Zastosowanie kuhnowskiego pojęcia paradygmatu, KOGNITYWISTYKA
[ Pobierz całość w formacie PDF ] 1 Tytuł: Zastosowanie kuhnowskiego poj ę cia paradygmatu w analizie bada ń nad sztuczn ą inteligencj ą * Autor: Piotr Kołodziejczyk / pkolodziejczyk@interia.pl Źródło: / mjkasperski@kognitywistyka.net Data publikacji: 16 VIII 2004 1. Uwagi wst ę pne Uzasadniaj ą c wag ę problematyki podj ę tej w tym tek ś cie odwołam si ę do nast ę puj ą cej wypowiedzi Kazimierza Jodkowskiego: Pierwsze wydanie słynnej ksiąŜki Kuhna wywołało wielkie poruszenie wśród filozofów, historyków nauki, a takŜe wśród samych uczonych. (…) Przyczyną tego było zarówno nowatorskie ujęcie rozwoju nauki, jak teŜ wiele kontrowersyjnych tez. Paradygmat stał się pojęciem popularnym, choć nie zawsze poprawnie uŜywanym. 1 Mimo, Ŝ e intencj ą Kuhna było uzasadnienie paradygmatycznego charakteru teorii naukowych głównie na podstawie historii nauk przyrodniczych, to wydaje si ę , Ŝ e poj ę cie paradygmatu stosuje si ę tak Ŝ e do opisu rozwoju nauk społecznych, formalnych i by ć mo Ŝ e humanistycznych 2 . Na przykład, w historii matematyki łatwo wyró Ŝ ni ć okres obowi ą zywania paradygmatu geometrii euklidesowej, kryzys tego podej ś cia oraz rewolucj ę wi ąŜą c ą si ę z pojawieniem si ę systemów Łobaczewskiego i Riemanna. Kwestia zastosowania kuhnowskiego poj ę cia paradygmatu do zagadnienia rozwoju danej dyscypliny naukowej komplikuje si ę , gdy pod uwag ę bierze si ę tak zwane nauki interdyscyplinarne. Dziedziny wiedzy tego rodzaju ł ą cz ą c ustalenia wielu typów nauk nara Ŝ one s ą na zarzut niedojrzało ś ci metodologicznej. Zarzut ten podnosi si ę cz ę sto przeciwko kognitywistyce pojmowanej jako nauka o procesach poznawczych. Wielu autorów 3 twierdzi, Ŝ e kognitywistyka stanowi ą c zlepek danych wywodz ą cych si ę z ró Ŝ nych dyscyplin naukowych nie charakteryzuje si ę ani jasno okre ś lon ą metodologi ą bada ń , ani jednomy ś lno ś ci ą uczonych, co do rezultatów dokonywanych przez nich analiz teoretycznych. Por. Z. Muszy ń ski, Niewspółmierno ść , ekwiwokacja i problemy znaczenia , ss. 173-222, w: ten Ŝ e, Z bada ń nad prawd ą , nauk ą i poznaniem, Lublin, 1998, ss. 174-176, oraz K. Jodkowski, Niewspółmierno ść . Studium przypadku: kontrowersja ewolucjonizm – kreacjonizm, ss. 127-172, w: Z. Muszy ń ski, Z bada ń ... , s. 128. 3 Zob. np. R. Penrose, Cienie umysłu , tłum. P. Amsterdamski, Pozna ń , 2000, ss. 25-26; J. Searle, Ś wiadomo ść , inwersja wyja ś nie ń i nauki kognitywne , tłum. E. Hunca, ss. 144-177, w: Modele umysłu , red. Z. Chlewi ń ski, Warszawa, 1999, ss. 164-167; oraz G. M. Edelman, Przenikliwe powietrze, jasny ogie ń . O materii umysłu , tłum. J. R ą czaszek, Warszawa, 1998, ss. 297-312. P. KOŁODZIEJCZYK, Zastosowanie kuhnowskiego poj ę cia paradygmatu w analizie bada ń nad SI * Tre ść niniejszego artykułu została zaprezentowana na III Ogólnopolskim Forum Filozoficznym Młodych w Lublinie. 