Алексей Чачко - Искусственный разум
Неприятности начинаются тогда, когда в семантической сети оказывается много кванторов, когда происходит пересечение сфер их влияния, областей действия кванторов. Скажем, в понятие "собака" незаконно включается признак "имеет оружие револьвер", а в понятие "полицейский" - признак "число ног четыре". Возникает путаница, кавардак вместо логической строгости и сетевой четкости.
Чтобы восстановить порядок, недавно придуман способ деления семантической сети на автономные области, в каждой из которых владыка - данный квантор и отношения между которыми регулируются особыми правилами. Логические переменные, логические связки и кванторы - все население математической логики - получили доступ в семантическую сеть.
Логика у нас в сетке; на очереди - время. Описывая мир, приходится говорить о его прошлом, настоящем и будущем. В реальной жизни, точнее, в рассказах о жизни, времена могут смещаться, пересекаться, спутывая все "до" и "после", все "сначала" и "потом".
Придуманы довольно тонкие приемы, чтобы вплести время в семантическую сеть, чтобы отделить предполагаемое время от действительного, обязательные интервалы от желательных, физическое время от психологического.
Для каждого из нас не секрет, что наше личное время не то, которое отстукивают часы, а то, которое мы ощущаем внутренне, которое как бы встроено в наши мысли и чувства, ведет себя загадочно.
Оно не двигается равномерно, как стрелки по циферблату: оно то мчится, как гепард, то вдруг останавливается и зависает, как лемур.
- День прошел, а я и не заметил! - говорит человек, погруженный в любимое дело.
- День тянется, конца ему нет! Не знаю, как убить время, - говорит другой, и по скучному выражению лица видно, что его психологическое время вправду остановилось, что каждое мгновение растягивается до бесконечности, как у С. Кирсанова:
Время тянется и тянется.
Люди гибнуть ие хотят.
С тихим криком - "Навсегданьица!" -
Никударики летят.
Неподвижно летят эти никударики, пока не вспыхнет интерес, увлеченность, неожиданность, риск. Тогда психологические часы срываются с места, тогда несутся они вдоль тракта напропалую, подобно екатерининскому курьеру, шпага которого, если верить его словам, отбивала дробь по верстовым столбам.
Психологическое время зависит от числа свободных, непринужденных решений-выборов, которые принимает человек в единицу физического времени, например в час. Читая увлекательную книгу, мы по своей воле втягиваемся в решения-выборы героев книги, мы выбираем решения вместе с ними, даже за них, - и собственное наше время растет, вмещая в себя всю жизнь героев.
Несходство времени-длительности и времени-изобретения обсуждает в одной из недавних своих работ советский математик Ю. Шрейдер. "В сущности, - пишет он, - самое насыщенное время (отношение собственного времени к длительности) возникает в нормальной маленькой библиотеке, где читатель может долго и со вкусом рыться в книгах". Это замечание имеет прямое отношение к Искинту.
Память вычислительной машины легко набить до отказа фактами, организованными, скажем, в семантическую сеть. Умеем мы и организовать диалог человека с машиной. Как будет чувствовать себя человек во время такого диалога? - вот главный вопрос.
Если из-за размеренности, тупости и узости машины время станет для человека нескончаемо тянуться, то он прервет диалог, пренебрежет компьютерным всезнайством и пойдет советоваться к другу, который меньше знает, да лучше понимает собеседника.
Машина, чтобы быть достойным и желанным партнером в диалоге, обязана знать о психологическом времени, отличать его от физического, уметь его сосчитать и, что еще важнее, уметь добиться максимальной насыщенности времени своего собеседника - человека.
Итак, время - реальное и мысленное - входит, вплетается в семантическую сеть. От временных помет сеть, увы, не становится более ажурной; заключения, связанные со временем, тоже не столь прозрачны, как те, что разделяли "трамвай" и "желание". И пульс нашей сети становится неровным, и реакции замедляются.
А впереди главное - события. До сих пор семантическая сеть вмещала только понятия, логику и время. Эта тройка хорошо рисует неподвижные картинки: семья расположилась в комнате и смотрит телевизор; хирург делает операцию, склонился над больным, в руке скальпель; поршни двигателя внутреннего сгорания заняли положение, соответствующее третьему такту его работы. Наша сеть справляется с ситуациями, но робеет пока перед событиями.
