Απαραίτητη προϋπ θεση για να λειτουργήσει ένας υπολογιστής είναι η συγγραφή και η αποθήκευση στη «µνήµη» του εν ς «προγράµµατος», δηλαδή

Transcript

1 Î Â 2 Ê Ï È Ô ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ πˆ ÓÓË O O 1 1. ÈÛ ÁˆÁ 1.1. O æëêè Îfi ÏÂÎÙÚÔÓÈÎfi ÀappleÔÏÔÁÈÛÙ Ο ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΧΡΗΣΗΣ, Ή Ο «υπολογιστής» εις το εξής, είναι µία ηλεκτρονική µηχανή που λειτουργεί ως σ στηµα επεξεργασίας πληροφοριών γενικής χρήσης. Οι βασικές λειτουργίες του υπολογιστή είναι η ιαχείριση Πληροφοριών ήτοι: Είσοδος Πληροφοριών. Αποθήκευση Πληροφοριών. Ανάκληση Πληροφοριών. Έξοδος Πληροφοριών. και η Επεξεργασία Πληροφοριών. Τα βασικά υποσυστήµατα εν ς υπολογιστή είναι η κεντρική µονάδα επεξεργασίας, η µονάδα αποθήκευσης πληροφοριών ή η καταχρηστικώς ονοµαζ µενη «µνήµη», το υποσ στηµα ελέγχου και οι περιφερειακές µονάδες. Απαραίτητη προϋπ θεση για να λειτουργήσει ένας υπολογιστής είναι η συγγραφή και η αποθήκευση στη «µνήµη» του εν ς «προγράµµατος», δηλαδή εν ς συν λου «εντολών µηχανής» µε το οποίο τον εφοδιάζει ο άνθρωπος-χρήστης. Ο συνδυασµ ς υπολογιστή και εν ς ή περισσοτέρων προγραµµάτων ονοµάζεται «υπολογιστικ σ στηµα». Μία ειδική κατηγορία υπολογιστικών συστηµάτων είναι και τα συστήµατα Τεχνητής Νοηµοσ νης που θα παρουσιασθο ν παρακάτω. Τα βασικά υποσυστήµατα ή τµήµατα του υπολογιστή εκτελο ν τις εξής λειτουργίες: 1. Εθνικ και Καποδιστριακ Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τµήµα Μεθοδολογίας, Ιστορίας και Θεωρίας της Επιστήµης. 43

2 ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΟΝΤΟΣ Το τµήµα επικοινωνίας µε το περιβάλλον του που αποτελείται απ περιφερειακές µονάδες αναλαµβάνει την είσοδο και έξοδο πληροφοριών. Το τµήµα µνήµης υποδέχεται και αποθηκε ει τις εισερχ µενες και παραγ µενες πληροφορίες. Το τµήµα επεξεργασίας επεξεργάζεται πληροφορίες µε βάση ένα πρ γραµµα. Το τµήµα ελέγχου ελέγχει την λειτουργία των άλλων τµηµάτων. Ο υπολογιστής είναι ένα εργαλείο µε το οποίο µπορεί αυτοµάτως να εκτελεσθεί οποιαδήποτε πληροφοριακή διαδικασία µε τις εξής βασικές προϋποθέσεις: ίδεται σαφής και µονοσήµαντη περιγραφή της διαδικασίας. Ο γκος των στοιχείων των απαιτουµένων για την συνέχιση της διαδικασίας έπειτα απ κάθε βήµα της δεν υπερβαίνει τις δυνατ τητες της µνή- µης του. Ο απαραίτητος χρ νος για την ολοκλήρωση της διαδικασίας είναι µικρ τερος του χρ νου µεταξ δ ο βλαβών του ÏÒÛÛÂ ªË Ó Η λειτουργία του υπολογιστή συνίσταται στη διαδοχική ερµηνεία και εκτέλεση µιας απ τις στοιχειώδεις εντολές ή «εντολές µηχανής» που είναι εκφρασµένες ως ακολουθίες απ δυαδικά ψηφία (binary digits or bits). Οι στοιχειώδεις αυτές εντολές είναι εκτελέσιµες απευθείας απ την κεντρική µονάδα επεξεργασίας του υπολογιστή. Τα δυαδικά στοιχεία που συγκροτο