1 K. Jodkowski, Wspólnoty uczonych, paradygmaty i rewolucje naukowe , Lublin, 1990, ss. 133-134. 2 2 W przeciwie ń stwie do zaprezentowanej oceny metodologicznego statusu kognitywistyki, w pracy tej b ę d ę starał si ę argumentowa ć , Ŝ e nauki kognitywne (a w szczególno ś ci ich najpr ęŜ niej rozwijaj ą ca si ę dziedzina – teoria i praktyka sztucznej inteligencji) stanowi metodologicznie dojrzał ą dyscyplin ę wiedzy. Tłem dla tego rodzaju podej ś cia s ą rozwa Ŝ ania Marka Hetma ń skiego 4 , w których pokazuje on, Ŝ e kognitywistyka jest dziedzin ą rozwijaj ą c ą si ę w zgodzie z kuhnowskimi wyznacznikami rozwoju nauki. Na podstawie tezy Hetma ń skiego w poni Ŝ szych rozwa Ŝ aniach postaram si ę omówi ć dwie rewolucje maj ą ce miejsce w obr ę bie bada ń nad AI, paradygmatyczny charakter samych tych bada ń oraz zasygnalizowa ć problem niewspółmierno ś ci zachodz ą cej pomi ę dzy podej ś ciami typu GOFAI i koneksjonistycznego. 2. Paradygmatyczny charakter bada ń nad sztuczn ą Czyni ą c poj ę cie paradygmatu kluczowym dla analiz prowadzonych w tym tek ś cie, w pierwszej kolejno ś ci nale Ŝ y okre ś li ć zasi ę g stosowalno ś ci tego terminu w odniesieniu do bada ń nad sztuczn ą inteligencj ą . Okre ś lenie to wydaje si ę wa Ŝ ne, poniewa Ŝ w pracach samego Kuhna poj ę cie paradygmatu nie jest jednoznaczne. Termin ten odnosi si ę zarówno do powszechnie uznawanych osi ą gni ęć naukowych, zespołu charakterystycznych przekona ń i uprzedze ń oraz zespołu instrumentalnych, teoretycznych i metafizycznych przekona ń podzielanych przez grup ę uczonych 5 . Z powodu tego rodzaju wieloznaczno ś ci, termin paradygmat rozumiał b ę d ę w sensie globalnym, czyli jako zinternalizowane przekonania przedstawicieli danej dyscypliny naukowej. Na zbiór tych przekona ń składaj ą si ę zarówno przekonania instrumentalne, teoretyczne oraz metafizyczne. Innymi słowy, poj ę cie paradygmatu obejmuje (…) pewne akceptowane wzory faktycznej praktyki naukowej – wzory obejmujące równocześnie prawa, teorie, zastosowania i wyposaŜenie techniczne – tworzą model, z którego wyłania się jakaś szczególna, zwarta tradycja badań naukowych. 6 Krótko mówi ą c – paradygmat stanowi wzorzec uprawiania bada ń w obr ę bie danej dyscypliny naukowej. Paradygmat charakterystyczny dla bada ń nad AI mo Ŝ na nazwa ć obliczeniowym. Jego sedno mo Ŝ na wysłowi ć w postaci twierdzenia, Ŝ e procesy poznawcze dokonywane przez podmioty kognitywne maj ą charakter procesów obliczalnych w sensie matematycznej teorii rekursji 7 . Twierdzenie to, b ę d ą ce konsekwencj ą analiz Alana Turinga 8 prowadzi do zało Ŝ enia, Ŝ e sztuczne systemy poznawcze o stanach nieci ą głych posiadaj ą zdolno ś ci poznawcze jako ś ciowo identyczne ze zdolno ś ciami podmiotów naturalnych. Ujmuj ą c t ą kwesti ę w perspektywie epistemologicznej mo Ŝ na powiedzie ć , Ŝ e procesy poznawcze s ą charakteryzowane wył ą cznie w sposób syntaktyczny. Zatem, ka Ŝ dy z tych procesów jest wyra Ŝ alny za pomoc ą zbioru procedur formalnych skonstruowanych na podstawie 4 Por. W. Marciszewski, Sztuczna inteligencja , Kraków 1998, s. 16. 