Жена встала и отправилась на кухню, хирург ввел скальпель в разрез, двигатель стал тарахтеть дальше. Все пошло, поехало, завертелось. Если остановить любой из процессов на мгновение, откроется новая ситуация, и еще одна, и еще. Событие можно разложить на последовательность ситуаций, веселых картинок, комиксов, кадров кинофильма.
Событие можно хранить в семантической сети как набор ситуаций. ДУНЯ пользуется именно этим приемом. Ход приготовления пирожков расчленен на кадры: замес теста, раскатка, нарезка, лепка, посадка, выпечка...
Обстоятельно, но громоздко. Весьма вероятно, что наборы действий, которые часто выполняет человек, занимают особое место в его памяти, но навряд ли там хранятся все подробности и все отягчения, которые встречаются в жизни. Скорее в памяти находятся скелеты событий, чем их полные описи.
Семантическая сеть труднее всего схватывает события; это обстоятельство и предопределило решение специалистов по Искинту. Попробуем делать скелеты или сценарии событий, станем помещать в память ЭВМ маленькие, короткие, трафаретные истории. Чтобы разбираться в жизни, необходимо знать множество, вероятно, тысячи разных сценариев: и про домашние дела, и про работу, и про отдых; необходимо хранить в памяти многие тысячи скелетов, излагающих нормальное, ничем не замутненное развитие событий.
Представьте себе, что на электростанции произошли две маленькие истории:
I. Оператор принял смену.
Он проверил значение температуры пара. Она оказалась недопустимо высокой. Оператор уменьшил подачу топлива.
II. Оператор принял смену.
Вскоре он себя плохо почувствовал. Он проверил значение своей температуры. Температура оказалась недопустимо высокой. Оператор уменьшил подачу топлива. История I - нормальный сценарий, не содержащий никаких сюрпризов. Не такова история II. В ней, видимо, слиты два сценария: "Работа оператора" и "Здоровье человека", причем слиты неуместно.
Отсюда мораль: сливать сценарии надо с пониманием или, говоря на машинном языке, надлежит соблюдать условия слияния. Эти условия, согласитесь, тонкое дело, и специалистам по Искинту еще предстоит помучиться с их формулировкой.
Сценарии могут работать самостоятельно, а могут войти в семантическую сеть на правах автономных областей. Именно так используют сценарии автор и его сотрудники, разрабатывая в Киевском институте автоматики программу АРГО. Наш АРГО дает советы человеку - оператору, управляющему электростанцией, ее котлами и турбинами. Семантическая сеть АРГО учитывает все успехи, достигнутые в разработке сетей такого рода. Чтобы найти эвристики для АРГО, как позитивные, так и негативные, мы исследовали решения, принимаемые опытными операторами электростанций. А чтобы сделать диалог быстрым и точным - в условиях производства пустые разговоры ведут к аварии, - придумали энергичный сценарий диалога.
Если на энергоблоке все в порядке, АРГО занят только контролем основных показателей; сценарий извлекает из семантической сети допустимые их значения и сравнивает со значениями действительными.
Но вот случилось отклонение, скажем, температура пара поднялась выше допустимого предела. Сценарий немедленно меняет режим работы АРГО: теперь происходит поиск возможных причин отклонения и из семантической сети выращивается дерево оценки ситуации.
В таком дереве еще много неясностей ("вопросительных знаков"). Машина запрашивает у оператора данные, не измеряемые датчиками, и ограничения, не выраженные явно. Оператор отвечает на вопросы машины, вводя в нее результаты прослушивания и осмотра агрегатов. Программа реконструирует дерево, число "вопросительных знаков" сокращается. Два-три шага в диалоге человека с машиной - и действительная причина отклонения найдена. Оператор подтверждает, что он согласен с этой причиной, не видит при данных обстоятельствах никакой другой.
Программа переходит к построению плана ликвидации отклонения. Снова сценарий меняет режим работы АРГО. Теперь начальным пунктом движения становится найденная причина. Дороги, по которым происходит движение, уж иные, чем в случае поиска причин отклонения, и результат иной - построено дерево планов с "вопросительными знаками" на некоторых ветвях. Далее следует корректировка дерева планов, подсказанная опытом человека. Несколько шагов диалога - и план готов.
