Информатика как пример современной научно-технической дисциплины

Информатика образует сегодня целый узел дисциплин, начиная от когнитивных наук с преимущественно психологической ориентацией и кончая системно ориентированной кибернетикой, от нейронауки до технических наук, от теории информации до библиотечной науки. Исходным пунктом для всех этих дисциплин была компьютерная революция, которая инициировала обширную технизацию знаний.

Проблема определения предмета информатики как особой дисциплины уже давно привлекала внимание и философов, и специалистов. По этому поводу существует широкий спектр мнений. Одни обозначают ее как фундаментальную естественную науку, другие — как комплексную научную и инженерно-техническую или современную комплексную научно-техническую дисциплину. Третьи считают, что в данном случае речь идет о новом названии для кибернетики, причем это название употребляется лишь с той целью, чтобы выделить здоровое научно-техническое ядро. Однако все сходятся на том, что информатика является комплексной областью знания, в которой принимают непосредственное участие кибернетики и логики, психологи и лингвисты, математики и т. д. Причем в ней обсуждаются не только технические и связанные с программным обеспечением вопросы, но и возникающие при этом лингвистические, психологические, методические, социальные и моральные проблемы. Центр тяжести в информатике приходится на исследования программных и алгоритмических аспектов (софтвер) компьютеризации в отличие от технического обеспечения (хардвер).

Предмет информатики образуют следующие компьютерные области:

• • информационные системы и коммуникационные средства, включая средства информационного поиска, запоминания и хранения, передачи в реальном времени и распределения информации прежде всего в хозяйственной, образовательной и культурной сферах;
• • средства автоматизации управления (автоматизированные системы управления и контроля, автоматизированного проектирования и производства, компьютерные системы в гибких системах производства и в робототехнике);
• • средства математического моделирования и поддерживаемые компьютером эксперименты (автоматизация эксперимента).

Кроме того, предлагается проводить различие между информатикой как наукой об информации и информатикой как технической дисциплиной, а также между кибернетикой и информатикой.

• • Кибернетика имеет целью фундаментальное исследование процессов обработки информации.
• • Информатика рассматривается как прикладная наука об использовании компьютеров (компьютерная наука).

Обе науки близки между собой, поскольку в обеих идет речь об использовании компьютерной техники для обработки данных, однако в информатике отсутствует важная для кибернетики концепция управления: в кибернетике компьютеры играют примерно ту же роль, что и физические приборы в физике. Информатика сегодня оказывает большое влияние на другие научные и технические дисциплины, например на природу математического доказательства и предмет математики в целом, а также на современную формальную логику, лингвистику, психологию, системотехнику, иные технические науки, технологию, проектирование и т. д.

Исследования в области искусственного интеллекта

Проблема исследования искусственного интеллекта (ИИ) и ранее привлекала большое внимание ученых из различных областей науки и техники. Интересовались ею не только инженеры и кибернетики, но и философы, лингвисты, логики, психологи, социологи и экономисты. Интенсивная разработка проблем в этой сравнительно новой области науки и техники происходит в 1970;е гг., когда лавинообразно растет число публикаций по проблематике ИИ, а также количество национальных и международных конференций, глобальных и частных проектов. До середины 1960;х гг. исследования по искусственному интеллекту еще не имели твердого научного фундамента и привлекали внимание лишь профессиональных кибернетиков. Сегодня они имеют уже солидный теоретический базис и, что еще важнее, множество прикладных результатов как в научной, так в инженерно-технической области: космических исследованиях, экономике, медицине и промышленной сфере.

Основная цель исследований в области искусственного интеллекта — не замена человека машиной, а имитация человеческой мыслительной деятельности для передачи все большего количества рутинной работы компьютерным устройствам с помощью алгоритмизации и формализации отдельных фрагментов такой деятельности, предоставив человеку решение действительно творческих задач и обеспечив компьютерную поддержку принимаемых им решений. В этой связи возникает множество философских проблем, например, исследование человеческой мыслительной деятельности с целью алгоритмизации отдельных ее фрагментов. Время, когда некоторые философы и кибернетики обсуждали возможность и даже необходимость полной формализации и автоматизации человеческой деятельности, безвозвратно ушло. Практика показывает, что формализация и автоматизация деятельности не всегда возможны независимо от уровня развития техники, а нередко бессмысленны и экономически неэффективны. Компьютер — всего лишь инструмент для облегчения интеллектуальной деятельности человека, а исследования в области искусственного интеллекта придают этому инструменту новое качество и создают новый способ его применения. Таким образом, выражение «искусственный интеллект» представляет собой метафорическое обозначение данного научного направления, которое объединяет философов, лингвистов, психологов, инженеров и других специалистов. Суть этого направления состоит в усилении интеллектуальной деятельности человека с помощью вычислительных машин, а потому попытки сравнения искусственного и естественного интеллектов не имеют никакого конструктивного смысла.

Исследования в области искусственного интеллекта — одно из важнейших направлений информатики, связанное с поддерживаемым компьютером моделированием отдельных творческих процессов. Здесь можно выделить два основных направления исследований:

• 1) направление, связанное с попытками моделирования работы головного мозга, его психических функций для воспроизведения их в новых вычислительных устройствах;
• 2) прагматическое направление, связанное с постройкой компьютеров и разработкой программного обеспечения для ЭВМ в целях поддержания с помощью компьютера отдельных творческих процессов. Это последнее направление является доминирующим и имеет многочисленные прикладные результаты. В указанной области можно выделить следующий круг проблем: имитация творческой деятельности человека, машинное распознавание текстов и разработка вопросно-ответных систем на естественном языке, использование средств ИИ в робототехнике.

Одна из центральных проблем искусственного интеллекта — представление знаний для компьютерных систем. Поскольку их пользователями являются специалисты из тех или иных областей науки и техники, а не профессиональные программисты, то возникает задача организации диалогового режима работы с компьютером на ограниченном естественном языке (языке деловой прозы). Согласно компьютерной лингвистике, которая специально занимается вопросами оптимизации коммуникации между человеком и вычислительной машиной, вопрос выработки такого языка не столь прост, как может показаться неспециалистам в данной области. Язык — не столько форма выражения готовых мыслей, сколько средство содержательной организации и представления знаний. Кибернетическое определение информации в области исследований искусственного интеллекта не применимо. Не существует знаний, которые не прошли через голову человека, а само знание представляет собой совместный продукт языка и мышления, — и это не философская установка, а техническая предпосылка. Для систем искусственного интеллекта характерно то, что они имеют дело с «готовым» знанием и не могут его производить. Человек же всегда использует понятия, которым невозможно дать точное научное определение, поскольку в них огромную роль играет бессознательное. Отсюда вытекают большие сложности в проблеме представления знаний для компьютерных систем. Человеческие знания являются многомерными, а кроме понятийной формы общения существует также язык мимики, жестов и т. д.

Системы искусственного интеллекта можно уподобить интеллектуальному верстаку, который должен стать удобным средством усиления интеллектуальных способностей человека. Они являются естественно-искусственными системами. Исследование и разработка такого рода систем объединяет не только инженеров и кибернетиков, но и лингвистов, логиков, психологов, социологов и экономистов.