المفاهيم السلسة والتشبيهات الإبداعية

المفاهيم السلسة والتشبيهات الإبداعية

غلاف الطبعة الأولى
مؤلف	دوغلاس هوفستاتر
نُشرت	1995 (حصادة قمح القمح)
الصفحات	250
رقم الكتاب الدولي المعياري	978-0-7450-1065-6
أو سي إل سي	24742774

المفاهيم السائلة والقياسات الإبداعية: النماذج الحاسوبية للآليات الأساسية للفكر هو كتاب صدر عام 1995 من تأليف دوغلاس هوفستاتر وأعضاء آخرين في مجموعة أبحاث القياسات السائلة يستكشفون آليات الذكاء من خلال النمذجة الحاسوبية . ويزعم الكتاب أن مفاهيم القياس والسيولة أساسية لتفسير كيفية حل العقل البشري للمشكلات وإنشاء برامج كمبيوتر تُظهر سلوكًا ذكيًا. ويحلل الكتاب العديد من برامج الكمبيوتر التي أنشأها أعضاء المجموعة على مر السنين لحل المشكلات التي تتطلب الذكاء.

كان هذا أول كتاب يتم بيعه على الإطلاق بواسطة موقع Amazon.com . ^[1]

لا يستشهد هذا القسم بأي مصادر . يرجى المساعدة في تحسين هذا القسم من خلال إضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها . ( سبتمبر 2012 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

الكتاب عبارة عن مجموعة من المقالات المنقحة التي ظهرت في الأسبقية، كل منها مسبوقة بمقدمة من هوفستاتر. تصف هذه المقالات العمل العلمي الذي قام به وزملاؤه في الثمانينيات والتسعينيات. بدأ المشروع في أواخر السبعينيات في جامعة إنديانا. في عام 1983، أخذ إجازة لمدة عام في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وعمل في مختبر الذكاء الاصطناعي التابع لمارفين مينسكي . هناك التقى وتعاون مع ميلاني ميتشل ، التي أصبحت بعد ذلك طالبة الدكتوراه لديه. بعد ذلك، انتقل هوفستاتر إلى جامعة ميشيغان، حيث تأسست مجموعة أبحاث نظائر السوائل (FARG). عاد في النهاية إلى جامعة إنديانا في عام 1988، واستمر في أبحاث FARG هناك. تم تأليف الكتاب خلال عام إجازة في معهد البحوث العلمية والتكنولوجية في ترينتو بإيطاليا.

عند النشر، قال جون أوديل ، وهو محرر تقني أول في BYTE : ^[2]

قبل خمسة عشر عامًا، انفجر كتاب "غودل، إيشر، باخ: ضفيرة ذهبية أبدية" على الساحة الأدبية، وحصل مؤلفه على جائزة بوليتسر وعمود شهري في مجلة "ساينتفك أمريكان" . وقد أسعدت التركيبة المبهجة التي قدمها دوغلاس هوفستاتر للرياضيات والموسيقى والفن، وتجاربه الفكرية الملهمة مع "التسلسل الهرمي المتشابك"، والتكرار، والتعرف على الأنماط، وعكس الشكل/الخلفية، والإشارة الذاتية، الفلاسفة البسطاء ومنظري الذكاء الاصطناعي. ولكن في النهاية، اعتقد كثير من الناس أن هذه الألعاب الفكرية لم تسفر عن نموذج مفيد للإدراك يمكن الاستناد إليه في أبحاث الذكاء الاصطناعي في المستقبل. والآن يقدم كتاب "المفاهيم السائلة والقياسات الإبداعية" هذا النموذج، إلى جانب برامج الكمبيوتر التي صممها هوفستاتر وزملاؤه لاختباره. تعمل هذه البرامج في مجالات مجهرية مبسطة ولكنها غنية بشكل مدهش.

في 3 أبريل 1995، أصبح كتاب Fluid Concepts and Creative Analogies أول كتاب يطلبه أحد عملاء Amazon.com عبر الإنترنت. ^[3]

