اوه‌تای الکتروگوسفند: کتاب بزرگ هوش مصنوعی ۱

1 Договоримся об определениях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.1 Понятие ИИ. Прикладной/слабый ИИ, сильный ИИ (AGI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.2 Тест Тьюринга, китайская комната Сёрля. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.3 Машинное обучение, его виды и области применения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1.3.1 Виды машинного обучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.3.2 Задачи, решаемые с помощью машинного обучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1.3.3 Области применения машинного обучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2 Сквозь тьму веков. История думающих машин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.1 Древние счётные устройства и механизмы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.1.1 Счёты, абак и астролябия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.1.2 Антикитерский механизм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.2 Неперовы палочки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 2.3 Машина Шиккарда и паскалина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 2.4 Машины Бэббиджа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 2.4.1 Юность Бэббиджа. Проект де Прони как источник вдохновения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 2.4.2 Доработка таблиц «Морского альманаха». Первая модель разностной машины. . . . . . . . . . . . . 83 2.4.3 Развитие и проблемы проекта разностной машины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 2.4.4 Последователи Бэббиджа: Георг Шутц и другие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 2.4.5 Идеи Бэббиджа и их реализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 2.4.6 История перфокарт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 2.4.7 Современники Бэббиджа — Ада Лавлейс и Луиджи Менабреа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 2.4.8 Последние годы Бэббиджа и дальнейшая жизнь его идей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 2.5 Табулятор Холлерита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 2.6 Вершины механических вычислительных систем: военные баллистические вычислители. . . . . . . . . . 123 2.7 От электромеханических машин к ЭВМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 2.7.1 Конрад Цузе, создатель первого компьютера Z1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 2.7.2 Говард Эйкен и компьютер Mark I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 2.7.3 Кто же был первым?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 2.7.4 Теоретики — Гёдель, Чёрч, Тьюринг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 2.7.5 Забытый изобретатель Джон Винсент Атанасов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 2.7.6 Взлом немецких военных шифров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 2.7.7 Создатели советских ЭВМ — Сергей Лебедев и Исаак Брук . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 3 Машины, которые играют в игры, и игры, в которые играют машины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 3.1 Ним и ниматрон. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 3.2 Крестики-нолики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 3.3 Играть на уровне бога: от Цермело до «Ломоносова» (первое отступление). . . . . . . . . . . . . . 205 3.3.1 Основоположник теории игр Эрнст Цермело . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 3.3.2 Метод обратной индукции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 3.3.3 Применение обратной индукции для анализа шахматных окончаний . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 3.3.4 Виды решений: сильное, слабое, ультраслабое . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 3.3.5 Гекс — игра без ничьих. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 3.3.6 Решения разных игр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 3.4 Шашки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 3.4.1 Начало. Шашечная программа Кристофера Стрейчи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 3.4.2 Продолжение. Шашечная программа Артура Сэмюэла. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 3.4.3 Дебют программы Chinook Джонатана Шеффера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 3.4.4 Первый матч против чемпиона мира. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 3.4.5 Решающий матч . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 3.4.6 Нахождение слабого решения шашек. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 3.5 Шахматы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 3.5.1 Шахматные автоматы и механизмы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 3.5.2 Шахматные программы... без шахматных машин. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 3.5.3 Алекс Бернстайн и первая полноценная шахматная программа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 3.5.4 СССР и США — творческая атмосфера созидания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 3.5.5 Первые матчи шахматных программ и история «Каиссы». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 3.5.6 Рассуждения о теоретической основе шахматного программирования и идеи Ботвинника. . . . . . . . 293 3.5.7 Прогресс в компьютерных шахматах в конце XX века. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 3.5.8 Появление и развитие проекта Фэнсюна Сюя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 3.5.9 Первый матч против чемпиона мира. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 3.5.10 Второй матч против чемпиона мира . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 3.5.11 Компьютерные шахматы после Deep Blue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 3.6 Грубая сила машины: отделяем правду от вымысла (второе отступление) . . . . . . . . . . . . . . . 337 3.7 Го — новая цель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 3.8 Итоги и перспективы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 4 Нейронные сети и глубокое обучение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 4.1 Бионика и история изучения мышления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 4.2 Лягушки, мыши, кальмары, люди и другие животные в цепких руках нейрофизиологов. . . . . . . . . . 360 4.2.1 От экспериментов на животных до открытия нейронов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 4.2.2 История исследований электрической активности мозга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 4.2.3 Первые математические модели нейрона — Хорвег, Вейс и Лапик . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 4.2.4 Принцип «всё или ничего» — Лукас, Эдриан, Като. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 4.2.5 Два английских джентльмена и долгопёрый прибрежный кальмар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 4.2.6 Мышонок Гарольд и его увлекательная жизнь после смерти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 4.2.7 Коннектомика сегодня. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 4.3 История первой модели искусственного нейрона: Мак-Каллок и Питтс. . . . . . . . . . . . . . . . . 406 4.3.1 Учёный, беспризорник и иммигрант. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 4.3.2 «Мы знаем, как мы знаем». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 4.3.3 Удивительные приключения нейронных сетей в мире кибернетики: работа с Норбертом Винером . . . . 416 4.3.4 Научная богема и экспериментальная эпистемология. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423 4.3.5 Грустный эпилог . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427 4.4 Фрэнк Розенблатт, перцептрон, кот Тобермори и крысы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431 4.4.1 Наследие Мак-Каллока и Питтса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431 4.4.2 Развитие нейросетевых моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434 4.4.3 Исследования нейробиологов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438 4.4.4 Первые эксперименты в области искусственных нейронных сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441 4.4.5 Перцептрон Розенблатта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450 4.4.6 Первые нейрокомпьютеры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455 4.4.7 Нейросетевые исследования 1960-х годов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 4.4.8 Теоретические результаты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464 4.4.9 Друзья, увлечения и крысы Розенблатта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467 4.5 «Чистюли» и «грязнули» — разные школы ИИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472 4.6 Марвин Минский и зима искусственного интеллекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477 Указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493 Источники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517