8 Zob. A. Turing, Maszyny licz ą ce a inteligencja , tłum. B. Chwede ń czuk, ss. 271-300, w: Fragmenty filozofii analitycznej. Filozofia umysłu , wybór: B. Chwede ń czuk, Warszawa, 1995. P. KOŁODZIEJCZYK, Zastosowanie kuhnowskiego poj ę cia paradygmatu w analizie bada ń nad SI Zob. M. Hetma ń ski, Umysł a maszyny. Krytyka obliczeniowej teorii umysłu , Lublin, 2000, s. 34. Trzeba w tym miejscu podkre ś li ć , Ŝ e Hetma ń ski sygnalizuje tylko t ą kwesti ę i nie po ś wi ę ca jej szczegółowej uwagi w prowadzonych przez siebie analizach. 5 Por. T. S. Kuhn, Raz jeszcze o paradygmatach , ss. 406-439, w: ten Ŝ e, Dwa bieguny. Tradycja i nowatorstwo w badaniach naukowych , tłum. S. Amsterdamski, Warszawa, 1985, s. 407. 6 T. S. Kuhn, Struktura rewolucji naukowych , tłum. H. Ostrom ę cka, Warszawa, 2001, s. 34. 7 3 algorytmów zaimplementowanych w strukturze systemu przetwarzaj ą cego informacje 9 . Podej ś cie to prowadzi do akceptacji zespołu przekona ń , które za Włodzisławem Duchem mo Ŝ na przedstawi ć nast ę puj ą co: Algorytmy manipulowania symbolami powinny więc pozwolić na odtworzenie nieskończenie złoŜonego zachowania za pomocą mechanicznie wykonywanych mikroprocesów. Wynika stąd, Ŝe systemy przetwarzające informacje, takie jak ludzkie umysły, powinny dać się zrozumieć dzięki badaniu algorytmów oraz badaniu sposobu wewnętrznej reprezentacji pojęć, czyli związków symboli z tym, co one reprezentują. 10 W ś wietle przytoczonej wypowiedzi wida ć , Ŝ e sztuczne i naturalne systemy poznawcze mo Ŝ na traktowa ć jako modele finitystyczne. Przez analogi ę do idei finityzmu w filozofii matematyki o systemach tych mo Ŝ na stwierdzi ć , Ŝ e: 1. ich składow ą , i zarazem przedmiotem bada ń s ą sko ń czenie syntaktycznie dane struktury. Poza takimi strukturami – pisze Herbert Simon – system zawiera takŜe zbiór procedur przeprowadzających operacje na wyraŜeniach, aby wytworzyć inne wyraŜenia (...). Fizyczny system symboli jest w związku z tym maszyną generującą ewoluujące zbiory struktur symbolicznych 11 , 2. operacje na tych strukturach maj ą charakter kombinatoryczny, czyli efektywny w rozumieniu matematycznej metody efektywnej, 3. poj ę cia abstrakcyjne, takie jak np. dowolna jednostka syntaktyczna, czy niesko ń czony zbiór symboli nie s ą ani przedmiotem bada ń , ani elementem tych modeli. Przywołane stwierdzenia mo Ŝ na ujmowa ć jako elementy teoretycznego zbioru przekona ń składaj ą cych si ę na paradygmat obliczeniowy. Przekonania teoretyczne koresponduj ą z ontologicznym zapleczem tego paradygmatu, które stanowi (wywodz ą ce si ę z analiz Hilarego Putnama 12 ) stanowisko funkcjonalistyczne. Skoro procesy poznawcze traktuje si ę w sposób obliczeniowy, to (zgodnie z funkcjonalizmem) procesy te mog ą by ć realizowane przez ró Ŝ ne systemy