Психика, сознание, разум - определения и возможность моделирования

[czet]

 Пионер - электронный шахматный мастер (разработка Ботвинника)

Как все начиналось

Все началось с лекции в Берлине в Университете им. Гумбольдта, прочитанной в ноябре 1960. В январе 1961 в сокращенном виде она была опубликована в "Комсомольской правде" под названием - "Люди и машины за шахматной доской" (в полном объеме - месяц спустя в журнале "Шахматы в СССР").

Привожу наиболее существенные моменты этой лекции:

"... рассмотрим процесс мышления шахматиста. Каждый знает, что никогда шахматист не рассчитывает все возможные варианты, не смотрит все ходы, возможные на доске... Шахматист во время партии в данной позиции, которую он обдумывает, рассматривает примерно 2-4 хода; определяет он эти ходы интуитивно, на основании опыта и т.п. Если учесть, что в среднем партия длится ходов сорок, то примерно за партию шахматист должен проанализировать не более 100 первых ходов... Разумеется, шахматист в процессе расчета в общей сложности рассматривает не 100 ходов во время партии, а анализирует несравненно больше. Если в среднем вариант рассматривается хода на 2-3, то и тогда цифра анализируемых ходов получается достаточно внушительная .

Следует учесть, что шахматист во время расчетов не видит всей доски с 64 полями. Это существенно облегчает анализ во время партии. Одновременно шахматист имеет в поле зрения , скажем, полей 8-16, то есть задача анализа облегчается в несколько раз. Надо отметить также , что на некоторые фигуры шахматист не обращает внимания. Из общего числа в расчете принимают участие 3-6 фигур. Новое облегчение задачи. Таким образом, во время партии шахматист анализирует передвижения ограниченного количества фигур на ограниченном участке доски, анализирует передвижения лишь тех фигур, которые непосредственно участвуют в столкновениях, и лишь на тех полях, где эти столкновения возможны. Иначе говоря, он рассматривает лишь те фигуры, что непосредственно взаимодействуют с неприятельскими, и лишь те поля, где это взаимодействие возможно. Но как проверить, правильно ли выбраны эти фигуры и эти поля? Для этого, пожалуй, есть один способ. Назовем этот метод условно "методом последовательных приближений". Мастер выбирает ход, анализирует его; если в процессе анализа включаются в игру новые фигуры и поля , то собранная информация используется при повторном рассмотрении и т.д. Анализ, повторенный несколько раз, позволят в достаточной (или, увы, недостаточной) точностью определить эти взаимодействующие фигуры и поля - тогда уже расчет производится начисто".

Самое главное, что содержалось лекции:

    шахматист , когда считает варианты , "видит лишь часть фигур и часть доски;
    в вариантах содержится небольшое количество ходов
    шахматист действует методом последовательных приближений.

На формализацию и реализацию этих простых идей ушли годы. Шагнуть от мастера к машине оказалось делом сложным: надо было найти путь к формированию небольшого дерева перебора.

Цель неточной игры

На нахождение цели неточной игры ушло три с половиной года. Мат - цель точной игры; цель достигнута - игра закончена. А как же в анализе усеченного дерева? Там цель точной игры(мат) бесполезна, как правило, варианты в усеченном дереве не могут быть завершены из-за мата. Во всех играющих программах (кроме "Пионера") цели неточной игры нет. Это приводит к тому, что усеченное дерево, содержит в основном , мусор, так как варианты обрываются не по смыслу, а по достижении предельной длины. Итак, при формировании усеченного дерева должна действовать цель неточной игры.

В шахматах цель неточной игры - выигрыш материала. По типу это будет та же цель, что и точная (мат). В 1964 году я нашел, что в шахматах все начинается с нападения на фигуры противника, с выигрыша материала. Но ведь траекторий, по которым можно напасть на фигуры противника превеликое множество! Как ограничить информацию об этом ?

Шахматный горизонт

Горизонт - это предельно допустимое время в полуходах, которое дано для взятия неприятельской фигуры. Таким образом, горизонт лимитирует время передвижения фигуры по траектории к конечному полю этой траектории , иначе говоря горизонт лимитирует число передвижений фигуры по ее траектории. В середине игры горизонт шахматного мастера равен примерно 4 полуходам (траектория из двух передвижений) - фигур много , целей (мишеней) - много, горизонт должен быть небольшим, и количество мишеней, которые мастер учитывает, сокращается. В эндшпиле фигур мало, горизонт должен расти (особенно с разменом дальнобойных фигур), что способствует поддержанию разумного числа нападений.
Оценочная функция

Обычно математики используют при формировании дерева только оценочную функцию, пренебрегая целью неточной игры. Должен сознаться, что сам смешивал эти два понятия, не усматривая между ними какого-либо различия. А различие есть, и весьма существенное.

