Интеллект — способность объекта адаптировать свое поведение к окружающей среде с целью своего сохранения (выживания)

Аннотация

Весь мир только и делает, что говорит об Искусственном Интеллекте, но при этом — вот же парадокс! — определения, собственно, «интеллекта» (даже не искусственного, а вообще) — общепринятого, понятного, логично структурированного и глубокого до сих пор нет! Почему бы не взять на себя смелость — попытаться найти и предложить такое определение? Ведь определение — это фундамент, на котором выстраивается все остальное, верно? Как же мы строим ИИ, если всяк по-разному видит то, что должно лежать в основе? Поехали…

Ключевые слова: интеллект, способность, свойство, объект, адаптация, поведение, окружающая среда, сохранение, выживание.

Для описания существующих определений интеллекта использована статья «A Collection of Definitions of Intelligence» (S. Legg, M. Hutter. A Collection of Definitions of Intelligence (2007), arxiv.org/abs/0706.3639), цитаты из которой представлены вместе с комментариями (курсив).

Вступление

Эта статья (A Collection of…) представляет собой обзор большого числа (более 70!) неофициальных определений термина «интеллект», которые авторы собрали за многие годы. Естественно, что составление полного списка было бы невозможно, так как множество определений интеллекта глубоко погребено в статях и книгах. Тем не менее, представленные здесь определения — самая большая подборка, снабженная подробными ссылками…

Несмотря на долгую историю исследований и дискуссий, до сих пор не существует эталонного определения интеллекта. Некоторых это привело к мысли, что интеллект может быть определен только приблизительно, а не полностью. Мы считаем, что такая степень пессимизма чересчур сильна. Хотя и нет единственного эталонного определения, но если просмотреть множество предложенных, то быстро становится очевидным сильное сходство между многими определениями.

Определение интеллекта

Определения из общих источников (словари, энциклопедии и т. п.)

(приведены 3 лучших определения интеллекта из 18, которые даны в этом разделе оригинала статьи. Выбор производился по критерию — ширина и глубина охвата свойств — способностей, характеристик, параметров и т. п., приведенных в определении).

• Способность эффективно адаптироваться к окружающей среде, либо путем внесения изменений в самого себя, либо путем изменения среды, либо поиском новой…
• Интеллект — это не один психический процесс, а скорее сочетание многих психических процессов, направленных на эффективную адаптацию к окружающей среде.

Адаптация — это результат проявления множества неуказанных свойств, которые и образуют интеллект. Важно, что указана окружающая среда — существующая или даже новая.

• Способность учиться и понимать, или иметь дело с новыми или сложными ситуациями;
• Умелое использование разума;
• Умение применять знания для воздействия на окружающую среду, или умение мыслить абстрактно, как это умение измерено с помощью объективных критериев (при тестировании).

Важно, что указана окружающая среда! Недостатки:

• Через союз «или» связаны разнокачественные категории: «способность учиться» и «иметь дело с новыми ситуациями».
• А «умелое использование разума» вообще не годится для определения.

• Люди отличаются друг от друга своими способностями понимать сложные идеи, эффективностью адаптации к окружающей среде, обучением на собственном опыте, вовлечением в различные формы рассуждений, преодолением препятствий с помощью размышлений.

Ну, хоть указаны люди, т. е. человек, обладающий способностями! Указана эффективность адаптивности — это важно, но сама адаптация не входит в список! Преодоление препятствий — это, по сути, решение задач.

Описания, данные психологами (приведены 3 лучших из 35 определений)

• Я предпочитаю называть интеллект «успешным интеллектом». А причина в том, что акцент делается на использовании интеллекта для достижения успеха в жизни. Поэтому я определяю интеллект как навык по достижению того, чего хочется достичь в жизни в социокультурном контексте, что означает, что люди имеют разные цели: для кого-то это получение очень хороших оценок в школе и успешная сдача тестов, для кого-то, возможно, стать очень хорошим баскетболистом, или актрисой, или музыкантом.

Цель в явном виде — достижение успеха в жизни, но на этом и всё…

С самой общей точки зрения, интеллект присутствует там, где отдельное животное или человек осознает, пусть и смутно, релевантность своего поведения по отношению к цели. Из многих определений, предпринятых психологами определить то, что является неопределимым, более или менее приемлемыми являются:

1. способность реагировать на новые ситуации или научиться это делать с помощью новых адаптивных реакций, и
2. способность выполнения тестов или решения задач, включающая схватывание взаимосвязей, при этом уровень интеллекта пропорционален сложности или абстрактности, или тому и другому вместе.