fizyczne wyposa Ŝ one w układy wej ś cia, analizy i przetwarzania danych oraz wyj ś cia 13 . W zwi ą zku z tym mo Ŝ na wnosi ć , Ŝ e suma przekona ń ontologicznych i teoretycznych sformułowanych w ramach paradygmatu obliczeniowego spowodowała, jak pisze Hanard, Ŝ e (...) komputacjoniści uznali się za psychologów (i spowodowało, Ŝe psycholodzy stali się komputacjonistami (...). Wynikło to z załoŜenia, Ŝe przyczynowe i funkcjonalne wyjaśnienie systemu fizycznego jest równie kompatybilne z mentalną, jak i nie- mentalną interpretacją. Interpretacja mentalna wydaje się zawsze w jakiś sposób 9 Zob. P. Kołodziejczyk, Funkcjonalizm jako ontologia sztucznej inteligencji , s. 457, w: Byt i jego poj ę cie , red. A. L. Zachariasz, Rzeszów2003, ss. 454-466. 10 W. Duch, Czym jest kognitywistyka? , ss. 9-49, "Kognitywistyka i Media w Edukacji", Nr 1/1998, s. 25. 11 P. KOŁODZIEJCZYK, Zastosowanie kuhnowskiego poj ę cia paradygmatu w analizie bada ń nad SI H. Simon, Cognitive Science: The Newest Science of the Artificial , ss. 33-46, " Cognitive Science " , Nr 4/1980, s. 40. 12 Zob. H. Putnam, Mind and Machines , ss. 138-164, w: Dimensions of Mind. A Symposium , red. S. Hook, New York, 1961. 13 Hetma ń ski pisze w tej kwestii: „Je ś li uniwersalna maszyna Turinga jest w stanie symulowa ć (modelowa ć ) działanie ka Ŝ dej cyfrowej maszyny, to mo Ŝ e si ę tak dzia ć wła ś nie ze wzgl ę du na niezale Ŝ no ść działania takiej maszyny na poziomie logicznym (obliczeniowym) od działania na poziomie fizycznym”. M. Hetma ń ski, Umysł... , s. 71. 4 niezaleŜna od fizycznej mimo, Ŝe są one w sposób oczywisty wzajemnie skorelowane. Jest tak, poniewaŜ funkcjonalność systemu sprawia wraŜenie całkowicie zdolnej do wyjaśniania [natury procesów poznawczych, przyp. P. K.] (...) równie zadowalająco za pomocą pojęcia umysłowości, jak i bez uwzględnienia tego terminu. 14 Dlatego te Ŝ funkcjonalistyczne podej ś cie do badania umysłu ujawnia, jak si ę wydaje, instrumentalistyczne aspekty paradygmatu obliczeniowego. Oznacza to, Ŝ e zastosowanie poj ę cia (b ą d ź matematycznie rozumianej teorii) obliczalno ś ci umo Ŝ liwia potraktowanie paradygmatu obliczeniowego jako modelu wyja ś niaj ą cego interakcje pomi ę dzy syntaktycznym poziomem analizy danych dostarczanych do systemów kognitywnych oraz referentami elementów syntaktycznych zaimplementowanymi w tym systemie (poziomem analizy semantycznej). Zatem, jak postuluje Valerie Hardcastle, paradygmat obliczeniowy stanowi model eksplanacyjny w tym sensie, Ŝ e w sposób jednoznaczny opisuje (w terminach procedur obliczeniowych) relacje zachodz ą ce pomi ę dzy symbolami i reprezentacjami mentalnymi 15 . Poprzez eliminacj ę słownika terminów charakterystycznych dla psychologii potocznej, obliczeniowe i zarazem funkcjonalistyczne podej ś cie do badania natury procesów poznawczych unika wi ę c (zdaniem zwolenników paradygmatu obliczeniowego) trudno ś ci zwi ą zanych z