Функция оценки позволяет подсчитать результат игры в каждом узле дерева перебора, в том числе и в конечном узле варианта перебора. Можно сказать, что функция оценки позволяет оценить, насколько хорошо (или плохо) достигнута в варианте цель игры. Оптимальный же вариант, определяемый минимаксной процедурой, основывающейся на значениях оценочной функции в конечных узлах вариантов перебора, дает возможность оценить достижение цели во всем объеме дерева перебора.

Когда есть в программе лишь оценочная функция, оборвать и отсечь варианты логически, определить логическое направление движения фигур нет возможности. Тогда и продолжаются все варианты до предельной длины... Некоторые специалисты утверждают, что цель игры состоит в максимизации оценочной функции - это камуфляж отсутствия цели. Максимизация оценочной функции всего лишь элемент минимаксной процедуры, и не более! Без цели игры небольшое , "человеческое" дерево перебора не сформировать.

Многоступенчатость

Когда цель неточной игры есть, решающее влияние на размер дерева оказывает многоступенчатость исследуемой системы. Если рассматривать шахматную игру как единое целое, как единую систему, то небольшого дерева не сформируешь. Можно считать, что шахматный мастер воспринимает шахматы как трехступенчатую систему управления.

Низшие ступени (1) соединяются в средние (2), а затем - в единую высшую (3). Это весьма выгодное дело по сравнению с единой, одноступенчатой - системой - с точки зрения поиска решения. Единую систему и нужно анализировать. А когда система многоступенчатая, можно лавировать. Шахматная доска заменяется ее математическим отображением (МО), моделью, которая и подлежит анализу. В это МО мы уже можем включать не все первые ступени и не все вторые ступени, а лишь те ступени, что могут повлиять на выбор хода(принятие решения). Это приводит к дополнительному сокращению дерева перебора.

Первой ступенью шахматной системы управления является фигура, атакующая по траектории нападения неприятельскую фигуру. Первая ступень сама по себе является элементарной системой управления, и у нее должна быть цель игры - в данном случае целью игры является выигрыш неприятельской фигуры (мишени). Это было установлено в 1964 году. С этого момента, до формализации второй ступени - зоны игры - ушло долгих пять лет...

Чтобы понять суть дела, достаточно ознакомиться с зоной нападения. В зону входит атакующая фигура (+) с траекторией нападения(эта траектория названа комлевой), атакованная фигура(-) - они входят в первую ступень, а также две "команды" отрицающих фигур разного цвета, действующих по траекториям отрицания. Фигуры (+) поддерживают действия комлевой (атакующей) фигуры, фигуры (-)- препятствуют действиям фигур (+). Отрицающие фигуры (+) находятся на расстоянии всего в одно передвижение от конечных полей своих траекторий. Они находятся в засаде и не имеют права двигаться вперед , так как принято, что лишь одна фигура(комлевая) стороны (+) перемещается по комлевой траектории по направлению к своей цели(мишени). Пока же движется комлевая фигура (+), могут перемещаться отрицающие фигуры(-) , но чем ближе комлевая фигура к своей цели, тем меньше времени остается для фигур (-) , чтобы поспеть к конечным полям своих траекторий. Это приводит к тому, что "горизонт" для отрицающих фигур (-), который определяют фигуры(-), участвующие в зоне (в отличие от предельного "горизонта" для комлевой фигуры), является величиной переменной. Наивысшее значение этого переменного горизонта Нх связано со значением предельного горизонта, которому был присвоен индекс НL.

Таким образом, вторая ступень- зона игры - оказалась строго детерминированной, что и позволило впоследствии представить образование зоны в виде программы для ЭВМ. Третья, высшая ступень - МО была введена в алгоритм тогда же, но формализована была значительно позже - через 9 лет, да и то после того, как уже более 5 лет продолжалась работа над программой. По этим датам можно судить о том, какая ступень трехступенчатой шахматной модели игры оказалась сложнее: на первую ушло 3,5 года, на вторую - 5 лет, а на МО - около 9.

