stringtranslate.com

Teórico de la lógica

Logic Theorist es un programa informático escrito en 1956 por Allen Newell , Herbert A. Simon y Cliff Shaw . [1] Fue el primer programa diseñado deliberadamente para realizar razonamiento automático , y ha sido descrito como "el primer programa de inteligencia artificial ". [1] [a] Logic Theorist demostró 38 de los primeros 52 teoremas en el capítulo dos de Principia Mathematica de Whitehead y Bertrand Russell , y encontró pruebas nuevas y más breves para algunos de ellos. [3]

Historia

En 1955, cuando Newell y Simon comenzaron a trabajar en el Logic Theorist, el campo de la inteligencia artificial aún no existía. Incluso el término en sí ("inteligencia artificial") no se acuñaría hasta el verano siguiente. [b]

Simon era un politólogo que ya había producido trabajos clásicos en el estudio de cómo funcionan las burocracias , así como en el desarrollo de su teoría de la racionalidad limitada (por la que más tarde ganaría un Premio Nobel). El estudio de las organizaciones empresariales requiere, como la inteligencia artificial, una comprensión de la naturaleza de la resolución de problemas y la toma de decisiones humanas . Simon recuerda haber trabajado como consultor en RAND Corporation a principios de los años 50 y haber visto una impresora escribiendo un mapa, utilizando letras comunes y signos de puntuación como símbolos. Se dio cuenta de que una máquina que pudiera manipular símbolos también podría simular la toma de decisiones y posiblemente incluso el proceso del pensamiento humano. [5] [6]

El programa que imprimió el mapa había sido escrito por Newell, un científico de RAND que estudiaba logística y teoría de la organización . Para Newell, el momento decisivo fue en 1954, cuando Oliver Selfridge acudió a RAND para describir su trabajo sobre la comparación de patrones . Al ver la presentación, Newell comprendió de repente cómo la interacción de unidades simples y programables podía lograr un comportamiento complejo, incluido el comportamiento inteligente de los seres humanos. "Todo sucedió en una tarde", diría más tarde. [2] [7] Fue un raro momento de epifanía científica.

"Tenía una sensación de claridad tal que me daba cuenta de que se trataba de un nuevo camino y que iba a seguirlo. No he tenido esa sensación muchas veces. Soy bastante escéptico y, por lo tanto, normalmente no me pongo a tocar el claxon, pero en ese caso sí lo hice. Estaba completamente absorto en él, sin existir con los dos o tres niveles de conciencia, de modo que estás trabajando y siendo consciente de que estás trabajando y consciente de las consecuencias e implicaciones, el modo normal de pensamiento. No. Estaba completamente absorto durante diez o doce horas". [8]

Newell y Simon comenzaron a hablar sobre la posibilidad de enseñar a las máquinas a pensar. Su primer proyecto fue un programa que pudiera demostrar teoremas matemáticos como los utilizados en Principia Mathematica de Bertrand Russell y Alfred North Whitehead . Para desarrollar el programa contaron con la ayuda del programador informático Cliff Shaw , también de RAND (Newell afirma que "Cliff era el verdadero científico informático de los tres"). [9 ]

La primera versión fue simulada a mano: escribieron el programa en tarjetas de 3x5 y, como recordó Simon:

En enero de 1956, reunimos a mi esposa y a mis tres hijos con algunos estudiantes de posgrado. A cada miembro del grupo le dimos una de las tarjetas, de modo que cada una se convirtió, en efecto, en un componente del programa informático... Aquí la naturaleza imitaba al arte imitando a la naturaleza. [10]

Consiguieron demostrar que el programa podía demostrar teoremas con tanta eficacia como un matemático talentoso. Finalmente, Shaw pudo ejecutar el programa en la computadora de la sede de RAND en Santa Mónica.

En el verano de 1956, John McCarthy , Marvin Minsky , Claude Shannon y Nathan Rochester organizaron una conferencia sobre el tema de lo que ellos llamaban "inteligencia artificial" (un término acuñado por McCarthy para la ocasión). Newell y Simon presentaron con orgullo al grupo el Logic Theorist. El resultado fue una recepción tibia. Pamela McCorduck escribe: "La evidencia es que nadie, excepto Newell y Simon, percibió la importancia a largo plazo de lo que estaban haciendo". [11] Simon confiesa que "probablemente fuimos bastante arrogantes al respecto" [12] y agrega:

No querían saber de nosotros, y nosotros desde luego no queríamos saber de ellos: ¡teníamos algo que mostrarles !... En cierto modo era irónico porque ya habíamos hecho el primer ejemplo de lo que buscaban; y segundo, no le prestaron mucha atención. [13]

El teórico de la lógica demostró rápidamente 38 de los primeros 52 teoremas del capítulo 2 de los Principia Mathematica . La prueba del teorema 2.85 era en realidad más elegante que la prueba producida laboriosamente a mano por Russell y Whitehead. Simon pudo mostrarle la nueva prueba al propio Russell, quien "respondió con deleite". [3] Intentaron publicar la nueva prueba en The Journal of Symbolic Logic , pero fue rechazada con el argumento de que una nueva prueba de un teorema matemático elemental no era notable, aparentemente pasando por alto el hecho de que uno de los autores era un programa de computadora. [14] [3]

Newell y Simon formaron una asociación duradera, fundaron uno de los primeros laboratorios de IA en el Instituto Carnegie de Tecnología y desarrollaron una serie de programas e ideas influyentes de inteligencia artificial, incluido el Solucionador de Problemas Generales , Soar y su teoría unificada de la cognición .

Arquitectura

Esta es una breve presentación, basada en. [15]

El teórico lógico es un programa que realiza procesos lógicos sobre expresiones lógicas .