Так, появилась иерархия: «С самой общей точки зрения…», это уже хорошо. Но на этом всё хорошее и заканчивается…

1. Тавтология: реагировать… с помощью новых адаптивных реакций. Нет разницы — с помощью старых или новых реакций, главное — реагировать!
2. Теперь про тесты… Схватывание взаимосвязей — это неплохо, но далеко не достаточно!

• Интеллект — это не одна способность, а составная, состоящая из нескольких функций. Он означает сочетание способностей, необходимых для выживания и развития в рамках той или иной культуры.

О, наконец-то указано выживание с помощью интеллекта! Но зато потеряно всё остальное…

Описания, данные исследователями ИИ (3 лучших из 18)

• Интеллектуальный агент делает то, что] соответствует его обстоятельствам и его цели; он является гибким по отношению к меняющимся условиям и к меняющимся целям, он учится на собственном опыте и делает соответствующий выбор, обусловленный ограничениями восприятия и возможностями обработки.

Пожалуй, самое лучшее (из всех здесь представленных) определение интеллекта.
Цель — отмечена, правда, но не конкретизирована.

Адаптивность — и по условиям, и по цели. Последнее означает, что нет понятия о самой главной цели!

Обучение — выявление (правда, явно не указано) свойств среды, запоминание, использование.
Выбор — значит подразумеваются критерии.

Ограничения — по восприятию и по воздействию.

• «Способность чему-либо научиться — это необходимые, независимые от области знания навыки, необходимые для приобретения широкого спектра предметно-ориентированных знаний. Достижение этого „Общим ИИ“ требует высокоадаптивной, универсальной системы, которая может самостоятельно приобретать чрезвычайно широкий спектр специфических знаний и навыков, и может улучшать свои собственные когнитивные способности с помощью самообразования».

Похоже, здесь способность чему-либо научиться — конечная цель… И из нее вытекают свойства Общего ИИ — высокая адаптивность, универсальность…

• Интеллектуальные системы должны работать, и работать хорошо, во многих различных средах. Их интеллектуальность позволяет им максимизировать вероятность успеха, даже если нет полного знания ситуации. Функционирование интеллектуальных систем не может рассматриваться отдельно от окружающей среды, от конкретной ситуации, в том числе, и от цели.

Что такое «хорошо работать»? В чем заключается успех?

Возможность сборного описания

Если из рассмотренных определений «вытащить» часто встречающиеся функции (черты, характеристики и т.д.), то найдем, что интеллект:

• Это свойство, которое у индивидуального агента есть при его взаимодействии с окружающей средой/средами.
• Это свойство относится к способности агента добиваться успеха или пользы по отношению к некоторой цели или к задаче.
• Это свойство зависит от того, как агент способен и должен адаптироваться к различным целям и окружающей среде.

Совместное использование этих ключевых атрибутов дает принимаемое нами неформальное определение интеллекта: Интеллект измеряется способностью агента достигать целей в широком диапазоне условий.

Но погодите, нам нужен ответ на вопрос: что такое интеллект, а не как (или чем) он измеряется (оценивается)! Можно оправдать авторов статьи тем, что эти определения почти тринадцатилетней давности, и ожидать, что за последующие годы что-то должно было измениться — ведь IT область развивается бешеными темпами… Но ниже следует пример из статьи 2012 г., (M.Hutter, One Decade of Universal Artificial Intelligence, www.hutter1.net/publ/uaigentle.pdf) где в определении интеллекта ничего практически не изменилось:

Рассуждение, творчество, ассоциирование, обобщение, распознавание образов, решение проблем, запоминание, планирование, достижение целей, обучение, оптимизация, самосохранение, зрение, обработка языка, классифицирование, индукция и дедукция, приобретение и обработка знаний… Точное определение интеллекта, включающее каждый его аспект, похоже, дать трудно.

Опять те же проблемы (даже — еще больше) с определением, что и 8 лет назад: даны проявления интеллекта в виде неструктурированного списка характеристик!

Определение интеллекта в Википедии (доступ 22 мая 2016 г.):
«Интеллект (от лат. intellectus — ощущение, восприятие, разумение, понимание, понятие, рассудок) — качество психики, состоящее из способности адаптироваться к новым ситуациям, способности к обучению на основе опыта, пониманию и применению абстрактных концепций и использованию своих знаний для управления окружающей средой. Общая способность к познанию и решению трудностей, которая объединяет все познавательные способности человека: ощущение, восприятие, память, представление, мышление, воображение».

Та же Википедия, но уже в самой свежей редакции на 24 января 2020 г.:
«Интелле́кт (от лат. intellectus „восприятие“, „разумение“, „понимание“, „понятие“, „рассудок“) или ум — качество психики, состоящее из способности приспосабливаться к новым ситуациям, способности к обучению и запоминанию на основе опыта, пониманию и применению абстрактных концепций, и использованию своих знаний для управления окружающей человека средой. Общая способность к познанию и решению проблем, которая объединяет познавательные способности: ощущение, восприятие, память, представление, мышление, воображение, а также внимание, волю и рефлексию».

