Открытие математики интеллекта

Мне выпала большая честь присутствовать на церемонии награждения Института Франклина в апреле 2003 г. в качестве представителя отдела научных вычислений и приборостроения. Институт Франклина (www.fi.edu) был основан в 1824 году в честь первого ученого Америки Бенджамина Франклина в Филадельфии, тогда крупнейшем городе США, а также крупном производственном центре. Институт организовал серию ежегодных выставок промышленных товаров, в том числе вручение сертификатов за достижения в области науки и техники, которые превратились в награжденные медали. Комитет Института по науке и искусству отбирал лауреатов, созданный в 1824 году как Комитет по изобретениям, и лауреаты до сих пор выбираются этим добровольным комитетом, состоящим из 75 человек.

Медали Бенджамина Франклина ежегодно присуждаются лидерам в области химии, компьютерных и когнитивных наук, наук о Земле, инженерии, наук о жизни и физики, среди которых такие лауреаты, как Александр Грэм Белл, Томас Эдисон, Альберт Эйнштейн и братья Райт. За прошедшие годы было учреждено множество других медалей, в том числе Премия Генри Бауэра за лидерство в бизнесе, которая включает золотой медальон и денежный приз в размере 250 000 долларов, в результате чего многие считают награды Института Франклина американской Нобелевской премией. Действительно, из более чем 1830 лауреатов Премии Института Франклина на сегодняшний день 100 также были удостоены 102 Нобелевских премий.

Медаль Бенджамина Франклина 2003 года в области компьютерных и когнитивных наук присуждается доктору Джону Маккарти, почетному профессору компьютерных наук Стэнфордского университета. Профессор Маккарти был одним из первых, кто предложил и реализовал разделение времени на мэйнфреймах, а также первым применил математическую логику для доказательства правильности компьютерных программ. Но, возможно, он наиболее известен как один из отцов «искусственного интеллекта» или «ИИ» — фразы, которую он придумал для обозначения области исследований математического и логического описания человеческого интеллекта, позволяющей создавать вычислительные машины для его моделирования. . Хотя его вклад в искусственный интеллект широко известен, настоящим смыслом его работы была разработка компьютерного языка LISP в конце 1950-х годов. подошел к проблеме искусственного интеллекта с точки зрения математика, ищущего логические доказательства, используя списки символов, а не инженера-электрика, пытающегося оживить набор транзисторов. По словам программиста и автора Пола Грэма, LISP представил девять революционных концепций программирования, включая вездесущий условный оператор «если-то-иначе». Представьте себе, как далеко вы продвинетесь в любом языке программирования без него.

Маккарти также представил программную рекурсию, способность функции вызывать саму себя. Например, математическая функция факториала (!) рекурсивна как 4! оценивается в 4! = (4 х 3!) = (4 х 3 х 2!), и так далее. LISP был первым, кто рассматривал функции как тип данных, чтобы их можно было хранить и передавать в качестве аргументов другим функциям; он обрабатывает все переменные как указатели, а не как значения; и он представил концепцию сборки мусора для управления памятью. Используя только семь основных операторов LISP, можно написать функцию на LISP, которая вычисляет выражения LISP, что приводит к созданию интерпретатора, который можно использовать для определения дополнительных функций. Можно написать современные макросы LISP, которые динамически расширяют язык, создавая компьютерный язык, который создает компьютерные языки. Во многом так же, как люди развивают технологии по мере роста своего интеллекта, LISP является естественным и мощным выбором для практиков ИИ.

Хотя профессор Маккарти разработал LISP более 40 лет назад, современные языки, включая Java, Python и XML, только открывают для себя полезность математических аксиом, открытых для LISP. Однако это не означает, что LISP, второй старейший в мире язык программирования высокого уровня, сегодня не используется. Хотя его полезность в сообществе ИИ может придавать ему причудливую ауру, ANSI Common LISP неуклонно завоевывает популярность в качестве языка для быстрого прототипирования и чрезвычайно гибок для разработки программ снизу вверх.

За последнее десятилетие профессор Маккарти разработал проект нового языка программирования под названием «Elephant 2000», который анализирует синтаксис естественного языка и предназначен для использования в обработке транзакций и электронном обмене данными. Будем надеяться, что не потребуется еще 40 лет, чтобы признать разумность его предложения.

Первоначально этот материал появился как редакционная статья в Scientific Computing and Instrumentation 20:08 июля 2003 г., стр. 14.

Уильям Л. Уивер — адъюнкт-профессор кафедры интегрированных наук, бизнеса и технологий Университета Ла Саль в Филадельфии, штат Пенсильвания, США. Он имеет B.S. Получил двойную степень по химии и физике и получил докторскую степень. в аналитической химии с опытом в сверхбыстрой лазерной спектроскопии. Он преподает, пишет и рассказывает о применении системного мышления для разработки новых продуктов и инноваций.