ν τις εντολές µηχανής εκφράζονται ως µία απ τις δ ο καταστάσεις µιας στοιχειώδους µονάδας του ηλεκτρονικο υλικο (hardware) του υπολογιστή και συνήθως συµβολίζονται µε έναν απ τους δ ο αριθµο ς 0 και 1. Οι ακολουθίες δυαδικών στοιχείων που χειρίζεται ο υπολογιστής ανήκουν σε δ ο βασικές κατηγορίες, η µία είναι εκείνη που τα µέλη της ερµηνε ονται ως δεδοµένα και η άλλη εκείνη της οποίας τα µέλη ερµηνε ονται ως εντολές µηχανής. Το σ νολο των εντολών µηχανής αποτελεί την γλώσσα µηχανής που εκτελείται απ το ηλεκτρονικ υλικ της κεντρικής µονάδας επεξεργασίας του υπολογιστή. Ένα πρ γραµµα σε γλώσσα µηχανής είναι µια ακολουθία πράξεων που εκτελο νται µε ορισµένη σειρά. Η σειρά αυτή είναι γενικώς ακολουθιακή, αλλά υπάρχουν εντολές διακοπής της ακολουθίας που επιτρέπουν την διακλάδωση σε εντολές άλλες απ την επ µενη κάτω απ ορισµένες συνθήκες. Τυπικές διαδικασίες που εκτελο νται µε εντολές µηχανής είναι: Πρ σθεση δ ο αριθµών ή άλλη αριθµητική πράξη. Σ γκριση δ ο στοιχείων (αριθµών ή συµβ λων).

3 ΜΕΡΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ Εσωτερική µετακίνηση εν ς στοιχείου. Εισαγωγή εν ς στοιχείου απ το περιβάλλον. Εξαγωγή εν ς στοιχείου προς το περιβάλλον ÏÒÛÛÂ ÚÔÁÚ ÌÌ ÙÈÛÌÔ ÀappleÔÏÔÁÈÛÙÒÓ Μια γλώσσα προγραµµατισµο υπολογιστών είναι ένας κώδικας για την επικοινωνία µε έναν υπολογιστή µε την βοήθεια χαρακτήρων συνδυασµένων σ µφωνα µε ένα σ νολο καν νων για τον σχηµατισµ εντολών προγραµµάτων. Μια ακολουθία εντολών αποτελεί ένα «πρ γραµµα». Τα προγράµµατα τα αποτελο µενα απ στοιχειώδεις εντολές εκτελέσι- µες απευθείας απ την κεντρική µονάδα επεξεργασίας είναι διατυπωµένα σε «γλώσσα µηχανής» και είναι πολ δ σκολο να γραφο ν στη µορφή αυτή απ άνθρωπο. Για τον λ γο αυτ ν, έχουν δηµιουργηθεί πολλές γλώσσες «ανώτερες» της γλώσσας µηχανής πως η Algol, η Pascal και η Prolog, µε εντολές συνθετ τερες απ τις στοιχειώδεις εντολές µηχανής, που είναι πολ πιο φιλικές για τον άνθρωπο. Προγράµµατα γραµµένα σε ανώτερες γλώσσες µεταφράζονται αυτοµάτως σε γλώσσα µηχανής απ ειδικά προγράµµατα µετάφρασης, τους µεταγλωττιστές (compilers) και τους ερµηνευτές (interpreters). Οι µεταγλωττιστές µεταφράζουν ολ κληρο το «πηγαίο» πρ γραµµα σε ένα πρ γραµµα σε γλώσσα µηχανής που στην συνέχεια εκτελείται ολ κληρο. Αντιθέτως, οι ερ- µηνευτές µεταφράζουν το πηγαίο πρ γραµµα τµηµατικά, δηλαδή κάθε εντολή του σε ένα µικρ πρ γραµµα σε γλώσσα µηχανής που εκτελείται πριν απ την µετάφραση του εποµένου τµήµατος του πηγαίου προγράµµατος È ÊÔÚ ÀappleÔÏÔÁÈÛÙÒÓ Î È ÓıÚˆapple ÓˆÓ ÁÎÂÊ ÏˆÓ Μερικές απ τις πολλές και σοβαρές διαφορές των δ ο συστηµάτων είναι: ιαφορετική ηλεκτρική συνδεσµολογία και λειτουργία. Ο υπολογιστής δεν διαθέτει σ στηµα αναγνώρισης εικ νων συγκρίσιµο µε το ανθρώπινο οπτικ σ στηµα. Η καταχώριση και η επεξεργασία