Сергей Толкачев - Нейронное программирование диалоговых систем

Представления Дейкстры о программировании, его элегантные теоретические и практические решения продолжают оставаться привлекательными для всех, кто связан с этой дисциплиной. В одном из своих последних интервью, голландской телекомпании VPRO в 2001 году, рассуждая о сути программирования, он говорит следующее:

Существуют совершенно различные стили программирования. Я могу сравнить их с тем, как сочиняли музыку Моцарт и Бетховен. Когда Моцарт приступал к записи партитуры, композиция у него уже существовала в завершенном виде. Он записывал партитуру с первого раза набело. Бетховен был скептик и борец, который начинал писать до того, как он имел сложившуюся композицию… Для того, чтобы сочинять музыку, нужно уметь записывать ноты. Но быть композитором это вовсе не означает умение записывать ноты. Чтобы быть композитором, нужно чувствовать музыку.

http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/videos/NoorderlichtVideo.html

Дейкстра затрагивает особенную тему в программировании, связанную с индивидуальным творчеством и использует при этом аналогии с музыкой. Продолжая эту аналогию, можно сравнить необходимые для построения нейронных моделей интерпретирующие системы с различными музыкальными инструментами. Для исполнения больших и сложных музыкальных произведений в симфонических оркестрах используются самые разнообразные группы инструментов. Для исполнения произведений камерной музыки, оказывается вполне достаточно одного. Среди инструментальных систем, предназначенных для индивидуального (камерного) программирования, особый интерес представляет система HyperCard . В этой системе удачно совмещены средства представления данных, и система динамической интерпретации скриптов, что позволяет использовать ее как внешнюю оболочку-интерфейс к нейронным моделям. Архитектура системы HyperCard во многом послужила прототипом для веб-страниц, однако его возможности до сих пор во многих отношениях превосходят средства динамического программирования DHTML .

К сожалению, в 90-х годах система HyperCard была заморожена и в настоящее время практически прекратила свое существование. Причина в том, что руководство Apple не смогло понять и оценить ее стратегическое значение. В своем интервью, данном в 2003 году CNET News , Джон Скали, бывший в 80-х годах президентом компании Apple , рассказал об этом так:

Если я обращусь назад, на то, чтобы я хотел сделать по-другому тогда, когда я был в Apple, я думаю, что самая большая упущенная возможность – это система HyperCard. Она была создана в 1987 году первым программистом Apple – Билом Аткинсоном. Мы никак не могли понять, что же она из себя представляет на самом деле. Мы думали, что это была система для создания прототипов. Мы думали, что это была база данных. Был пример, когда она использовалась как интерфейс с протоколом TCP/IP для работы с суперкомпьютером Cray. У нас не хватило проницательности, чтобы понять, что все, что было внутри HyperCard, было на самом деле то, что позднее будет успешно разработано Тимом Бернес-Ли, с протоколами HTTP и HTML.

В этом смысле между системой программирования HyperCard и нейронными методами моделирования есть много общего. Нейронные модели в конце 60-х годов были определены как бесперспективные, и понадобились два десятилетия для того, чтобы интерес к этому направлению возродился вновь. Однако до сих пор этот интерес имеет скорее математический, чем программистский характер. Современные исследования свойств нейронных систем, в первую очередь, связаны с математическими задачами классификации и соответственно с нахождением оптимальных методов формирования весов межнейронных связей. Для программистов же, в первую очередь, интерес представляют динамические свойства нейронов, их уникальные способности к соединению, реконфигурации и размножению. Эти свойства нейронных моделей удивительно совпадают со свойствами Интернет, который является саморазвивающейся, децентрализованной системой и в которой происходит огромное количество параллельных процессов.

В основе Интернет лежит обмен сообщениями, которые могут быть представлены в самой разнообразной форме, что позволяет рассматривать его как большую интерактивную систему. При этом взаимодействие может происходить как с участием человека, так и при помощи различных ботов – искусственных представителей, способных автоматически просматривать содержимое веб-страниц, отвечать на вопросы посетителей, делать ставки на аукционах и т. п. Для построения таких ботов используются различные методы программирования, включая нейронное моделирование, которому в последнее время уделяется все большее внимание.

Результатом программирования – нейронного или алгоритмического – в конечном итоге является программный продукт, обладающий определенными коммерческими свойствами. По мере увеличения общего количества пользователей в Интернет, потребности рынка в высокотехнологичных системах, способных упростить процессы общения человека с компьютером, постоянно возрастают. Можно по-разному относиться к известному письму Билла Гейтса – « An Open Letter to Hobbyists », в котором он призывает к коммерческому профессионализму в программировании (все программы, которые прилагаются к этой книге, относятся к категории Open Software и могут быть использованы свободно, в соответствии с общепринятыми нормами), однако тот факт, что на рынке к нейронным системам сегодня проявляется повышенный интерес, позволяет надеяться, что помимо профессионального любопытства, нейронное программирование сумеет привлечь коммерческий интерес разработчиков.

Судьба программного продукта зависит от множества разнообразных и зачастую противоречивых факторов. Творческие устремления и поиски интересных решений сталкиваются с коммерческими требованиями и технологическими ограничениями. Если представить процесс программирования, как постоянное нахождение упругого баланса между точками в пространстве, которые задают эти ограничения: то искусство является одним из его важных составляющих. Искусство играет принципиальную роль в балансе между практическим смыслом и теоретическими ограничениями именно потому, что оно помогает находить компромиссы и соединять противоречивые взгляды в практике и теории [21]. Стремление к такому соединению, поиск различных подходов, методов и представлений, которые позволят решать все более широкий круг постоянно возникающих перед программистами задач, и является главной целью этой книги.