Teórico de la lógica - Logic Theorist

Logic Theorist es un programa de computadora escrito en 1956 por Allen Newell , Herbert A. Simon y Cliff Shaw . Fue el primer programa diseñado deliberadamente para realizar un razonamiento automatizado y se denomina "el primer programa de inteligencia artificial ". Eventualmente probaría 38 de los primeros 52 teoremas en los Principia Mathematica de Whitehead y Russell , y encontraría pruebas nuevas y más elegantes para algunos.

Historia

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

Simon era un politólogo que ya había realizado un trabajo clásico en el estudio del funcionamiento de las burocracias y desarrolló su teoría de la racionalidad limitada (por la que más tarde ganaría un premio Nobel ). El estudio de las organizaciones empresariales requiere, al igual que la inteligencia artificial , una idea de la naturaleza de la resolución de problemas y la toma de decisiones humanas . Simon recuerda haber consultado en RAND Corporation a principios de la década de 1950 y haber visto a un impresor teclear un mapa, usando letras comunes y 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.

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

"Tenía tal sentido de claridad que este era un nuevo camino, y uno que iba a seguir. No he tenido esa sensación muchas veces. Soy bastante escéptico, por lo que normalmente no salgo en un toque, pero lo hice en ese. Completamente absorto en él, sin existir con los dos o tres niveles de conciencia para que estés trabajando, y consciente de que estás trabajando, y consciente de las consecuencias e implicaciones, lo normal modo de pensamiento. No. Completamente absorbido durante diez a doce horas ".

Newell y Simon comenzaron a hablar sobre la posibilidad de enseñar a las máquinas a pensar. Su primer proyecto fue un programa que podría demostrar teoremas matemáticos como los utilizados en Bertrand Russell y Alfred North Whitehead 's Principia Mathematica . Pidieron la ayuda del programador de computadoras Cliff Shaw , también de RAND, para desarrollar el programa. (Newell dice que "Cliff era el científico informático genuino de los tres").

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 mis tres hijos con algunos estudiantes de posgrado. A cada miembro del grupo le dimos una de las tarjetas, para que cada una se convirtiera, en efecto, en un componente del programa informático ... Aquí estaba la naturaleza imitando al arte imitando a la naturaleza.

Tuvieron éxito en demostrar que el programa podía demostrar con éxito teoremas, así como un matemático talentoso. Finalmente, Shaw pudo ejecutar el programa en la computadora en las instalaciones 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 llamaron " inteligencia artificial " (término acuñado por McCarthy para la ocasión). Newell y Simon presentaron orgullosos al grupo con el Teórico de la Lógica y se sorprendieron un poco cuando el programa recibió una tibia recepción. Pamela McCorduck escribe que "la evidencia es que nadie, salvo Newell y Simon, percibió el significado a largo plazo de lo que estaban haciendo". Simon confiesa que "probablemente fuimos bastante arrogantes al respecto" y agrega:

No querían saber de nosotros, y seguro que no queríamos saber de ellos: ¡teníamos algo que enseñarles ! ... En cierto modo fue irónico porque ya habíamos hecho el primer ejemplo de lo que buscaban; y segundo, no le prestaron mucha atención.

El teórico de la lógica pronto demostró 38 de los primeros 52 teoremas en el capítulo 2 de los Principia Mathematica . La demostración del teorema 2.85 fue en realidad más elegante que la demostración elaborada laboriosamente a mano por Russell y Whitehead. Simon pudo mostrarle la nueva prueba al propio Russell, quien "respondió con deleite". 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.

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

La influencia del teórico de la lógica en la IA

El teórico de la lógica introdujo varios conceptos que serían fundamentales para la investigación de la IA:

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 probar. El camino a lo largo de las ramas que conducían a la meta 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 iba a demostrar.
Heurísticas
Newell y Simon se dieron cuenta de que el árbol de búsqueda crecería exponencialmente y de que necesitaban "recortar" algunas ramas, utilizando "reglas generales" para determinar qué caminos probablemente no conducirían a una solución. Llamaron a estas reglas ad hoc " heurísticas ", utilizando un término introducido por George Pólya en su libro clásico sobre demostración matemática , Cómo resolverlo . (Newell había tomado cursos de Pólya en Stanford ). La heurística se convertiría en un área importante de investigación en inteligencia artificial y sigue siendo un método importante para superar la explosión combinatoria intratable de búsquedas en 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 todavía utilizan los investigadores de IA.

Implicaciones filosóficas

Pamela McCorduck escribe que el teórico de la lógica era "una prueba positiva de que una máquina podía realizar tareas hasta ahora consideradas inteligentes, creativas y exclusivamente humanas". Y, como tal, representa un hito en el desarrollo de la inteligencia artificial y nuestra comprensión de la inteligencia en general.

Simon dijo en una clase de posgrado en enero de 1956: "Durante la Navidad, Al Newell y yo inventamos una máquina pensante", y escribiría:

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

Esta afirmación de que las máquinas pueden tener mentes al igual que las personas, más tarde sería nombrada " IA fuerte " por el filósofo John Searle . Sigue siendo un tema de debate serio hasta el día de hoy.

Pamela McCorduck también ve en The Logic Theorist el debut de una nueva teoría de la mente, el modelo de procesamiento de información (a veces llamado computacionalismo ). Ella escribe que "este punto de vista llegaría a ser fundamental para su trabajo posterior y, en su opinión, tan fundamental 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". Newell y Simon formalizarían más tarde esta propuesta como la hipótesis de los sistemas de símbolos físicos .

Notas

Citas

Referencias

enlaces externos