πληροφοριών εκτελο νται στον υπολογιστή απ σαφώς διακριτά συστήµατα (την µνήµη και την κεντρική µονάδα επεξεργασίας). Ο υπολογιστής επιδεικν ει πολ µεγαλ τερη ακρίβεια εκτέλεσης αριθ- µητικών διαδικασιών απ εκείνη του εγκεφάλου. Ο υπολογιστής έχει την δυνατ τητα πλήρους διαγραφής λων των πληροφοριών απ την µνήµη του και την αποθήκευση νέων στοιχείων και προγραµµάτων. Ο υπολογιστής δεν ασθενεί και δεν συγκινείται. 45

4 ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΟΝΤΟΣ Έχουν γίνει διάφορες προσπάθειες κατασκευής ηλεκτρονικών συστηµάτων που έχουν δοµή ανάλογη µε την δοµή του εγκεφάλου. Τα πλέον διαδεδοµένα απ αυτά τα συστήµατα ονοµάζονται «τεχνητά νευρωνικά δίκτυα» και χαρακτηρίζονται απ : Βασικές µονάδες ανάλογες µε εξαιρετικώς απλοποιηµένα πρ τυπα νευρώνων. Ανάµειξη αποθήκευσης και επεξεργασίας πληροφοριών. Παράλληλη λειτουργία των µονάδων τους. Μεταβολή κατωφλίων ερεθισµο των µονάδων τους και των «βαρών» των αγωγών τους ανάλογα µε την προϊστορία τους ÌÊ ÓÈÛË ÙË Â ÓËÙ ÔËÌÔÛ ÓË Οι δοµικές διαφορές υπολογιστή και εγκεφάλου δεν εµποδίζουν τον υπολογιστή να υποκαταστήσει τον εγκέφαλο σε πολλές νοητικές λειτουργίες πως έχει ήδη γίνει για τους αριθµητικο ς υπολογισµο ς. Αυτ δεν σηµαίνει τι ο εγκέφαλος γίνεται περιττ ς, αλλά τι µπορεί να εργάζεται πολ πιο αποδοτικά χρησιµοποιώντας ένα δυνατ εργαλείο που τον απαλλάσσει απ κοπιαστικές νοητικές λειτουργίες. Με τον ίδιο τρ πο αυξάνει την απ δοσή του το ανθρώπινο χέρι χρησιµοποιώντας ένα σφυρί ως εργαλείο ή το ανθρώπινο π δι ταν χρησιµοποιεί το ποδήλατο ως εργαλείο µετακίνησης. Η επιστήµη και η τεχνολογία που επιδιώκει την ανάπτυξη υπολογιστικών συστηµάτων που εκτελο ν πνευµατικές εργασίες υψηλής πολυπλοκ τητας ονοµάζεται «Τεχνητή Νοηµοσ νη» ή Artificial Intelligence και για συντοµία T.N. ή Α.Ι. Ενώ ο πρώτος υπολογιστής γενικής χρήσης (ο ENIAC) παρουσιάστηκε το 1946 απ τους Eckert and Mauchy του Moore School of Engineering,η εισαγωγή του ρου Artificial Intelligence έγινε το 1956 για τον κλάδο αυτ της Πληροφορικής. Απ το 1956 µέχρι σήµερα, η ανάπτυξη του κλάδου ήταν µεγάλη. Ενώ έχουν κυκλοφορήσει αρκετά γενικά εγχειρίδια επί του θέµατος πως επί παραδείγµατι [E. Feigenbaum and J. Feldman, 1963], [D. Michie, 1986], [P. H. Winston, 1992], [S. J. Russell and P. Norvig, 1995], [T. Dean et al., 1995], [Ι. Κ ντος, 1996], [N. J. Nilsson, 1998], [Poole D. et al., 1998], [Poole D. et al., 1998], [Π. Α. Μ. Τζελεπίδης, 2001], [Bratko I., 2001], η λεπτοµερής σπουδή του απαιτεί την µελέτη ειδικ τερων συγγραµµάτων και άρθρων. Οι ερευνητές της Τ.Ν. προσπαθο ν να επιτ χουν µε τον προγραµµατισµ υπολογιστών την αυτ µατη εκτέλεση µεταξ άλλων των εξής λειτουργιών: 46 Αναγνώριση και επεξεργασία εικ νων. Κίνηση και χειρισµ αντικειµένων σε τρισδιάστατο χώρο.