Expresiones

Por ejemplo, la expresión lógica se representa como un árbol con un elemento raíz que representa . Entre los atributos del elemento raíz se encuentran punteros a los dos elementos que representan las subexpresiones y .

Procesos

Hay cuatro tipos de procesos, desde el nivel más bajo hasta el más alto.

La influencia de los teóricos de la lógica en la IA

El teórico lógico introdujo varios conceptos que serían centrales para la investigación en IA:

El razonamiento como búsqueda
El teórico de la lógica exploró un árbol de búsqueda : la raíz era la hipótesis inicial , cada rama era una deducción basada en las reglas de la lógica. En algún lugar del árbol estaba el objetivo: la proposición que el programa pretendía demostrar. El camino a lo largo de las ramas que conducía al objetivo era una prueba  : una serie de afirmaciones, cada una deducida utilizando las reglas de la lógica, que conducían desde la hipótesis a la proposición que se debía demostrar.
Heurística
Newell y Simon se dieron cuenta de que el árbol de búsqueda crecería exponencialmente y que necesitaban "recortar" algunas ramas, utilizando " reglas generales " para determinar qué vías tenían menos probabilidades de conducir a una solución. Llamaron a estas reglas ad hoc " heurísticas ", utilizando un término introducido por George Pólya en su libro clásico sobre demostración matemática , How to Solve It . (Newell había tomado cursos de Pólya en Stanford ). [16] La heurística se convertiría en un área importante de investigación en inteligencia artificial y sigue siendo un método importante para superar la intratable explosión combinatoria de búsquedas de crecimiento exponencial.
Procesamiento de listas
Para implementar Logic Theorist en una computadora, los tres investigadores desarrollaron un lenguaje de programación, IPL , que utilizaba la misma forma de procesamiento de listas simbólicas que luego formaría la base del lenguaje de programación Lisp de McCarthy , un lenguaje importante que aún utilizan los investigadores de IA. [17] [18]

Implicaciones filosóficas

Pamela McCorduck escribe que el teórico de la lógica fue "una prueba fehaciente de que una máquina podía realizar tareas que hasta entonces se consideraban inteligentes, creativas y exclusivamente humanas". [3] Y, como tal, representa un hito en el desarrollo de la inteligencia artificial y nuestra comprensión de la inteligencia en general.

En enero de 1956, Simon le dijo a una clase de posgrado: "Durante la Navidad, Al Newell y yo inventamos una máquina pensante", [19] [20] y escribiría:

[Nosotros] inventamos un programa de computadora capaz de pensar de manera no numérica, y con ello resolvimos el venerable problema mente-cuerpo , explicando cómo un sistema compuesto de materia puede tener las propiedades de la mente. [21]

Esta afirmación de que las máquinas pueden tener mentes como las personas, que más tarde el filósofo John Searle denominaría « IA fuerte » , sigue siendo un tema de debate serio hasta el día de hoy.

Pamela McCorduck también ve en el teórico de la lógica el debut de una nueva teoría de la mente, el modelo de procesamiento de la información (a veces llamado computacionalismo o cognitivismo ). Ella escribe que "esta visión llegaría a ser central para su trabajo posterior, y en su opinión, tan central para comprender la mente en el siglo XX como lo había sido el principio de selección natural de Darwin para comprender la biología en el siglo XIX ". [22] Newell y Simon formalizarían más tarde esta propuesta como la hipótesis de los sistemas de símbolos físicos .

Notas

  1. ^ El teórico de la lógica suele ser considerado el primer programa de IA real, aunque el programa de damas de Arthur Samuel se publicó antes. Christopher Strachey también escribió un programa de damas en 1951. [2]
  2. El término "inteligencia artificial" fue acuñado por John McCarthy en la propuesta para la Conferencia de Dartmouth de 1956. La conferencia es "generalmente reconocida como la fecha de nacimiento oficial de la nueva ciencia", según Daniel Crevier . [4]

Citas

  1. ^ Véase McCorduck 2004, págs. 123-125, Crevier 1993, págs. 44-46 y Russell & Norvig 2021, pág. 17
  2. ^ desde Crevier 1993, pág. 44.
  3. ^ abcd McCorduck 2004, pág. 167.
  4. ^ Crevier 1993, págs. 49-50.
  5. ^ Crevier 1993, págs. 41–44.
  6. ^ McCorduck 2004, pág. 148.
  7. ^ McCorduck 2004, págs. 157-158.
  8. ^ McCorduck 2004, págs. 158-159.
  9. ^ McCorduck 2004, pág. 169.
  10. ^ Crevier 1993, pág. 45.
  11. ^ McCorduck 2004, pág. 124.
  12. ^ Crevier 1993, pág. 48.
  13. ^ Crevier 1993, pág. 49.
  14. ^ Crevier 1993, pág. 146.
  15. ^ Gugerty, Leo (octubre de 2006). "El teórico lógico de Newell y Simon: antecedentes históricos e impacto en el modelado cognitivo". Actas de la reunión anual de la Human Factors and Ergonomics Society . 50 (9): 880–884. doi :10.1177/154193120605000904. ISSN  2169-5067.
  16. ^ Crevier 1993, pág. 43.
  17. ^ Crevier 1993, págs. 46–48.
  18. ^ McCorduck 2004, págs. 167-168.
  19. ^ Citado en McCorduck (2004, p. 138)
  20. ^ "Bibliotecas/UnivArchives: Exposición de modelos mentales/Investigación sobre resolución de problemas". shelf1.library.cmu.edu .
  21. ^ Citado en Crevier 1993, p. 46
  22. ^ McCorduck 2004, pág. 127.

Referencias

Enlaces externos