Hoofdstuk 13 Minds and machines Artifical intelligence from the pascaline to general problem solver

Hoofdstuk 13 Minds and machines Artifical intelligence from the pascaline to general problem solver

Blaise Pascal (1623-1662) ontwerpt als eerste de “rekenmachine” waarvan het mechanische principe nu nog steeds wordt gebruikt.

• de machine, genaamd Pascaline, doet iets wat op denken lijkt. Maar volgens Pascal waren emoties en wil alleen toegeschreven aan de mens.
• Deze machine maakte het mogelijk om optel en aftreksommen te maken wat hoge mentale vaardigheden vereisten.
• Er was een groot probleem in het rekenen met getallen groter dan 10. Dit wordt toegeschreven aan het feit dat men in deze periode nog met Romeinse cijfers werkte.

Thomas Hobbes (1588-1679) redeneren is een mechanisch proces. Hiermee werkte hij de hypothese van Galileo “wiskunde is de taal van de wetenschap”verder uit.

Midden 17e eeuw 3 belangrijke ontwikkelingen vonden plaats:

1. rekenmachines

2. dmv deze rekenmachines waren de rekenprincipes regelmatig en te specificeren

3. de 2e ontwikkeling is te vergelijken met de essentie van de menselijke ratio in het algemeen ( deze gedachte komt teug in de moderne Artificial Intelligence)

Gottfried Leibniz (1646-1716) ontwerpt een rekenmachine die het mogelijk maakt om te vermenigvuldigen en te delen.

• nieuw universele taal voor filosofie (mens is een dier, een dier is een levend wezen dus een mens is een levend wezen)
• met deze nieuwe taal is er ook een logica in rekenen.
• Symbolic logica
• Ontwikkelt binair systeem van nummerpresentatie (alleen nullen en enen)

Charles Babbage (1792-1871) vormt samen met andere wiskunde studenten van Cambridge de Analytical Society.

• Hun eerste doel was het vervangen van de Newtonian notation. Ze slaagden hierin en werden zo internationaal erkend.
• Een ander doel was het transformeren van de algabra in een meer generaal en abstracte discipline met nadruk op de algemene vorm van vergelijkingen en functies.
• Een verder ontwikkelt rekenmachine difference engine, hiermee won hij de Societys Gold Medal
• Ontwikkelt de Analytical Engine die het mogelijk maakt om alle soorten van rekenen te programmeren. Dus een universele machine, tegenwoordig programmeerbare computer genoemd. Deze machine bestaat uit input, processor, controle, geheugen en output.

Joseph Jacquard (1752-1834) ontwikkelt een programmeerbaar weeftouw via ponskaarten methode, wat Babbage verder uitwerkt tot zijn analytical engine

Ada Lovelace (1815-1852), of te wel Lady Lovelace

• lovelace objection: computers kunnen alleen datgene dat geprogrammeerd is.
• Toen zij overleed verloor Babbage zijn morele steun die hij van haar ontving.

George Boole (1815-1864) publiceerde een boek Mathematical analysis of logic, waarin hij zegt dat alle traditionele wiskunde gezien moet worden als een van de vele mogelijke vormen van systematische symbolen manipulatie.

• logische operaties met and, or, if
• investigation of the laws of thought : traditionele logica vertaalt hij hier naar formeel, wiskundeachtige terminologie: Boolean algebra
• hiermee creëerde hij dus een nieuwe discipline van symbolische logica
• Dit werd verder uitgewerkt door Alfred North Whitehead en Bertand
• Russell tot wiskunde als symbolische logica: principia mathematica

Alan Mathison Turing (1912-1954) lost een complexe vraag op van formele nummer theorie bekent als de entscheidungsproblem of te wel beslissingsprobleem.

• hiervoor ontwierp hij de Turing machine, een universele machine om elke bewerking mee uit te kunnen voeren
• deze turing machine speelde een grote rol in de 2e wereld oorlog bij het ontcijferen van cijfercodes van de Duitsers.
• Kritiek van Searle op de Turing Test: Searle deed een experiment, genaamd the Chinese Room. Een experiment waarin hij met alleen chinesen in een kamer is, terwijl hij geen chinees spreekt hij uiteindelijk met pen en parier toch met ze kan praten. Dit dmv syntactische operaties
• Claude Shannon binaire systeem toepassen op de Boolean algebra en symbolische logica.

• dit binaire systeem kan ook de elektronische schakelaars representeren

Warren McCulloch en Walter Pitts werkten de ideeën van Shannon verder uit.

• hersenen als informatieverwerkend in binaire code
• hersenen als netwerk van zenuwen - analogie met aan en uit schakelaars
• mechanische processen in computers als model voor menselijk denken

John von Neumann (1903-1957) lid van de Electronic Numerical Integrator and
Calculator (ENIAC) team, dit is een universeel rekenmachine

• uitvinder van stored programma (software, opgeslagen instructiereeks)
• uitvinder van computerarchitectuur= de hiërarchie van instructies waardoor complexe hiërarchieën en subroutes geregeld worden door simpele commando’s
• in de vroege 50e jaren was het voor het eerst plausibel om machines te zien als iets dat het mogelijk heeft om als een mens denkprocessen te bevatten: machine as mind (Turing was de eerste die serieus deze vraag onderzocht)
• de Turing Test
• Allen Newell en Herbert Simon selecteerden een programma met formele reproducties voor sommige basis theorems van de Principia Mathematica.

• Logic Theorist (LT) wordt dit programma genoemd.
• Dit bevat representaties in zijn geheugen van 5 basis logische axioms en 3 mogelijke operaties voor vertaling van de termen van een nieuw geïntroduceerde statement in een ander term dat logisch bestaat
• Dit programma werkt backward reasoning: dus ipv starten met de axioms en zo te werken naar het bewijs, begint LT met de bedoelde theorem en werkt terug naar de axiom
• Dit net zo lang tot of alle opties uitgeput zijn of tot de statement compleet vertaald is in een verzameling van axioms.
• Makers van LT geloofden dat ze iets revolutionairs hadden gecreëerd omdat het backward reasoning alleen een mens kan
• Toch zagen zij ook wel kanttekeningen: het kan alleen breath first en blind problem-solving strategieën gebruiken. Het is alleen handig en bruikbaar wanneer de mogelijkheden (de oplossingen) niet grootschalig zijn.
• General Problem Solving (GPS) nieuw en meer ambitieus Artificial Intelligence programma dat gebruikt maakt van heurestieken ipv algoritmiek.
• Dit programma maakt gebruik van means-end analyses
• En had dus zo de mogelijkheid om verschillende paden te bewandelen om te komen tot een oplossing en onder weg beland op ene verkeerd pad een andere weg te kiezen. Dit is een flexibele manier wat lijkt op de menselijke manier van redeneren (meer dan dat van LT ooit zou kunnen)

De probleemessentie van AI (Artificial Intelligence) is aan te tonen dat niet de hersenen en computers identiek zijn in hun mechanische details, maar dat ze de zelfde sequensen van computational stappen van rekenen gebruiken in hun redeneren. Dus dat probleem oplossend denken en ander denktaken op dezelfde functionele manier gebeurd