5 ΜΕΡΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ Συµµετοχή σε πνευµατικά παιχνίδια (π.χ. σκάκι). Άντληση πληροφοριών απ κείµενα. Απάντηση σε ερωτήσεις διατυπωµένες σε φυσική γλώσσα. Απ δειξη µαθηµατικών θεωρηµάτων. Κατασκευή επιστηµονικών θεωριών (π.χ. στην Φυσική και στην Χη- µεία). ιάγνωση στην Τεχνολογία και στην Ιατρική. Σ νθεση καλλιτεχνηµάτων (π.χ. στην Μουσική και στην Ζωγραφική) ÚÔÛÔÌÔ ˆÛË ÔËÙÈÎÒÓ ÂÈÙÔ ÚÁÈÒÓ Μια βασική µέθοδος ελέγχου θεωριών νοητικών λειτουργιών µε τον υπολογιστή είναι η προσοµοίωση (simulation). Η µέθοδος της προσοµοίωσης προϋποθέτει τον προγραµµατισµ εν ς υπολογιστή ώστε να συµπεριφέρεται κατά το δυνατ ν πλησιέστερα προς ένα φυσικ σ στηµα, πως οι πνε µονες ταν εκτελο ν την αναπνευστική λειτουργία ή ο εγκέφαλος ταν εκτελεί µια πνευµατική ή νοητική λειτουργία. Το πρ γραµµα προσοµοίωσης ονοµάζεται και «υπολογιστικ πρ τυπο ή µοντέλο» (computer model). Ένα υπολογιστικ πρ τυπο µπορεί να προέρχεται απ την υλοποίηση εν ς µαθηµατικο συστήµατος εξισώσεων ή εν ς αλγορίθµου. Ένα πρ τυπο αξιολογείται µε την σ γκριση της συµπεριφοράς του µε εκείνη του φυσικο συστήµατος του οποίου προτείνεται ως πρ τυπο. Βασικ στοιχείο της µεθ δου αξιολ γησης προτ πων νοητικών λειτουργιών είναι η σ γκριση συµπεριφοράς του προγράµµατος που αντιστοιχεί στο πρ τυπο και ψυχολογικών πρωτοκ λλων. Η µέθοδος αυτή έχει δοκιµαστεί απ τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της Τεχνητής Νοηµοσ νης στις εξής λειτουργίες: οκιµασία είκτη Νοηµοσ νης (I.Q. Test) [T. Evans, 1964]. Συµπλήρωση σειρών µε επαγωγή [H. A. Simon, 1963]. Λεκτική µάθηση [H. A. Simon, 1964]. Επαγωγική Μάθηση [E. B. Hunt, 1966]. Ανάκληση γνώσεων απ σηµασιακ δίκτυο [M. R. Quillian, 1968]. ιαχείριση πεποιθήσεων [K. M. Colby, 1971]. Επίλυση γρίφων (π.χ. κρυπταριθµητική) [A. Newell, 1972]. Παίξιµο σκακιο [A. Newell, 1972]. Τα παραπάνω πειράµατα της περι δου απετέλεσαν τις πρ δροµες δραστηρι τητες αυτο που σήµερα ονοµάζεται Γνωσιακή Επιστήµη (Cognitive Science). Τα υπολογιστικά εργαλεία που υπάρχουν σήµερα µας επιτρέπουν την κατασκευή συνθετ τερων προτ πων µε την χρήση προηγ- µένων γλωσσών προγραµµατισµο. Έχουν επίσης αναπτυχθεί συστήµατα προσοµοίωσης εξειδικευµένα για την ανάπτυξη προτ πων νοητικών λει- 47

6 ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΟΝΤΟΣ τουργιών πως το ACT-R [J. Anderson, 1990, 1993] και SOAR [A. Newell et al., 1989] καθώς και υπολογιστικά πρ τυπα που βασίζονται σε Τεχνητά Νευρωνικά ίκτυα [D. E. Rumelhart, 1993], [Γ. Ρίζος, 1996] Ô ÚÒÙËÌ ÙË ÛË Ô Î È ªË Ó Η σχέση νου και µηχανής ή αλλιώς ανθρωπίνου εγκεφάλου και υπολογιστή αφορά στα εξής σηµεία: Έχουν βασικές δοµικές διαφορές. Έχουν οµοι τητα συµπεριφοράς σε περιορισµένο αριθµ λειτουργιών. Ο υπολογιστής χρησιµε ει για την προσοµοίωση νοητικών λειτουργιών. Οι ψυχολογικές γνώσεις βοηθο ν στην εξέλιξη της Τεχνητής Νοηµοσ νης. Ο υπολογιστής χρησιµε ει στην εκπαίδευση. 