• البحث عن مصدر التسلسل (DH)
• عمارة جامبو (DH)
• نومبو: دراسة في الإدراك والتعرف (دانيال ديفايز)
• الإدراك والتمثيل والقياس على مستوى عالٍ: نقد لمنهجية الذكاء الاصطناعي ( ديفيد تشالمرز ، وروبرت فرينش، ودي إتش)
• مشروع التقليد: نموذج للسيولة العقلية وصنع القياسات (DH وميلاني ميتشل)
• وجهات نظر حول التقليد: مقارنات مع الأعمال الأخيرة (ميلاني ميتشل وDH)
• مقدمة لأي مستقبل ميتاكاتا (DH)
• ألعاب الطاولة، BattleOp، Ob-Platte، Potelbat، Belpatto، Platobet (DH وRobert French)
• الشخصية الناشئة في لعبة Tabletop، نموذج قائم على الإدراك في عملية صنع القياسات (DH وRobert French)
• روح الحرف: الإدراك الجمالي واللعب الإبداعي في عالم الأبجدية الرومانية الغني (دي إتش وجاري ماكجرو )

لا يستشهد هذا القسم بأي مصادر . يرجى المساعدة في تحسين هذا القسم من خلال إضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها . ( سبتمبر 2012 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

نشأ أول مشروع للذكاء الاصطناعي لهوفستاتر من شغفه في سن المراهقة بتسلسلات الأرقام . عندما كان في السابعة عشرة من عمره، درس الطريقة التي تتداخل بها الأرقام المثلثية والمربعة ، وفي النهاية وجد علاقة متكررة تصفها. في أول دورة له في الذكاء الاصطناعي، كلف الطلاب ونفسه بمهمة كتابة برنامج يمكنه استقراء القاعدة التي يتم بموجبها إنشاء تسلسل رقمي. ناقش تقنيات العرض أولاً والعمق أولاً ، لكنه خلص في النهاية إلى أن النتائج تمثل أنظمة خبيرة تجسد الكثير من المعرفة التقنية ولكنها لا تسلط الكثير من الضوء على العمليات العقلية التي يستخدمها البشر لحل مثل هذه الألغاز.

بدلاً من ذلك، ابتكر نسخة مبسطة من المشكلة، تسمى SeekWhence، حيث تعتمد التسلسلات على قواعد أساسية بسيطة للغاية لا تتطلب معرفة رياضية متقدمة. يزعم أن التعرف على الأنماط والقياس وفرضيات العمل السلسة أساسية لفهم كيفية تعامل البشر مع مثل هذه المشاكل.

Jumbo هو برنامج لحل الألغاز اللفظية التي تتكون من خمسة أو ستة أحرف مبعثرة تحتاج إلى إعادة ترتيبها لتكوين كلمة إنجليزية. لا يلزم أن تكون الكلمة الناتجة كلمة حقيقية بل مجرد كلمة معقولة، أي تتكون من تسلسل من الحروف الطبيعية في اللغة الإنجليزية.

العناصر المكونة للجامبو هي التالية:

• "الـ ""chunkabet"" : قاعدة بيانات مكونة من قطع، تسلسلات صغيرة من الحروف، مع قيمة عددية تحدد قوتها كمكونات محتملة للكلمة.
• " السيتوبلازم ": بنية بيانات فضفاضة تحتوي على ارتباطات جزئية للحروف، تشكل نموذجًا لشكل من أشكال الذاكرة العاملة . الاسم مستوحى من المكان في الخلية حيث يتم تجميع الأجزاء الجزيئية في البروتينات.
• "Coderack": بنية تحتوي على "كودليتات"، وهي قطع صغيرة من البرامج التي تنتظر التنفيذ في السيتوبلازم؛ يتم اختيار الكودليت الذي يتم تنفيذه بعد ذلك بشكل غير حتمي، بناءً على الإلحاحات المرتبطة به؛ يمكن للكودليت أن يشكل ارتباطات جديدة، أو يكسر القديمة، أو يولد المزيد من الكودليتات.

ترتبط "درجة الحرارة" بالحالة الحالية للسيتوبلازم؛ وهي تحدد مدى احتمالية تنفيذ عملية تدميرية. وهناك درجة حرارة "تجميد" لا يمكن عندها حدوث أي تدمير بعد الآن: تم التوصل إلى حل.

Numbo هو برنامج من تصميم Daniel Defays يحاول حل مسائل عددية مشابهة لتلك المستخدمة في اللعبة الفرنسية "Le compte est bon" . تتكون اللعبة من الجمع بين بعض الأرقام المسماة "الطوب"، باستخدام عمليات الضرب والجمع والطرح، للحصول على نتيجة معينة.

تم تصميم البرنامج على غرار Jumbo و Copycat ويستخدم شبكة دائمة من الحقائق الرياضية المعروفة، وذاكرة عاملة في شكل سيتوبلازم، ومجموعة رموز تحتوي على وحدات كود صغيرة لإنتاج ارتباطات حرة من الطوب من أجل الوصول إلى النتيجة.

