یادگیری ماشین و فلسفه(قسمت دوم)

اما این موانع چه هستند؟ در دهه هفتاد و هشتاد میلادی تب ساختن ماشین های منطق بسیار بالا بود! هوش مصنوعی در آن زمان به ساختن نرم افزارهای بسیار بزرگی خلاصه میشد که سعی میکردند در قالب منطق گزاره ای و با داشتن مقدمات شروع به استخراج نتایج کنند. یکی از مسایل به ظاهر ساده که در عمل برای بسیاری از کارخانجات و اتوماسیون آن ها مهم بنظر میرسید مساله جابجا کردن بلوک هاست. این بلوک ها می توانند کارتن های محصولات باشند که توسط یک دست رباتیکی جابجا می شوند. مثلا فرض کنید شرایط اولیه به صورت زیر باشد و شرایط نهایی را به صورت شکل دوم بخواهیم. این مساله را حتی یک کودک چهار ساله براحتی می تواند حل کند. اما راه حل های منطقی برای آن چندان کارا بنظر نمیرسیدند. آن ها کار میکردند اما زمانی که تعداد بلوک ها زیاد میشد آنقدر ناکارا می شدند که برای رسیدن به نتیجه باید ساعت ها صبر می کردید!!

دنیای بلوک ها
دنیای بلوک ها

به سرعت موانع نظری بسیار مهمی ظاهر شدند:" متاسفانه هر الگوریتم استنتاج برای منطق گزاره ای دارای پیچیدگی نمایی است. ما نمی توانیم انتظار بهتری داشته باشیم چون اساسا استنتاج گزاره ای یک مساله با پیچیدگی نمایی است"[1]

پیچیدگی شیوه ای برای نمایش دادن این است که یک الگوریتم چقدر زمان برای اجرا نیاز دارد. معمولا الگوریتم هایی که عملی هستند در نهایت پیچیدگی چند جمله ای دارند! یعنی می توان با چند حلقه فور سر و ته قضیه را هم آورد. اما وقتی پیچدگی نمایی می شود شما بجز مسایل بسیار کوچک(مثلا چند بلوک) قادر به حل مسایل واقعی بزرگ نیستید.

مشکل دوم از انتظارات اولیه از هوش مصنوعی بر می آمد. دولت آمریکا شروع کرد به حمایت مالی از پروژه هایی که مقاله های روسی را به انگلیسی به صورت اتوماتیک ترجمه کند! دلایل خوبی برای باور کردن ساختن چنین ماشینی وجود داشت. نوام چامسکی موفقیت زیادی در ساختن فرآیند های اتوماتیک برای پارسر های زبان طبیعی یافته بود. اما پس از مدت کوتاهی محققان در هزارتوی پیچیده زبان گرفتار شدند! زبان های انسانی چیزی بیشتر از مشتی کلمات و معانی آن هاست! محققان به این نتیجه رسیدند که برای ترجمه ی حتی یک جمله نیاز به دانستن کل آن زبان است! مثلا «مریم امشب برای شهاب کیک درست می کند» حاوی ده ها قطعه اطلاعات کوچک و بزرگ است. این که امشب احتمالا تولد شهاب است یا شب مهمی است! اینکه مریم می خواهد با این کار محبت خود را به شهاب نشان دهد! اینکه معمولا برای تولد کیک درست می شود! اینکه مریم رابطه نزدیکی با شهاب دارد یا مادر یا همسر یا خواهر یا غیره اوست! این زنجیره را می توانید همینطور ادامه دهید. ما برای فهم جملات حجم عظیمی از اطلاعات را کنار هم میچینیم و یک چارچوب می سازیم. چارچوب (frame) چیزی است که ما در آن یک جمله را درک می کنیم. همین موضوع باعث شد محققانی مانند چارلز فیلمور(Charles Fillmore) شروع به استخراج تمام چارچوب های فهم متعارفی (common sense) و روزمره بکنند!این پروژه شاید بسیار جاه طلبانه به نظر برسد اما شروع شد! Framenet اولین تلاش برای این کار بود! سالها تلاش برای ساخت و اضافه چارچوب ها انگار فایده ای نداشت! گویا فهم متعارفی ما از جامعه و فرهنگ و روابط انسانی یک رشته بی پایان است! افراد دیگری شروع به کد کردن دانش بشر کردند این قطعات دانش از اطلاعات های فکت گونه مانند اینکه برلین پایتخت آلمان است گرفته تا اینکه گربه ها چهار پا و یک دم دارند را شامل می شد! DBPedia، Cyc، Freebase و صدها پروژه دیگر محصول این تلاش ها بودند. علاوه بر دشواری و هزینه های زیاد این پروژه ها مشکلات دیگری هم در این راه وجود داشت. معمولا الگوریتم های استنتاج بر روی این پایگاه دانش ها بسیار کند و در نهایت به دیوار نفوذ ناپذیر پیچیدگی نمایی برخورد می کرد!


این مشکلات مانند تیر خلاصی بر بدنه تمام تحقیقات هوش مصنوعی با مشی منطق بود! به این ترتیب "زمستان هوش مصنوعی" آغاز شد. تقریبا کسی ایده ای برای برون رفت از این وضعیت نداشت شرکت های فناوری و سازمان های دولتی و نظامی مثل DARPA تمام بودجه های مربوط به هوش مصنوعی را قطع کردند. پرونده ی همه پروژه ها با اعلام شکست بسته شد. عبارت هوش مصنوعی زخم زبانی شده بود برای افراد زیادی که سالها عمر خود را بر روی آن صرف کرده بودند. همه در مانده شده بودند، برخی سعی در دستکاری در ساختمان های منطقی میکردند تا بتوانند قدری سرعت الگوریتم ها را افزایش دهند. اما گویا چیزی کم بود. رویای هوش مصنوعی عملا به پایان رسیده بود! تا اینکه در دهه نود میلادی بارقه های امید شروع به درخشیدن کرد!


لینک برای مطالعه بیشتر

frame net: https://framenet.icsi.berkeley.edu/fndrupal/

DBPedia: http://wiki.dbpedia.org/


[1] Russell, S. J., & Norvig, P. (2016). Artificial intelligence: a modern approach. Malaysia; Pearson Education Limited,.