48 Στο πλαίσιο της Γνωσιακής Επιστήµης µερικές φορές τίθενται ερωτήµατα πως: «Είναι δυνατ ν να κατασκευάσουµε µηχανές που σκέφτονται;» Η παραπάνω ερώτηση µπορεί να αντιµετωπιστεί µε τρεις τουλάχιστον τρ πους. Ο πρώτος τρ πος είναι να θεωρήσουµε την ερώτηση «αν ητη», καθ σον χρησιµοποιεί το ρήµα «σκέφτοµαι» χωρίς αναφορά σε ζώντα οργανισµ και να την απορρίψουµε ως µη ν µιµη ερώτηση. Ο δε τερος τρ πος είναι να εφαρµ σουµε «αφελή» τεχνολογική γνώση µε άκρατη αισιοδοξία και να ισχυριστο µε τι µε τους υπολογιστές µπορο ν να υλοποιηθο ν τα πάντα, άρα και η σκέψη. Αυτ ς ο τρ πος απάντησης που καλείται και η «ισχυρή» άποψη περί Τεχνητής Νοηµοσ νης δεν υιοθετείται συνήθως απ σοβαρο ς επιστήµονες της Τεχνητής Νοηµοσ νης. Ένας τρίτος τρ πος εκτίθεται παρακάτω, που απαντά καταφατικά στην ερώτηση στηριζ µενος σε ορισµο ς των λέξεων απ δ κιµα λεξικά της Ελληνικής. Η απάντηση µε τον τρίτο αυτ τρ πο είναι: «Σ µφωνα µε τον ορισµ του σκέφτοµαι που αναφέρεται σε τρία σ γχρονα λεξικά της Ελληνικής προκ πτει τι έχουµε ήδη κατασκευάσει µηχανές που σκέφτονται και µάλιστα και στην Ελλάδα». Η αιτιολογία της απάντησης αυτής έχει ως εξής: Ας διευκρινίσουµε πρώτα την έννοια της λέξης «µηχανή». Ως µηχανή εννοείται ένας ηλεκτρονικ ς υπολογιστής µαζί µε ένα σ νολο προγραµµάτων που αυτ ς εκτελεί, δηλαδή ένα υπολογιστικ σ στηµα. σον δε αφορά την έννοια του «σκέφτοµαι», ας ανατρέξουµε στον ορισµ που δίνουν τρία σ γχρονα λεξικά της ελληνικής γλώσσας στο ρήµα αυτ και σε µερικές λέξεις κλειδιά του ορισµο αυτο. Στο Λεξικ της Νέας Ελληνικής Γλώσσας του Γ. Μπαµπινιώτη, έκδοσης του 1998, αναφέρονται οι ορισµοί:

7 ΜΕΡΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ Σκέπτοµαι = κάνω σκέψεις γ ρω απ ένα ζήτηµα. Σκέψη = διαδικασία κατά την οποία επεξεργαζ µαστε στο µυαλ µας ορισµένα δεδοµένα για να καταλήξουµε σε αποτέλεσµα, συµπέρασµα ή απ φαση. Στο Μείζον Ελληνικ Λεξικ των Τεγ πουλου-φυτράκη, έκδοσης του 1997, αναφέρεται ο ορισµ ς: Σκέφτοµαι = χρησιµοποιώ το µυαλ µου για να σχηµατίσω ιδέες, έννοιες κ.λπ. Να συνδυάσω στοιχεία που έχω απ τη γνώση, να καταλήξω σε συµπέρασµα κ.λπ. Στο Λεξικ της Κοινής Νεοελληνικής του Ινστιτο του Νεοελληνικών Σπουδών του ΑΠΘ, έκδοσης του 1998, αναφέρονται οι ορισµοί: Σκέφτοµαι = ενεργοποιο µαι νοητικά παρατηρώντας, συσχετίζοντας, διαπιστώνοντας, αιτιολογώντας, αξιολογώντας και ερµηνε οντας. Νοητικ ς = που έχει σχέση µε την ν ηση. Ν ηση = η ικαν τητα του νου να επεξεργάζεται το υλικ που του παρέχουν οι αισθήσεις και να διαµορφώνει τις έννοιες, τους συλλογισµο ς και τις κρίσεις. Συλλογισµ ς = λογική διαδικασία µε την οποία καταλήγει κάποιος σε ένα συµπέρασµα. Ακολουθώντας την πορεία ορισµο που αφορά τις υπογραµµισµένες λέξεις ή φράσεις των εµπλεκοµένων ορισµών, µπορο µε να θεωρήσουµε ως κοιν παρονοµαστή των ορισµών των τριών αυτών λεξικών τον ακ λουθο ορισµ του