Прошло столько лет, но мы видим все то же — набор характеристик без какой-либо структуры… И с указанием человека — носителя интеллекта, только в самом конце текста. Т. е. проделать замену: «абстрактный Объект с интеллектом —> Человек с интеллектом» с последующим выявлением в этом определении: „Что нужно Человеку, чтобы стать интеллектуальным?“, не представляется возможным. Или же эта замена приводит к банальным пожеланиям: Человеку, чтобы стать интеллектуальным, нужно приобрести способность адаптироваться к новым ситуациям, к обучению на основе опыта, к пониманию и применению абстрактных концепций и к использованию своих знаний для управления окружающей средой и т. д. Короче, вот так можно стать умным, а не остаться глупым…

Итак, на основе изложенного, предлагается следующее определение, привязанное к Объекту, т. к. интеллект не может „висеть в воздухе“, это обязательно чьи-то способности. То же самое относится и к поведению, которое может быть только у кого-то или чего-то:

Интеллект Объекта — это набор способностей, которые используются при:
(1) Идентификации, формализации и запоминании (в форме модели) законов состояния и / или поведения:
      (1.1) Окружающей среды, и
      (1.2) Внутренней среды Объекта.
(2) Опережающего моделирования состояний и / или вариантов поведения:
      (2.1) в Окружающей среде, и
      (2.2) Внутренней среды Объекта.
(3) Создании описания состояния и / или реализации поведения Объекта, адаптированного:
      (3.1) к Окружающей среде, и
      (3.2) ко Внутренней среде Объекта
при условии максимизации отношения Поведение Объекта / Затраты на поведение
Объекта с целью сохранения (существования, дления, бытия) Объекта в Окружающей
среде.

Вот так это выглядит на схеме:

»

Теперь о применении определения… Истина, как говорится, всегда конкретна. Поэтому, чтобы проверить логику определения, следует заменить Объект на какую-нибудь широко известную и понятную конкретную систему, например, на… Автомобиль. Итак…

Автомобиль с интеллектом — это Автомобиль с набором способностей, которые используются при:
(1) Идентификации, формализации и запоминании (в форме модели) законов состояния и / или поведения:
(1.1) Дорожной обстановки, и
(1.2) Внутренней среды Автомобиля.
(2) Опережающего моделирования состояний и / или вариантов поведения:
(2.1) в Дорожной обстановке, и
(2.2) Внутренней среды Автомобиля
(3) Создании описания состояния и / или реализации поведения Автомобиля, адаптированного:
(3.1) к Дорожной обстановке, и
(3.2) ко Внутренней среде Автомобиля
при условии максимизации отношения (Поведение Автомобиля / Затраты на поведение
Автомобиля) с целью сохранения (существования, дления, бытия) Автомобиля — как в Дорожной обстановке, так и Внутренней среды Автомобиля.

Только одному мне видно, что Автомобиль именно с такими способностями мы называем интеллектуальным? Тогда еще вопрос: заметили бы вы разницу между поездкой в автомобиле, которым управляет профессиональный водитель, и поездкой в таком Интеллектуальном Автомобиле?

Ответ «НЕТ» означает:

1. Дано правильное определение интеллекта: при замене «Объект —> Автомобиль» сбоев логики или каких-то нестыковок в описании не появилось.
2. Автомобиль с такими способностями в ходе поездки как бы прошел «автомобильный» тест Тьюринга: пассажир в поездке не увидел никакой разницы между автомобилем с профессиональным водителем и этим Автомобилем. Или при точном следовании формулировке теста Тьюринга: «Если в ходе нескольких поездок пассажира в беспилотном автомобиле и в автомобиле с профессиональным водителем пассажир не сможет угадать, какой автомобиль его возил, то по уровню «мышления в дорожных условиях» беспилотный автомобиль можно считать равным автомобилю с профессиональным водителем».

Желающим предлагается «поиграть» данным определением — подставить в него вместо обезличенного слова «Объект» название любой, по желанию, хорошо знакомой системы (природной, общественной, производственной, технической) и самостоятельно проверить, тем самым, совместимость. Обязательно делитесь результатами и мыслями по итогам эксперимента!

Определение интеллекта через его цели

(А. Жданов. «Автономный Искусственный Интеллект» (2012), 3-е изд., электронное, сс. 49-50):
Главными целями, к которым стремится нервная система всякого организма, являются:

• выживание организма;
• накопление знаний его нервной системой.