Триединый принцип

В основе алгоритма лежит триединый принцип включения фигур в игру: включаются лишь те фигуры, с которыми связана надежда, на то, что эти фигуры своевременно примут участие в игре и что это может привести к лучшим результатам по материалу. Итак, надежда на своевременность и наибольший выигрыш. Если первая и вторая ступени формируются лишь с учетом своевременности, то разрешение на их формирование и включение в МО происходит с учетом возможного улучшения результатов перебора. По этому совмещенному принципу происходит формирование МО- модели шахматной игры.

Начало работы

В январе 1972 года началась непосредственно работа над написанием программы. Два программиста - Борис Штильман и Александр Юдин начали с написания подпрограммы поиска хода в оригинальной позиции и создания библиотеки дебютов. Через несколько месяцев программа уже находила траектории передвижение фигур. Началась работа по созданию библиотеки эндшпиля. После устранения текущих ошибок была создана подпрограмма получения зоны игры.

Продолжение следует...http://atimopheyev.narod.ru/AfterPIONEER/inPIONEERsFootsteps.ALL.HTM

Автор: Михаил Моисеевич Ботвинник

[czet]

По истории робототехникиhttp://www.myrobot.ru/articles/hist_1960.php

[jet]

Игры, и шахматы в т.ч. имеют очень отдаленное отношение к сознанию. О.Бендер это замечательно продемонстрировал однажды в известном произведении 

[czet]

Упомянутый персонаж остро чуял объективную реальность, как и все мошенники, для искусственного интеллекта это невозможно.

[VimanaPro]

Хорошая тема..Для выманивания нашего адмирала и сообщников.

Вас не поймёшь.
То заберите нашего адмирала, то отдайте его взад. Определитесь
 

[Technecy]

Это только у меня дежавю или вы то же это видите?

[Arton]

Я полагаю, что гроссмейстеры играют в шахматы точно так же как и компьютер  - именно путем слепого бездумного массивного параллельного перебора, и слепая бездумность этого перебора - причина того, что сознанием  человека  факт перебора  просто не осознаётся.

Каспаров видел именно в этом слепом бездумном массивном параллельном переборе возможных вариантов проблеск искусственного интеллекта. А Таль искренне полагал, что просчитывает позицию лишь на один ход вперед и считал свою игру интуитивной. Феномен 1959 года.

[Arton]

Пишем программу-основу, главной задачей которой будет самосовершенствование и поиск новых знаний, и все энто дело подключаем к сети по очень толстому каналу, и ожидаем, когда возникнет искусственное сознание.

Никогда не возникнет, хоть обождись до потери пульса. 
Система будет до бесконечности (до пределов своей технической базы) накапливать информацию. И только.

[czet]

Вот эти ребята копают  серьезно, но вроде говорят еще лет 10 надо                                          Professor Henry Markram — директор проекта. Директор центра Нейронауки и Технологий (Center for Neuroscience & Technology).
Dr Robert Bishop — председатель.
Dr Ronald Cicurel — председатель.
Dr Felix Schürmann — Project Manager. Также занимается исследованиями в Институте Мозга и Мышления (Brain Mind Institute, EPFL). Его работа заключается в поиске альтернативных методов вычислений.
Dr Sean Hill — Project Manager. Раньше был членом Biometaphorical Computing Group при IBM T.J. Watson Research Center. Область его исследований — крупномасштабные модели реальной биологической активности. Исследует пластичность синапсов, структуру нейросети, расширение модели от одной колонки до полноценного мозга с режимами сна и бодрствования.
Dr Eric Kronstadt — представитель IBM. Член Академии Технологий IBM. Был дважды награждён компанией IBM за выдающиеся исследования. Имеет три патента в области структуры микропроцессоров                     http://bluebrain.epfl.ch/

[-Юрий-]

...нашим микропроцессорам не нужно поддерживать жизнеспособность, удалять продукты жизнедеятельности и т.д. - работай себе для главной цели и всего делов! Но нет, в процессорах пока и близко нет того, что есть в живых организмах.

Вот в этом-то и весь фокус! Наше сознание - биологическое. Вся его эволюция и происходила в решениях своих биологических проблем. Каждая клетка организма требует решения своих насущных проблем, и сознание настроено на решение этих биологических проблем. Чего нет в компьютерном интеллекте. И не будет никогда. Мы можем создать какой угодно умный искусственный мозг, но он никогда не будет нам "родным". И сознание у него тоже будет "не родным". А некоторые интеллектуальные машины и сейчас уже созданы, и гораздо мощнее человеческого. Например, калькулятор. Человек и близко не стоит по скорости счёта. Однако никто не считает калькулятор гением.