ρήµατος «σκέφτοµαι»: Σκέφτοµαι = καταλήγω σε συµπέρασµα µε την επεξεργασία εν ς συν λου δεδοµένων εισ δου, που το συµπέρασµα δεν περιέχεται στο σ νολο αυτ των δεδοµένων εισ δου. Απ τον συνδυασµ των παραπάνω ορισµών προκ πτει τι µηχανές, δηλαδή υπολογιστές µε κατάλληλο πρ γραµµα, που «σκέφτονται» έχουν ήδη κατασκευαστεί και µάλιστα και στην Ελλάδα. Τα υπολογιστικά συστή- µατα για την Ελλάδα ανακοινώθηκαν µε τις παρακάτω εργασίες: Με δεδοµένα εισ δου µία βάση δεδοµένων στην εργασία [J. Kontos, 1971]. Με δεδοµένα εισ δου ένα αφηγηµατικ κείµενο στην εργασία [J. Kontos, 1980]. Με δεδοµένα εισ δου ένα επιστηµονικ κείµενο στην εργασία [J. Kontos, 1992]. Τα συστήµατα αυτά δέχονται ερωτήσεις εκφρασµένες µε λέξεις και συντακτικ φυσικής γλώσσας και παράγουν απαντήσεις και επεξηγήσεις εκφρασµένες παροµοίως. Η παραγωγή των απαντήσεων στηρίζεται στην επε- 49

8 ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΟΝΤΟΣ 50 ξεργασία βάσεων δεδοµένων και καν νων που είναι διαθέσιµες σε µορφή κατάλληλη για επεξεργασία απ υπολογιστή. Οι ορισµοί του ρήµατος «σκέφτοµαι» των παραπάνω λεξικών µπορεί βέβαια να θεωρηθεί τι δεν αποτελο ν επιστηµονικο ς ορισµο ς. Αν αντικατασταθο ν απ κάποιον ειδικ τερο ορισµ, τ τε η απάντηση πρέπει να διαφοροποιηθεί αναλ γως. Ένα µως βασικ πρ βληµα προκ πτει απ το γεγον ς τι κατά την επεξεργασία των παραπάνω ορισµών αγνοήθηκαν λέξεις πως «µυαλ», «νους» και «κάποιος» (δηλαδή άνθρωπος). Αν προσπαθήσουµε να συµπεριλάβουµε και αυτές τις λέξεις, τ τε είναι πολ δ σκολο να αποφ γουµε την κυκλικ τητα της αλυσίδας των ορισµών πως φαίνεται απ τους παρακάτω ορισµο ς: Κατά το Λεξικ του Γ. Μπαµπινιώτη: Μυαλ = Ανθρώπινος [= του Ανθρώπου (= ον που παράγει σκέψεις)] Εγκέφαλος. Κατά το Λεξικ των Τεγ πουλου-φυτράκη: Μυαλ = Εγκέφαλος = Μυαλ. Κατά το Λεξικ της Κοινής Νεοελληνικής του Ινστιτο του Νεοελληνικών Σπουδών του ΑΠΘ: Νους = δ ναµη για γνώση [= αποτέλεσµα πνευµατικής (= αναφέρεται στην ικαν τητα του ανθρώπινου µυαλο να σκέφτεται) διαδικασίας]. Το πρ βληµα αυτ της αδυναµίας του ορισµο του ρήµατος «σκέφτο- µαι» χωρίς να εµφανίζεται κυκλικ τητα δεν απαντάται µως µ νο στα ελληνικά λεξικά για το ευρ κοιν. Στα αγγλικά λεξικά που αναφέρονται παρακάτω, η κατάσταση είναι ίσως και χειρ τερη! Κατά το λεξικ Collins English Dictionary Millennium Edition, έκδοσης 1998: Think (intransitive) = to be capable of conscious thought (= the process of thinking). Κατά το λεξικ Oxford Advanced Learner s Dictionary, έκδοσης 1995: Think = to form connected ideas [= thought (= an idea produced by thinking]. = to have ideas in one s mind (= the ability to think...). Κατά το λεξικ Longman Dictionary of Contemporary English, έκδοσης 1992: Think = to use the power of reason (= the power to think). Συµπεραίνουµε λοιπ ν τι η απάντηση στο ερώτηµα «Είναι δυνατ ν να κατασκευάσουµε µηχανές που σκέφτονται;» δεν είναι απλ εγχείρηµα.

