Алексей Чачко - Искусственный разум

Чтобы решать задачу, ЛЮБОЗАР, кроме перечня различий, должен располагать еще перечнем допустимых действий. В задаче "Обезьяна и бананы" их четыре: идти, передвинуть ящик, залезть и схватить бананы.

Мало перечислить различия и действия, нужно еще связать их между собой так, как они связаны в реальном мире. В ЛЮБОЗАРе для этого предусмотрена таблица связей, в которой пересекаются действия и различия.

Таблица связей указывает, какое действие уменьшает данное различие, а какое не имеет ни малейшего к нему отношения. Без этой таблицы ЛЮБОЗАР применял бы свои действия наобум, как младенец; с этой таблицей он ближе к предусмотрительному взрослому человеку.

В задаче "Обезьяна и бананы" действие "залезть", например, связано только с различием между обезьяной и ящиком. Впрочем, давая ЛЮБОЗАРу эту задачу, программисты решили немного его запутать, поставили во всех клетках в таблице связей кресты, то есть сказали машине: "Все действия желательны для уменьшения всех различий".

Итак, мы задаем программе перечень различий и действий, а также таблицу связей, свойственных данной задаче. Еще мы указываем ей условия задачи, исходное положение, начальную ситуацию и необходимый результат, конечное положение, желанную цель.

Вот и все, что знает ЛЮБОЗАР. Теперь его выход, его роль.

Он принимается выяснять, получит ли обезьяна бананы, пуская в ход три своих излюбленных метода. Имя первого из них "Преобразую!", имя второго метода "Уменьшаю различия!", третий метод называется "Действую!".

Позвольте мне изложить ход решения задачи "Обезьяна и бананы" подробно, ибо здесь мы проникаем в святая святых Искинта. Итак, пунктуальный репортаж.

1. ЛЮБОЗАР сразу пытается достичь конечную цель - отдать бананы обезьяне в руки. Он использует метод "Преобразую!". Машина сличает две ситуации - начальную и конечную, и вьлделяет, в чем состоят различия: руки обезьяны пусты, а должны быть с бананами.

2. Программа устанавливает, что это самое трудное различие, следовательно, начинать надо с него; новая цель: уменьшить его.

3. Применяется метод "Уменьшаю различия!". С его помощью машина испытывает действие "схватить бананы". Не получается, неприменимо действие. По-человечески говоря, некому хватать эти бананы, а по-машинному - не соблюдены условия применения.

4. Делать нечего, программа берется за более легкое различие: есть - "положение ящика в углу клетки", а должно быть - "положение ящика под бананами".

5. ЛЮБОЗАР пытается уменьшить различие действием - "передвинуть ящик". Не получается, опять неприменимо действие, опять не соблюдены условия.

6. Программа не унывает. Есть еще различие между положениями, обезьяны и ящика. Может, хоть оно поддастся?

7. ЛЮБОЗАР прилагает к исходной ситуации действие "идти", идти обезьяне к ящику. Наконец-то получилось: суровые условия применимости оператора соблюдены. В результате работает метод "Действуй!" и возникает новая ситуация: обезьяна стоит у ящика.

8. ЛЮБОЗАР помнит, конечно, все свои предыдущие шаги и берет реванш за неуспехи. На шаге 5 не представилось возможным передвинуть ящик, а теперь как? Теперь условия применения соблюдены, значит, "Действую!". И ящик вместе с обезьяной оказывается под бананом.

9. Шаг 3 тоже был неуспешным, зато теперь... К сожалению, и теперь ЛЮБОЗАР испытывает неудачу: действие "схватить банан" по-прежнему неуместно, не созрели условия.

10. Какое различие еще сохранилось? Расстояние между руками обезьяны и бананами. Вот что надо свести к нулю!

11. ЛЮБОЗАР применяет действие "залезть". Удачно. Обезьяна оказывается на ящике, расстояние между ее рукой и бананами исчезло.

12. Теперь возврат к шагу 3. Обезьяне удается "схватить бананы".

13. И тем самым обеспечен возврат к шагу 1 не только с бананами, но и с решением задачи в руках.

Решение задачи таково: обезьяна должна подойти к ящику, передвинуть ящик, залезть на него и схватить бананы.

Вполне вероятно, что читатели испытывают в этом месте рассказа глубокое разочарование. Задача-то совершенно пустяковая, любой человек решает ее мгновенно, безо всякого труда, а хваленый ЛЮБОЗАР разводит турусы на колесах. Да ему почти все было известно заранее. Его, как старинную пушку, целый час с дула заряжали: и различия туда засыпали, и действия заложили, и таблицу связей, всю в крестах, не забыли. А как пришлось стрелять - один дым!

Автор и сам смущен. Но по человеческой своей слабости тут же принимается искать оправдания бедному ЛЮБОЗАРу.

Спору нет, программе были известны и различия и действия, но она сама сумела выстроить единственно разумную цепочку. Не разбросала обезьяну и ящик по разным углам клетки, не заставила обезьяну лезть на ящик в месте, далеком от бананов, и многого другого избежала.

ЛЮБОЗАР вырастил дерево целей для задачи "Обезьяна и бананы", точно такое же, какое САИНТ порождала для задач интегрирования. И отсек лишние ветви на этом дереве, превратил пышное ветвеобильное дерево в бамбук - прямолинейный коленчатый ствол, ведущий к успеху.

ЛЮБОЗАР вырастил бамбук для обезьяны. Надо сказать, что обезьяна и бананы входят в знаменитую задачу лишь для шутки. Речь вовсе не о них, а о роботе и кирпичах. Представьте себе вместо обезьяны тележку-робот, а вместо бананов - кирпич, который лежит на высокой платформе. В помещении есть еще наклонная плоскость, как в клетке обезьяны был ящик.

Цель робота - столкнуть кирпич с платформы на пол, но он не может добиться цели из-за того, что платформа выше тележки-робота. Если подтолкнуть наклонную плоскость к платформе и въехать на платформу, тогда... В общем, перед нами переработанная задача "Обезьяна и бананы".

ЛЮБОЗАР наверняка решит эту задачу и многие другие ей подобные. ЛЮБОЗАР сможет руководить роботом, переходящим из помещения в помещение, складывающим различные детали, роботом-сборщиком, причем он сам составит последовательность сборки нового изделия, как составлял другие последовательности действий. ЛЮБОЗАР в роли робота в цехе, на стройке, в шахте, под водой, даже на других планетах. Дух захватывает от этой перспективы!

Перед моим мысленным взором уже несколько лет, не забываясь и не тускнея, проходят кадры кинофильма, совсем не художественного и даже не профессионально сделанного документального фильма, а короткой любительской ленты, снятой сотрудниками Института прикладной математики.

По экрану шагало насекомое, состоящее из бруска-тела, шарика-головки и шести ног. Каждая его нога представляла собой две палочки, связанные точкой-суставом. Рисованное насекомое аккуратно двигалось к цели, преодолевая возвышенности и провалы, обходя болота и пропасти, тоже нарисованные на экране. "Что же тут удивительного? - спросите вы. - Примитивный мульти-пликат, не более".