[Merrimack]

В постановке вопроса заложена установка - сознание есть эпифеномен материи. А что если это не так? Тогда как ни экспериментируй с материей, сознания не получишь.

[OratorFree]

многие эксперименты приводили к совершенно неожиданным результатам, многие значимые открытия сделаны случайно.

Не помню как точно звучит фраза у программистов....."Загрузишь бред, получишь бред"

Да есть такое. 

GIGO (англ. Garbage In, Garbage Out, «Мусор на входе — мусор на выходе») — принцип в информатике, означающий, что при неверных входящих данных будут получены неверные результаты, даже если сам по себе алгоритм правилен.

[Technecy]

Искусственный интеллект уже создан. Вы можете задать ему любой вопрос и получить вполне внятный, логически связный ответ. Вот тут, например...

результат:

Вопрос:
ты шизофреник?



Ответ:
Я очень благодарен вам за данный вопрос.

Я с вами абсолютно согласен. Во-первых, хочу сказать, что это больная тема для всей страны, а особенно для артистов цирка.

Приведу буквально несколько цифр. Посудите сами: потребление подсолнечного масла выросло на 44%, 15% жителей России находятся за чертой бедности, да к тому же производство ковров упало на 27%. Я думаю мне не нужно объяснять, что это значит для артистов цирка. Это очень, очень важно.

Что делается для решения? Недавно был принят ряд федеральных программ, которые помогут решить данный вопрос с помощью референдума. Хочу сказать, что, конечно, государство несёт значительную часть ответственности на своих плечах за воспитание молодых людей. Но нельзя забывать и об ответственности родителей. В каждом конкретном случае возможны какие-то советы.

ВНИМАНИЕ!!!
Открыта горячая линия с президентом Украины Виктором Януковичем!
Задайте ему свой вопрос, пока он еще президент!

ЗЫ. Это типо круто да? Афигенный ИИ просто.

[-Юрий-]

http://top.rbc.ru/society/09/06/2014/929457.shtml

[czet]

Прекрасно, прекрасно, так скоро возможно будет создан первый удобо вменяемо работающий переводчик с простого англиского языка.

[Valen007]

Я полагаю, что гроссмейстеры играют в шахматы точно так же как и компьютер  - именно путем слепого бездумного массивного параллельного перебора, и слепая бездумность этого перебора - причина того, что сознанием  человека  факт перебора  просто не осознаётся.

 В играх такого рода используется дебютная система вплоть до эндшпиля. Т.е. большую часть комп вообще не "думает" а тупо пользует наработанные базы.

В шахматных программах используются и огромные , по сравнению с человеком, возможности запоминания , которые составляют дебютную базу (оупенингз бук), но это не отменяет фантастическую силу игры самих програм ( например , Рыбка, Комодо,Стокфиш, Фриц и т.п.). Дебютная часть часто заканчивается, и редко бывает так, чтобы партия была решена только дебютной книгой. Бывает интересно поставить движок ("мозг шахматной программы") играть с дебютной книгой, и без неё.

Кстати, в последние годы идут и с другого направления - с эндшипильных (конечных) позиций с малым количеством материала. Т.е. известны оптимальная линия и точная оценка позиции с небольшим количеством фигур (сейчас есть 6-и фигурные базы). Программа, доходя в расчетах или в игре до 6-и фигурной позиции, точно знает, как играть и какой будет результат. Любопытно, что для практической силы игры это почти не имеет значения - т.е. рейтинг программы с эндшпильной базой почти не отличается от рейтинга программы без такой базы. А вот дебютная книга обычно играет большую роль в общей силе программы, выражаемой рейтингом.

[-Юрий-]

Было бы любопытно взглянуть на блок-схему шахматной программы, хотя бы самой простейшей. Как устроен её алгоритм? Если это не секрет.

[Valen007]

Я полагаю, что гроссмейстеры играют в шахматы точно так же как и компьютер  - именно путем слепого бездумного массивного параллельного перебора, и слепая бездумность этого перебора - причина того, что сознанием  человека  факт перебора  просто не осознаётся.

Почему вы так полагаете?

Любой практический шахматист не размышляет над миллионами позиций во время размышления над ходом.