9 ΜΕΡΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ Φαίνεται τι ο καθηµεριν ς λ γος, σ µφωνα τουλάχιστον µε τα προαναφερθέντα λεξικά της Ελληνικής αλλά και της Αγγλικής, οδηγείται σε αδιέξοδο µε την συστηµατική ανάλυση του ερωτήµατος λ γω κυκλικ τητας των σχετικών ορισµών. Το γενικ τερο πρ βληµα της κυκλικ τητας των ορισµών των λεξικών αναλ εται περισσ τερο στο τµήµα για την Λεκτική Επεξεργασία µε υπολογιστή. Η καταφατική απάντηση που δ θηκε παραπάνω στο ερώτηµα προϋποθέτει τι παραλείπονται λέξεις που προξενο ν κυκλικ τητες στις αλυσίδες των ορισµών. Η αναµεν µενη πρ οδος της σ γχρονης Γνωσιακής Επιστή- µης, στο πλαίσιο της οποίας επιδιώκεται η στενή συνεργασία ειδικών της Τεχνητής Νοηµοσ νης µε Ψυχολ γους, Νευροεπιστήµονες και Φιλοσ φους του Νου, ίσως προσφέρει την τελική απάντηση στο ερώτηµα ÚˆÙÔappleÔÚ ÙË Ú ÏÏËÓÈÎ ºÈÏÔÛÔÊ Î È Â ÓÔÏÔÁ Η προσπάθεια απάντησης στο παραπάνω ερώτηµα άρχισε µε αξι λογη πρωτοπορία απ την εποχή των αρχαίων Ελλήνων φιλοσ φων. Οι αρχαίοι Έλληνες δεν διέθεταν βέβαια ηλεκτρονικο ς υπολογιστές. Η επιτυχία µως του Αριστοτέλη να ανακαλ ψει καν νες «συλλογισµο» δηλαδή µιας µορφής «σκέψης» ισοδυναµεί µε τον προγραµµατισµ εν ς αλγ ριθµου σε υπολογιστή για την προσοµοίωση του συλλογισµο έστω και χωρίς την υλοποίηση σε υπολογιστή. Η παρξη του εντυπωσιακο µηχανισµο των Αντικυθήρων που µπορεί να θεωρηθεί ως ένας «µηχανικ ς υπολογιστής ειδικής χρήσης» [D. De Solla Price, ], [Χ. Λάζος, 1994], [V. J. Kean, 1995], [Μ. Wright and A. Bromley, 1997] τεκµηριώνει την πρώτη (1ος αιώνας π.χ.) γνωστή προσπάθεια υλοποίησης εν ς πολ πλοκου αλγ ριθµου. Ένας µηχανικ ς υπολογιστής δεν διαφέρει ουσιαστικά απ έναν ηλεκτρονικ υπολογιστή. Οι διαφορές τους εντοπίζονται στο υλικ µ νον, ενώ µπορεί να εκτελο ν τα ίδια προγράµµατα µε πολ διαφορετικές µως ταχ τητες. Η διαφορά µεταξ γενικής και ειδικής χρήσης υπολογιστών ισχ ει εξίσου και για τα δ ο είδη υλικο. Ο υπολογιστής ειδικής χρήσης εκτελεί πάντα το ίδιο πρ γραµµα αλλά µε διαφορετικά δεδοµένα κάθε φορά, ενώ ο υπολογιστής γενικής χρήσης µπορεί να εκτελέσει πολλά διαφορετικά προγράµµατα. Ο Ήρων ο Αλεξανδρε ς ήταν ένας απ τους µεγάλους µαθηµατικο ς, φυσικο ς και µηχανικο ς της αρχαι τητας, ο οποίος πιθανολογείται τι ήκµασε µεταξ 50 π.χ. και 50 µ.χ. Επιν ησε και κατασκε ασε πολλές συσκευές φυσικής, αυτ µατα µηχανήµατα και ρολ για που περιγράφει και στα συγγράµµατά του [. Καλλιγερ πουλος, 1997]. Ορισµένα απ τα µηχανήµατα αυτά µπορο ν να θεωρηθο ν ως µηχανικοί υπολογιστές ειδικής χρήσης. 51