يشير العنوان الفرعي للفصل "نقد منهجية الذكاء الاصطناعي" إلى أن هذا مقال مثير للجدل ، حيث ينتقد ديفيد تشالمرز وروبرت فرينش وهوفستادتر معظم الأبحاث التي كانت تجري في ذلك الوقت (أوائل الثمانينيات) باعتبارها مبالغة في النتائج وتفتقد السمات المركزية للذكاء البشري.

وقد زعمت بعض مشاريع الذكاء الاصطناعي، مثل محرك رسم الخرائط البنيوية ، أنها قادرة على نمذجة القدرات العالية للعقل البشري والقدرة على فهم القياسات الأدبية وإعادة اكتشاف الاكتشافات العلمية المهمة. وفي المقدمة، يحذر هوفستاتر من تأثير إليزا الذي يدفع الناس إلى إسناد الفهم إلى برنامج كمبيوتر يستخدم فقط عددًا قليلاً من العبارات الجاهزة. ويزعم المؤلفون أن بيانات الإدخال لمثل هذه النتائج المثيرة للإعجاب منظمة بالفعل بشكل كبير في اتجاه الاكتشاف المقصود ولا يتبقى سوى مهمة مطابقة بسيطة للكمبيوتر.

إن ادعائهم الرئيسي هو أنه من المستحيل نمذجة الإدراك عالي المستوى دون نمذجة الإدراك منخفض المستوى في نفس الوقت. وفي حين أن الإدراك يعتمد بالضرورة على الإدراك، فإنهم يزعمون أنه يؤثر بدوره على الإدراك نفسه. لذلك، يجب أن يحاول مشروع الذكاء الاصطناعي السليم نمذجة الاثنين معًا. في شعار يتكرر عدة مرات في جميع أنحاء الكتاب: الإدراك هو التعرف .

وبما أن الإدراك البشري معقد للغاية بحيث لا يمكن نمذجته باستخدام التكنولوجيا المتاحة، فإنهم يفضلون تقييد مشاريع الذكاء الاصطناعي في مجالات محدودة مثل المجال المستخدم في مشروع Copycat.

يقدم هذا الفصل، كما هو مذكور في العنوان الكامل، نموذجًا للسيولة العقلية وصنع القياسات . وهو وصف لهندسة برنامج Copycat ، الذي طوره هوفستاتر وميلاني ميتشل . مجال تطبيق البرنامج هو مجال التسلسلات الأبجدية القصيرة. اللغز النموذجي هو: إذا تم تغيير abc إلى abd ، فكيف ستغير ijk بنفس الطريقة؟ يحاول البرنامج العثور على إجابة باستخدام استراتيجية يُفترض أنها مماثلة للطريقة التي يتعامل بها العقل البشري مع السؤال.

يحتوي برنامج Copycat على ثلاثة مكونات رئيسية:

• الشبكة المزلقة ، نموذج للذاكرة طويلة المدى لدى البشر. تحتوي على مفاهيم بدرجات متفاوتة من التجريد، من أنواع الحروف إلى مفهوم المعاكس . ترتبط المفاهيم بروابط تشير إلى تشابهها. قد يؤدي تنشيط عقدة إلى تنشيط جار باحتمالية تتناسب مع معكوس طول ارتباطهما. أطوال هذه الروابط ليست ثابتة؛ لها قيمة في البداية ولكنها قد تتغير بشكل مرن أثناء الحساب وفقًا للنتائج الجزئية التي تم تحقيقها.
• مساحة العمل ، نموذج للذاكرة قصيرة المدى. هنا يتم بناء وتفكيك الهياكل الجزئية. قد تتسبب النتائج المؤقتة في تنشيط المفاهيم في الشبكة الانزلاقية. تقيس درجة الحرارة مدى رضا البرنامج عن الهيكل الذي تم الحصول عليه في كل لحظة. تعني درجة الحرارة المرتفعة عدم الرضا وتؤدي إلى تبني استراتيجية مختلفة. تعني درجة الحرارة المنخفضة الرضا واستمرار الاستراتيجية الحالية.
• Coderack ، مجموعة من وحدات التعليمات البرمجية ، وهي عبارة عن أجزاء صغيرة من التعليمات البرمجية تنتظر تحديدها وتنفيذها في مساحة العمل. ولكل منها وزن مرتبط بها يحدد احتمالية تحديدها للتنفيذ.