Компьютер использует варианты алгоритма минимакс - альфа-бета прунинг и нега-скаут , суть которых в том , что создается дерево вариантов, каждой позиции в котором присваивается определенное числовое значение, и происходит поиск оптимальной линии в этом созданном дереве.

Позиций, видимо, создается очень много (зависит от программы, но все же), т.е. идет речь о миллионах позиций в дереве, только при анализе одной позиции.

Человек не анализирует такое кол-во позиций во время своего обдумывания. Человек очень селективен в своем умственном процессе во время игры в шахматы. Т.е. достаточно посчитать на 5-6 ходов (10-12 полуходов) ,2-3 варианта. При этом выбор продолжений осуществляется исходя из опыта, формальных параметров (захват материала, атака, контроль полей и т.п.) и некоторой интуиции.

Любопытно то, что,  хотя существует огромное количество мощных програм, которые используют поиск в дереве вариантов , на основе нега-скаута и оценочной функции позиции, не существует програм, которые успешно играли бы в шахматы, имитируя человеческий подход к шахматам.

Вместе с тем представляется не вполне верным говорить о том, что программы не используют аналог человеческой оценки позиции и понимания. В оценочной функции шахматных програм используются как факторы : пешечная структура, центр, контроль полей, активность фигур, слабость короля , проходные пешки и (главное!) соотношение материала. Увеличение количества и качества знаний о позиции позволили создателям шахматной программы Рыбка в 2005 году резко увеличить силу игры программы по сравнению с другими программами. Рыбка намного лучше "понимала" динамические факторы позиции, такие как активность фигур, атак и т.п. Т.е. увеличение силы игры произошло не из-за увеличения скорости компьютера, а  из-за более точной оценки позиции. 

Кстати, некоторые сильнейшие шахматные программы можно скачать бесплатно. Стокфиш-одна из сильнейших програм , с бОльшим рейтингом, чем Рыбка, доступна для скачивания http://stockfishchess.org.

[Valen007]

Было бы любопытно взглянуть на блок-схему шахматной программы, хотя бы самой простейшей. Как устроен её алгоритм? Если это не секрет.

Это абсолютно не секрет, ещё Дип Блу (суперкомпьютер IBM, который успешно играл матчи с Каспаровом в 1996 году) использовал минимакс. Кажется ,альфа-бета и негаскаут тогда не были известны.
Потом появившиеся программы для персональных компьютеров, такие как Шредер, Фриц и Джуниор и многие другие, использовали негаскаут. Впервые возможность использования построения дерева вариантов и минимакс как выбор оптимальной линии были предложены ещё Клодом Шенноном для пошаговых игр.

Строится дерево позиций, каждой позиции в дереве с помощью оценочной функции присваивается числовое значение. Кол-во позиций в дереве быстро растет (в среднем в шахматах возможно 30 продолжений из случайной позиции). Потом из этого дерева выбирается оптимальная линия  игры - которая максимизирует оценку позиции для игрока(когда его ход) и минимизирует оценку позиции , когда очередь хода противника , т.е. ищется лучшая линия и за игрока и за противника .  Размер дерева может достигать десятков мегабайтов . Сейчас, видимо , программы создают не полностью дерево вариантов, а селективно, с разумными ходами.

Т.е. используются улучшения алгоритма минимакс (http://en.wikipedia.org/wiki/Minimax#Minimax_algorithm_with_alternate_moves) - альфа -бета прунинг и негаскаут (ещё улучшения поиска лучшей линии).
http://en.wikipedia.org/wiki/Alpha%E2%80%93beta_pruning
http://en.wikipedia.org/wiki/Negascout
Ну и оценочная функция, куда ж без неё то.

вот интересная ссылка, тут очень много рассказано о шахматном програминге,
https://chessprogramming.wikispaces.com/Selectivity

ещё очень много материалов о том, как написать шахматную программу есть. Был большой туториал от создателя Шредера,
с большим количеством информации.

[Technecy]

Основное преимущество человека- интуиция, почти повержено. Однако, тяжело играть в шахматы с дураками, им просто тупо везёт.
Внезапность! мышления человека, непредсказуемость поведения. Способность поставить любой план с ног на голову и, при этом блин победить! Вот...

ЗЫ, Интерсно, если вставить шахматные алгоритмы, допустим, в Кризис 1-2-3. МОжно ли будет победить эту игру вообще?