Как переплетаются когнитивная наука и искусственный интеллект

К настоящему времени вы, вероятно, убедились в том, что ИИ (искусственный интеллект) предоставляет все возможности, на которые можно надеяться, и все угрозы, которых следует опасаться.Но со всеми новостями об ИИ, которые приходят к нам, кажется, что ИИ — это недавнее изобретение, которое внезапно застало нас врасплох и навсегда изменит общество. Это независимая дисциплина, придуманная недавно. Я не отрицаю возможности, которые предлагает ИИ, как не стал бы отрицать обещания, которые предлагает любая другая научная дисциплина или метод. И я, конечно, не игнорирую риски, которые ИИ представляет для нас, поскольку я бы не стал игнорировать любые риски, которые представляют для нас любые технологии.

История ИИ

Искусственный интеллект
Источник: Wirestock на Pixabay

Искусственный интеллект и когнитивная наука очень тесно взаимосвязаны. Впервые ИИ был придуман в предложении о семинаре, который состоялся летом 1956 года в Дартмутском колледже. Семинар был направлен на то, чтобы найти ответы на такие вопросы, как заставить машины использовать язык, формировать абстракции и концепции, а также решать проблемы: как можно разработать искусственный разум, работающий аналогично человеческому разуму. На встрече присутствовали 11 ученых-компьютерщиков, в том числе Аллан Ньюэлл и Херб Саймон, получившие Нобелевскую премию за свою работу два десятилетия спустя.

Через несколько недель после семинара в Дартмуте в Массачусетском технологическом институте была проведена специальная группа по теории информации. На этой встрече присутствовали исследователи в области психологии, лингвистики, информатики, антропологии, неврологии и философии. На этой встрече центральную роль также сыграли вопросы, касающиеся языка, абстракций и концепций, а также решения проблем. Эти вопросы были мотивированы центральным вопросом: как мы можем лучше понять человеческий разум, разрабатывая искусственные разумы. На встрече специальной группы по интересам присутствовало несколько исследователей, которые также присутствовали на семинаре в Дартмуте.

Группа особых интересов Массачусетского технологического института ознаменовала когнитивную революцию и начало когнитивной науки.Когнитивную революцию лучше всего можно охарактеризовать движением, которое делало упор на междисциплинарное изучение человеческого разума и его процессов, уделяя особое внимание сходству между вычислительными процессами и когнитивными процессами, между человеческим разумом и искусственным разумом. Это привело к тому, что теперь известно как когнитивная наука, междисциплинарная исследовательская программа, состоящая из психологии, информатики, неврологии, лингвистики и смежных дисциплин.

Оглядываясь назад на эти встречи в 1950-х годах, на рождение искусственного интеллекта и рождение когнитивной науки, создается впечатление, что ИИ — это компьютерная наука, мотивированная психологией, а когнитивная психология — компьютерной наукой.

Концепции и методы

Отношения между ИИ и когнитивной наукой не ограничиваются двумя семинарами. Также в используемых теориях, концепциях и методах есть поразительное сходство.

Обучение с подкреплением в ИИ, очевидно, происходит от обучения с подкреплением, которое мы знаем в психологии. И центральное место в ИИ в настоящее время занимает глубокое обучение, использование искусственных нейронных сетей. Эти искусственные нейронные сети были вдохновлены человеческими нейронными сетями. В частности, в 1980-х годах эти искусственные нейронные сети подали большие надежды, в меньшей степени в то время в области ИИ и в большей степени в когнитивной науке.

Ведущие исследователи

Когнитивная наука / ИИ
Источник: GDJ на Pixabay

Связь между ИИ и когнитивной наукой также можно увидеть в биографии ведущих исследователей. Среди исследователей, предложивших семинар в Дартмуте, были Джон Маккарти, ученый-компьютерщик и когнитивист, и Марвин Мински, ученый-когнитивист и ученый-компьютерщик. Другие участники семинара, в том числе Аллан Ньюэлл, имели опыт исследований в области психологии и компьютерных наук. Дэвид Румельхарт и Джей Макклелланд, руководившие исследованиями в области искусственных нейронных сетей в 1980-х годах, имели психологическое образование.И одним из авторов двухтомной «Параллельной распределенной обработки» Румельхарта и Джея Макклелландов был Джефф Хинтон, которого считают одной из ведущих фигур в области искусственных нейронных сетей, когнитивным психологом и ученым-компьютерщиком.

Цена объяснимости

Но есть более важный вывод о взаимозависимости ИИ и когнитивной науки. Это важное сообщение не связано ни с историей ИИ и когнитивной науки, ни с использованием схожих концепций и методов, ни с фоном исследователей. Она заключается в том, чему мы можем научиться у ИИ и когнитивной науки. Например, что касается важности объяснимого ИИ, также называемого XAI. В то время как ИИ (и наука о данных) часто сосредоточены на точности, мы, возможно, захотим уделить больше внимания тому, почему методы и методы принимают те или иные решения.

Точность и производительность систем ИИ быстро растут с ростом вычислительной мощности и более сложными алгоритмами. Это также имеет свою цену: объяснимость. Если мы хотим создавать справедливые алгоритмы, следуя принципам СПРАВЕДЛИВОСТИ: возможность поиска, доступность, совместимость и повторное использование цифровых активов, — нам нужно, по крайней мере, понимать механизмы, лежащие в основе алгоритмов. И это напоминает мне о том, что пару лет назад Майк Джонс сказал о науке о данных:

В когнитивных науках мы гораздо более скептически относимся к обещаниям больших данных, в основном потому, что придаем такое большое значение объяснению, а не предсказанию. Основная цель любого когнитивного ученого состоит в том, чтобы полностью понять изучаемую систему, а не довольствоваться простой описательной или прогностической теорией. (Джонс, 2017)

Другими словами, взаимозависимость между ИИ и когнитивной наукой осталась не только в прошлом. На самом деле, больше, чем когда-либо, они лежат в настоящем и будущем.

Джонс, Миннесота (2017). Большие данные в когнитивной науке. Psychology Press / Тейлор и Фрэнсис.

Лоуверс, М. (2021). Помните об этих словах: как язык создает смысл. Роумэн и Литтлфилд.

Румельхарт, Д.Э., Макклелланд, Дж.Л., и Исследовательская группа PDP. (1986). Параллельная распределенная обработка . Массачусетский технологический институт Пресс.