Глава 9. УСВОЕНИЕ ЗНАНИЙ
Обучение можно определить как совершенствование, связанное с приобретением опыта. Эта область применений перспективна для систем искусственного интеллекта: знания, которые необходимо усвоить, настолько разнообразны, что идеальной является информационно-вычислительная система, овладевающая ими сама на основе примеров, а не получающая эти знания от нас в виде порций. Однако желание создать за короткий срок самообучающуюся программу там, где мы даже не представляем механизм ее функционирования, является довольно иллюзорным.
Кроме того, всякий обучаемый сталкивается с проблемой забывания: по ходу возникает так много разнообразных возможностей, что просто необходимо уметь что-то забывать. Таким образом, существует важное различие технологического характера между компьютерами и людьми относительно приобретения знаний вообще и подходах к решению задач в частности.
Можно сказать, что человек “запрограммирован” на приобретение знаний. Он не может делать что-либо без того, чтобы не запоминать, что делает (иногда даже против своей воли). С рождения человеку присуще рефлекторное поведение, и по природе он чрезвычайно любознателен. Всю жизнь он не может противостоять желанию искать, приобретать информацию: фиксирует взгляд на том, что движется, напрягает слух при необычном звуке... Компьютер же априори лишен такой программы общего поиска и обучения.
9.1. Различные типы обучения
Отметим сначала, что процедура усвоения знаний имеет иерархическую структуру (рис. 9.1). Уровень 1 представляет просто программированное обучение: специальный фиксированный код управляет тем, что должно быть сделано. Все обычные программы для компьютеров относятся к этому уровню, так же как и действия большинства промышленных роботов, для которых, например, рука рабочего определяет раз и навсегда необходимые движения для покраски автомобиля: он будет точно имитировать их в дальнейшем независимо от того, автомобиль перед ним или что-либо другое.
Уровень 2 соответствует запоминанию наизусть: все ситуации запоминаются вместе с действиями, которые нужно предпринять в каждой из них. Здесь поведение системы может быть обусловлено по Павлову: она получает «наказание», если перед новой ситуацией не находит хорошего решения, и «поощрение» в противном случае.
Некоторое усовершенствование этого метода представляется на уровне 3 статистическим запоминанием: в системе хранится лишь классификация ситуаций, полученная на основе анализа достаточно большого числа случаев: запоминаются только компоненты, соответствующие определенному действию.
Рис. 9.1. Процедура усвоения знаний.
Затем на уровне 4 система может усваивать знания на примерах с помощью «учителя» (она способна к обобщению). Наконец, на уровне 5 обучение происходит без учителя; система в состоянии индуктивным способом порождать новые ситуации, выдвигать гипотезы и новые концепции.
Отметим, что каким бы ни был уровень, вопрос о том, чтобы обучаться, начиная «с нуля», не стоит и обсуждать. Именно минимум знаний для процесса обучения в той среде, где мы находимся, представляет основную трудность для программирования системы, действительно способной к приобретению знаний.