10 ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΟΝΤΟΣ 1.9. Â ÓËÙ ÔËÌÔÛ ÓË Î È Ë ÂÚÓËÙÈÎ Οι πρώτες απλές ιδέες του κλάδου της Τεχνητής Νοηµοσ νης εµφανίστηκαν στο πλαίσιο του πολυκλαδικο τοµέα της «Κυβερνητικής» (Cybernetics). Η Κυβερνητική ορίστηκε ως η µελέτη της επικοινωνίας και του ελέγχου σε ζώντες οργανισµο ς και σε µηχανές και προέκυψε απ την συνεργασία µηχανικών, ιατρών και βιολ γων µε ηγετική µορφή τον Norbert Wiener [N. Wiener, 1948]. Τελικ ς σκοπ ς ήταν η δηµιουργία συστηµάτων αυτοµατισµο µε βάση τα βιολογικά συστήµατα ελέγχου. Ο ρος Κυβερνητική βασίστηκε στην ελληνική λέξη «κυβερνήτης» και είχε χρησιµοποιηθεί παλαι τερα απ τον Ampere [ ], ενώ οι βασικές έννοιες του αυτοµατισµο προέρχονται απ τον Ήρωνα τον Αλεξανδρέα που προαναφέρθηκε. Οι βασικές έννοιες της Κυβερνητικής αναπτ χθηκαν σε δέκα ιστορικά συνέδρια που έγιναν κατά το χρονικ διάστηµα 1946 έως 1953 και στα οποία έλαβαν µέρος επιστήµονες πολλών κλάδων πως µαθηµατικοί, βιολ γοι, ανθρωπολ γοι και νευροφυσιολ γοι. Τα συνέδρια αυτά έπαιξαν καταλυτικ ρ λο για την ενσωµάτωση των εννοιών της Κυβερνητικής στην καθηµερινή γλώσσα µε θεµελιακή έννοια την έννοια της ανατροφοδ τησης (feedback). Η έννοια αυτή στηρίζεται στην αρχή της κυκλικ τητας, πως διαπιστώνεται στην κυκλική ροή σηµάτων σε συστήµατα µε δο- µή κλειστο βρ χου. Ένα σ στηµα µε λειτουργική οργάνωση που ελαχιστοποιεί την απ κλιση µεταξ µιας συγκεκριµένης επιθυµητής κατάστασης και της παρο σας κατάστασης λέγεται τι έχει την «τάση» να µειώσει αυτή την απ κλιση. Στην Τεχνητή Νοηµοσ νη υπάρχει η έννοια του σχεδίου, που η κάθε πράξη που το αποτελεί αποκτά επιπλέον ν ηµα σε συνδυασµ µε τους σκοπο ς του σχεδίου. Η τυπική περιγραφή συν λων σχεδίων µπορεί να γίνει και µε γραµµατικές πως προτείνεται στις [J. Kontos, ] Â ÓËÙ ÔËÌÔÛ ÓË Î È Ë ÓˆÛÈ Î appleèûù ÌË Αρχίζοντας µε τα πειράµατα της περι δου που αναφέρθηκαν παραπάνω, η Τεχνητή Νοηµοσ νη συνεχίζει να προσφέρει µεθ δους και εργαλεία κατασκευής προτ πων νοητικών λειτουργιών για την Γνωσιακή Επιστήµη. πως αναφέρθηκε, τα υπολογιστικά εργαλεία που διαθέτου- µε σήµερα µας επιτρέπουν την κατασκευή συνθετ τερων προτ πων µε την χρήση προηγµένων γλωσσών προγραµµατισµο πως LISP και PROLOG ή µε συστήµατα προσοµοίωσης εξειδικευµένα για την ανάπτυξη προτ πων των νοητικών λειτουργιών πως το ACT-R. Τα συστήµατα αυτά προσφέρουν την δυνατ τητα δηµιουργίας προτ πων απ πειραµατικά δεδοµένα χωρίς να χρειάζεται να γραφο ν απ την αρχή τα προγράµµατα για την διαχείριση του προτ που και των δεδοµένων. Ακολουθεί ενδεικτικ ς κατά-