for computers' capability to overcome this disability. I do not know if in light of Godel's theorem, to what extent this optimism is right. Nevertheless, I think human intellect has the same problem (considering self-reference in a wider sense of the word). Perhaps, this is also why we cannot claim to have a final answer to the question of the function of our mind as a whole. Therefore, maybe this disability is shared between humans and machines.

The second one is also similar to the first one. I think human beings have not yet found a way to completely communicate their feelings, emotions, etc. by means of language, writing and even body language. Some artists with extraordinary abilities can articulate some of their feelings much more than ordinary people. Nevertheless, we cannot even claim that they can communicate all their feelings, all the time. Thus, instead of proving that machines are able to do it completely, we should ask if humans can do this completely. Therefore, this too does not refute machine :intelligence and the limitations are shared between humans and machines.

The third objection concerns creativity. I do not think that composing sentences is creative work as critics like Dreyfus would like us to believe. Ordinary people use structures and vocabulary that are learned and there is not much creativity on their part. True, writing a poem does :involve creativity, but what percentage of human beings can perform it. In all fields of human endeavor, creative works are introduced by a very low percentage of people. This does not make others idiots, it only makes the creative people more intelligent and some of them geniuses. If we look at these as exceptions, then there is no logical difficulty having exceptions among machines to be creative, and even to have geniuses among them. We do not need to prove all machines creative to prove them intelligent.

I hope the optimism of A.M. Turing continues among AI researchers. This field is surely a great step in the evolution of man. In some sense, as I have discussed in "Intelligent Tools: The Cornerstone of a New Civilization", AI may have greater impact on human history than the sum of all socio-technological changes of the past, and I see it today closely tied with the field of nanotechnology, just as the leading AI scientist of our times, Ray Kurzweil has emphasized in the recent years.

Sam Ghandchi, Editor/Publisher
IRANSCOPE
http://www.iranscope.com/
March 16, 2006


Related Articles:
Secularism & Pluralism-Essays
http://www.ghandchi.com/600-SecularismPluralismEng.htm