Аркадий Частиков - Архитекторы компьютерного мира

Марвин Минский

Его исследования привели к теоретическим и практическим сдвигам в искусственном интеллекте, когнитивной психологии, нейронных сетях, теории машин Тьюринга и рекурсивных функций. Он оставил значительный вклад в таких областях, как машинная графика и компьютерная геометрия, представление знаний и машинное восприятие, новые технологии для космических исследований и проблемы внеземного разума. Он является одним из пионеров интеллектуальной робототехники и телеприсутствия.

Марвин Минский, которого называют патриархом искусственного интеллекта, в 1959 году вместе с Джоном Маккарти основал первую Лабораторию искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте. Его долгое пребывание здесь в качестве директора оставило неизгладимый след в области создания интеллектуальных систем.

Марвин Минский родился в 1927 году, закончил школу Филдстона и Высшую научную школу Бронкса в Нью-Йорке, также параллельно занимался в Академии Филипса, город Андовера, штат Массачусетс.

С 1944 по 1945 год проходил службу в ВМС США. В 1946 году он поступает в Гарвардский университет на математическое отделение, который успешно заканчивает в 1950 году.

Учеба Марвина на этом не заканчивается, и на следующий год он снова становится студентом, но уже Принстонского университета, математического отделения.

По окончании университета в Принстоне он в течение трех лет работает в качестве младшего научного сотрудника в научном обществе Гарварда, а с 1957 года Минский уже сотрудник Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института (MIT). С этого момента его творческая и преподавательская деятельность неразрывно связана с MIT.

С 1958 года, работая ассистентом профессора математики, Марвин Минский занимается проблемами машинной графики и вычислительной геометрии. Имея в своем распоряжении первый миникомпьютер PDP-1 фирмы DEC, он написал программу, генерирующую на экране монитора три световых пятнышка, из которых можно было строить самые разнообразные изображения: завитки, розы, геометрические фигуры. Среди хакеров, очарованных этой программой, она получила название "минскитрон".

Как уже говорилось, в 1959 году в MIT Марвин Минский и Джон Маккарти основали Лабораторию искусственного интеллекта. Но, тремя годами раньше, под их руководством в Дартмутском колледже собралась группа ученых на конференцию для обсуждения проблем, отправной точкой которых должно было быть предположение, что "любое свойство интеллекта человека в принципе допускает достаточно строгое описание, позволяющее построить моделирующую это свойство машину". На этой конференции был впервые озвучен термин "искусственный интеллект" (ИИ).

Надо сказать, что исследования по ИИ в 50-е годы XX века разделились на два направления: коннективизм и символизм.

Коннективизм (иногда его называют "восходящим" методом) предполагает кибернетический или нейромодельный подход к ИИ — путь от простых аналогов нервной системы, примитивных биологических организаций с малым числом нейронов, к сложным аналогам нервной системы человека. Символизм (его называют "нисходящим" методом) заключается в создании компьютерных программ для решения задач, требующих от человека значительного интеллекта (доказательство теорем, игра в шахматы и т. п.).

Одним из ярких представителей коннективистского направления ИИ был Фрэнк Розенблатт из Корнеллского университета, который разработал модель перцептрона, имитирующую элементарную операцию нейрона, участвующего в процессе человеческого мышления. Розенблатт создал перцептрон "Марк-1" для распознавания букв алфавита, который в процессе работы "обучался" распознаванию особенностей каждой буквы.

Минский начал свою карьеру исследователя ИИ сторонником "восходящего" метода и в 1951 году построил обучающую сеть на электронных лампах. Однако вскоре — к моменту создания перцептрона — он перешел в противоположный лагерь. В соавторстве с южно-африканским математиком Пейпертом он написал книгу "Перцептроны", где математически доказывалось, что перцептроны, подобные перцептронам Розенблатта, принципиально не в состоянии выполнять многие из тех функций, которые предсказывал им Розенблатт. Они никогда не обретут даже умения распознавать предмет, частично заслоненный другими. Глядя на торчащий из-за кресла кошачий хвост, подобная машина никогда не сможет понять, что она видит.

Авторитет Минского был столь велик, что прекратилось финансирование работ коннективистского направления со стороны правительственных организаций. Деньги были переадресованы на исследования символьного направления (сам Минский выразил сожаление по поводу случившегося). Но факт остается фактом: критическая работа Минского и Пейперта приостановила нейрокомпьютерные исследования более чем на десять лет.

Будучи уже сторонником символьного направления в ИИ в 1974 году Марвин Минский высказал предположение, что человеческий разум интерпретирует каждый новый объект, в частности языковой, посредством особых структур памяти, которые он назвал фреймами. Фрейм — это комплексный пакет знаний, хранимый в мозгу либо в памяти компьютера, который описывает объект или понятие. Каждый фрейм содержит отделения — слоты, в которых собраны атрибуты (характеристики) и соответствующие им значения. Например, фрейм определенной конкретной собаки может иметь слоты, где указаны порода, пол, хозяин, а также пустые слоты, которые можно заполнять новыми элементами знаний.

Это самый простой фрейм. Минский предложил гораздо сложные взаимозависимые структуры знаний, фреймы которых в своих слотах могли содержать целые фреймы и входить в состав более крупных фреймов. Компьютер, снабженный достаточным количеством фреймов, мог бы искать в предложении символы, совпадающие с теми, которые хранятся в имеющихся слотах, вовлекая в работу охватывающие и все родственные фреймы. Таким образом, система может выводить знания, отсутствующие в явном виде в исходных данных.

Минский описал предложенные им фреймы в краткой заметке, полной гипотез, и что было характерно для его стиля, оставив детали другим.

Сыпавшиеся, как из рога изобилия, идеи Минского о мышлении, восприятии языка и ИИ вызвали конфликт между ним и его бывшим коллегой Джоном Маккарти. В то время как Маккарти отстаивал мысль, что даже обычный здравый смысл определяется строгими законами математической логики, Минский пришел к выводу, что логика, как и математика, — всего лишь изобретение людей, и ее роль в обыденной жизни незначительна. "Рационален лишь поверхностный слой мышления", — говорил он.