Эти 2 пункта: выживание и накопление знаний — обобщенное описание пунктов 3 и 2 соответственно!

В качестве Заключения…
«Vicarious учит компьютер использовать воображение»
(«Компьютер научился агрессивному вождению» nplus1.ru/news/2016/05/23/mppi)
«Жизнь была бы довольно скучной без воображения. Поэтому, вероятно, самая большая проблема компьютеров в том, что воображения у них фактически нет. Стартап Vicarious создает новый способ обработки данных, инициированный тем, как, вероятно, информация «течет» через мозг. Лидеры компании говорят, что это даст компьютерам что-то похожее на воображение, и что, как они надеются, поможет сделать машины намного умнее. Компания представила нейросетевой алгоритм нового типа, со свойствами, заимствованными из биологии. Одно из них — способность представлять, как изученная информация должна будет выглядеть в различных сценариях — нечто вроде цифрового воображения».

Надо же, какое совпадение! Точно п. (2) определения: опережающее отражение — это и есть цифровое воображение!

Так бывает нечасто, но смотрите, что мы обнаруживаем в Сети:
(«Компьютер научился агрессивному вождению» nplus1.ru/news/2016/05/23/mppi)
«Специалисты из Технологического института Джорджии собрали модель беспилотного автомобиля (масштаб 1:5 на основе серийного шасси радиоуправляемой модели), способную проходить повороты с помощью управляемого заноса. Бортовой компьютер оснащен процессором Intel Skylake Quad-core i7 и видеокартой Nvidia GTX 750ti GPU и обрабатывает информацию с гироскопа, датчиков поворота колес, GPS и пары фронтальных камер. На основе данных, поступающих с датчиков, управляющий алгоритм формирует 2560 траекторий движения вперед на следующие две с половиной секунды».

Управляющий алгоритм содержит «картину мира» автомобиля в виде набора возможных траекторий движения по данной трассе.

«Из 2560 траекторий алгоритм выбирает наиболее оптимальную и согласно ей корректирует положение колес и скорость. При этом постройка всех 2560 траекторий и их обновление происходит 60 раз в секунду».

Это и есть опережающее отражение, искусственная креативность или цифровое воображение! Выбор оптимальной траектории из заранее 2560 сгенерированных и корректировка положения колес и скорости (адаптация!) чтобы остаться на трассе. Всё вместе описывается представленной схемой интеллекта!

«Весь процесс обучения управляющего алгоритма занял несколько минут вождения по треку оператором с небольшим опытом управления»

Процесс обучения — это создание картины мира!

«При этом, отмечают исследователи, при обучении не использовался контролируемый занос, его компьютер „изобрел“ самостоятельно. Во время испытаний автомобиль в автономном режиме проходил трек, стараясь поддерживать скорость, максимально близкую к восьми метрам в секунду».

Контролируемый занос — это элемент оптимальной стратегии (та самая максимизация отношения «Поведение Объекта / Затраты на поведение») самостоятельно выработанной автомобилем.

«По словам авторов, обучение алгоритмов агрессивному вождению может пригодиться и для повседневного управления беспилотным автомобилем точно так же, как умение контролировать занос может пригодиться живому водителю. В случае непредвиденной ситуации — например, гололеда, — беспилотный автомобиль сможет самостоятельно выйти из заноса и предотвратить возможное ДТП».

А это — распространение опыта автомобиля… Ну, как страж-птица (вспоминаем известный рассказ), получившая полезный навык, тут же передавала его всем остальным.

Еще раз приведу определение, которое предлагается к использованию:

Интеллект Объекта — это набор способностей, которые используются при:

(1) Идентификации, формализации и запоминании (в форме модели) законов состояния и / или поведения:
      (1.1) Окружающей среды, и
      (1.2) Внутренней среды Объекта.
(2) Опережающего моделирования состояний и / или вариантов поведения:
      (2.1) в Окружающей среде, и
      (2.2) Внутренней среды Объекта.
(3) Создании описания состояния и / или реализации поведения Объекта, адаптированного:
      (3.1) к Окружающей среде, и
      (3.2) ко Внутренней среде Объекта
при условии максимизации отношения Поведение Объекта / Затраты на поведение
Объекта с целью сохранения (существования, дления, бытия) Объекта в Окружающей среде.

Благодарю за внимание. Комментарии, замечания — категорически приветствуются.

P. S. А вот о "… высокоадаптивной, универсальной системе, обладающей возможностью самостоятельно приобретать чрезвычайно широкий спектр специфических знаний и навыков" и которая требуется для создания ОИИ мы можем поговорить отдельно — это оооочень интересная тема. Если, конечно, будет интерес со стороны читателей. 🙂

Источник: habr.com