إن البرنامج الناتج يعرض الخصائص الناشئة. وهو يعمل وفقاً لمسح متدرج متوازي يقوم بتشغيل عدة عمليات محتملة في نفس الوقت. وهو يُظهِر سيولة ذهنية من حيث أن المفاهيم قد تنزلق إلى مفاهيم متشابهة. وهو يحاكي السلوك البشري في الميل إلى إيجاد الحلول الأكثر وضوحاً في أغلب الأحيان، ولكنه يكون أكثر رضا (كما تشهد درجات الحرارة المنخفضة) عن الإجابات الأكثر ذكاءً وعمقاً التي يجدها في حالات نادرة.

يقارن هذا الفصل Copycat بأعمال أخرى حديثة (في ذلك الوقت) في مجال الذكاء الاصطناعي . وتحديدًا، يطابقه مع النتائج المزعومة من محرك رسم الخرائط الهيكلية SME ومحرك رسم الخرائط التماثلية للقيود (ACME). يرى المؤلفون أن هذه البرامج تعاني من عيبين: مدخلاتها مُهيكلة مسبقًا من قبل المطورين لتسليط الضوء على التشابهات التي من المفترض أن يجدها البرنامج؛ والبنية العامة للبرامج متسلسلة وحتمية وليست متوازية وعشوائية مثل Copycat، والتي يعتبرونها أكثر معقولية من الناحية النفسية.

لقد وجهت انتقادات شديدة إلى الادعاء بأن هذه الأدوات قادرة على حل مشكلات "الحياة الواقعية". والواقع أن المصطلحات المستخدمة في المثال فقط هي التي تشير إلى أن المدخلات إلى البرامج تأتي من موقف ملموس. أما الهياكل المنطقية فلا تعني في الواقع أي معنى للمصطلح.

وأخيرا، تم إعطاء تقييم أكثر إيجابية لمشروعين آخرين: نموذج PAN الخاص بـ Indurkhya ونظام AMBR الخاص بـ Kokinov.

يتناول هذا الفصل جوانب الإبداع البشري التي لم يتم نمذجتها بعد بواسطة Copycat ويضع خطة بحثية لتوسيع البرنامج في المستقبل. العنصر المفقود الرئيسي هو قدرة العقل على ملاحظة نفسه والتأمل في عملية التفكير الخاصة به. ومن المهم أيضًا القدرة على التعلم وتذكر نتائج النشاط العقلي.

إن الإبداع الذي يتجلى في إيجاد القياسات يجب أن يكون قابلاً للتطبيق على مستويات أعلى من أي وقت مضى: إنشاء قياسات بين القياسات (تعبير مستوحى من عنوان كتاب من تأليف ستانيسلاف أولام )، وقياسات بين هذه القياسات من الدرجة الثانية، وما إلى ذلك.

تم تكليف أحد طلاب هوفستاتر، روبرت فرينش، بمهمة تطبيق بنية Copycat على مجال مختلف، يتألف من تشبيهات بين أشياء موضوعة على طاولة في مقهى. تم تسمية البرنامج الناتج Tabletop.

يقدم المؤلفان مجالاً مختلفاً وأوسع نطاقاً لتبرير أهمية مهاجمة مثل هذا المشروع الذي يبدو تافهاً. ويُطلق على المجال البديل اسم "أوب-بلات" ويتلخص في اكتشاف أوجه التشابه بين المواقع الجغرافية في مناطق أو بلدان مختلفة.

مرة أخرى، يتم تقديم حجج ضد نهج القوة الغاشمة، والذي قد ينجح في مجال Tabletop الصغير ولكنه سيصبح غير قابل للتطبيق في مجال Ob-Platte الأكبر. بدلاً من ذلك، يتم استخدام بنية موازية غير حتمية، مماثلة لتلك التي تبناها مشروع Copycat.

في مقدمة الفصل الذي يحمل عنوان " المشكلة المعقدة في تقييم البحث" ، ينظر هوفستاتر في مسألة كيفية تقييم البحث في مجال الذكاء الاصطناعي. ويجادل ضد الالتزام الصارم بالمطابقة بين نتائج برنامج الذكاء الاصطناعي والإجابة المتوسطة لموضوعات الاختبار البشرية. ويعطي سببين لرفضه: من المفترض أن يحاكي برنامج الذكاء الاصطناعي الإبداع، في حين أن متوسط ​​الاستجابات البشرية من شأنه أن يحذف أي رؤية أصلية من قبل أي من الموضوعات الفردية؛ ويجب أن تكون بنية البرنامج أكثر أهمية من مجرد وصفه الوظيفي.

في المقالة الرئيسية، تم وصف هندسة Tabletop: فهي مستوحاة إلى حد كبير من هندسة Copycat وتتكون من Slipnet وWorkspace وCorerack.

يتناول الفصل الأخير مشروعًا أكثر طموحًا بدأه هوفستاتر مع الطالب جاري ماكجرو. المجال الصغير المستخدم هو خطوط الشبكة: أبجديات طباعية تم إنشاؤها باستخدام نظام صارم من المكونات الصلبة الصغيرة. والهدف هو إنشاء برنامج يمكنه، إذا أعطيت بضعة أحرف أو حرف واحد فقط من خط الشبكة، إنشاء الأبجدية بأكملها بنفس الأسلوب . تكمن الصعوبة في غموض الأسلوب وعدم القدرة على تعريفه . سيكون للبرنامج المتوقع بنية مشابهة جدًا لبنية Jumble وNumble وCopycat وTabletop.

في الجزء الختامي من الكتاب، يحلل هوفستاتر بعض مشاريع الذكاء الاصطناعي بعين ناقدة. ويجد أن الذكاء الاصطناعي اليوم يفتقر إلى جوهر الإبداع البشري ويطلق ادعاءات مبالغ فيها. والمشاريع التي تخضع للتدقيق هي التالية.

آرون ، فنان كمبيوتر يستطيع رسم صور لأشخاص في أماكن خارجية بأسلوب مميز يذكرنا بأسلوب الفنان البشري؛ النقد: البرنامج لا يفهم الأشياء التي يرسمها، فهو يستخدم فقط بعض الخوارزميات الرسومية مع بعض العشوائية لتوليد مشاهد مختلفة في كل تشغيل ولإعطاء الأسلوب شعورًا أكثر طبيعية.

Racter ، مؤلف كمبيوتر كتب كتابًا بعنوان لحية رجل الشرطة نصف مُشكَّلة . وعلى الرغم من أن بعض النثر الناتج عن البرنامج مثير للإعجاب، ويرجع ذلك جزئيًا إلى تأثير إليزا ، إلا أن الكمبيوتر لا يمتلك أي فكرة عن الحبكة أو عن معنى الكلمات التي يستخدمها. علاوة على ذلك، يتكون الكتاب من نصوص مختارة من آلاف النصوص التي أنتجها الكمبيوتر على مدار عدة سنوات.

AM ، عالم رياضيات حاسوبي ينتج مفاهيم رياضية جديدة. وقد نجح في إنتاج مفهوم العدد الأولي وتخمين جولدباخ بنفسه . وكما هو الحال مع Racter، فإن السؤال هو إلى أي مدى قام المبرمج بتصفية مخرجات البرنامج، مع الاحتفاظ فقط بالمخرجات المثيرة للاهتمام العرضية. أيضًا، نظرًا لكون الرياضيات مجالًا متخصصًا للغاية، فمن المشكوك فيه ما إذا كان من الممكن تجريد التقنيات المستخدمة إلى الإدراك العام.

كان هناك برنامج رياضي آخر، يُدعى Geometry، وقد تم الاحتفاء به لأنه توصل إلى اكتشاف ثاقب لإثبات أصلي مفاده أن المثلث المتساوي الساقين له زوايا قاعدية متساوية. ويستند هذا الإثبات إلى رؤية المثلث بطريقتين مختلفتين. ومع ذلك، فإن البرنامج يولد كل الطرق الممكنة لرؤية المثلث، دون أن يعرف حتى أنه نفس المثلث.

ويختتم هوفستاتر ببعض الملاحظات المنهجية حول اختبار تورينج . وفي رأيه أنه لا يزال تعريفًا جيدًا، ويزعم أنه من خلال التفاعل مع برنامج، قد يتمكن الإنسان من اكتساب نظرة ثاقبة ليس فقط لسلوكه ولكن أيضًا لبنيته. ومع ذلك، ينتقد الاستخدام الذي يتم استخدامه حاليًا: فهو يشجع على تطوير واجهات لغة طبيعية خيالية ^{[ نثر الطاووس ]} بدلاً من التحقيق في القدرات المعرفية العميقة.

• هوفستاتر، دوغلاس ر. (2008) [1995]، المفاهيم السائلة والقياسات الإبداعية: النماذج الحاسوبية للآليات الأساسية للفكر، كتب أساسية، رقم ISBN 978-0786723317