ustaleniem relacji zachodz ą cej mi ę dzy tre ś ci ą poj ęć mentalnych i fizykalnych 16 . Zgodnie z metodologicznymi ustaleniami Kuhna, poj ę cie paradygmatu pozostaje w ś cisłym zwi ą zku eksplanacyjnym z terminem ‘nauka normalna’. W Strukturze ... czytamy na ten temat: Termin nauka normalna oznacza (...) badania wyrastające z jednego lub wielu osiągnięć naukowych przeszłości, które dana społeczność uczonych aktualnie akceptuje i traktuje jako fundament swej dalszej praktyki. 17 Badania prowadzone w ramach nauki normalnej polegaj ą na uszczegółowieniu zjawisk i teorii, których dostarcza paradygmat 18 . Od nich wi ę c w głównej mierze zale Ŝ y sukces lub pora Ŝ ka danego paradygmatu. Jak pisze Kuhn: Sukces paradygmatu (...) – to początkowo przede wszystkim obietnica sukcesu, na jaki liczy się, mając do dyspozycji tylko wybrane i niepełne przykłady. Nauka normalna urzeczywistnia tę obietnicę, rozszerzając wiedzę o faktach, które dany paradygmat ukazuje jako szczególnie waŜne, poszerzając zakres zgodności między tymi faktami a formułowanymi na gruncie paradygmatu przewidywaniami oraz uściślając sam paradygmat. 19 Na gruncie bada ń nad sztuczn ą inteligencj ą zwi ą zek poj ęć paradygmatu i nauki normalnej najbardziej wyra ź nie ujawnia si ę podczas analizy sposobu rozwi ą zywania szczegółowych problemów na drodze do skonstruowania sztucznych podmiotów poznawczych. Obliczeniowe rozumienie natury procesów poznawczych determinuje bowiem charakter działa ń dokonywanych przez teoretyków AI. Zale Ŝ no ść t ą wida ć przy stosowaniu j ę zyków 14 S. Hanard, Computation Is Just Interpretable Symbol Manipulation; Cognition Isn’t , ss. 379-390, w: "Minds and Machines", Nr 4/1995, s. 384. 15 Por. V. Hardcastle, Computationalism , ss. 310-311, w: "Cognition", Nr 3/1195, ss. 303-317. 16 T. S. Kuhn, Struktura... , s. 33. 18 Zob. tam Ŝ e, s. 55. 19 Tam Ŝ e, s. 54. P. KOŁODZIEJCZYK, Zastosowanie kuhnowskiego poj ę cia paradygmatu w analizie bada ń nad SI Problem ten dyskutuje np. Urszula ś egle ń rozwa Ŝ aj ą c uj ę cie tre ś ci stanów mentalnych w ramach behawioryzmu semantycznego oraz identyczno ś ciowych i komputacyjnych teorii umysłu. Zob. U. ś egle ń , Wprowadzenie do problematyki filozofii umysłu , ss. 111-129, w: "Kognitywistyka i Media w Edukacji", Nr 1/1998, ss. 116-121. 17 5 programowania wysokiego poziomu (np. LISP-a) do konstruowania tak ró Ŝ norodnych systemów inteligentnych jak: napisanego przez Thomasa Evansa programu rozpoznawania analogii mi ę dzy figurami geometrycznymi 20 , skonstruowanego przez Terrego Winograda systemu rozumienia j ę zyka naturalnego SHRDLU 21 , czy te Ŝ systemów ekspertowych, jak np. MATHLAB-u i DENDRAL-a. u Ŝ ywaj ą c terminologii Kuhna mo Ŝ na powiedzie ć , Ŝ e rozwi ą zywanie łamigłówek 22 w oparciu o paradygmat obliczeniowy wynika z faktu, Ŝ e , jak pisze David J. Chalmers, (…) prawie kaŜda przyczynowa organizacja, jaką moŜemy sobie wyobrazić moŜe być ujęta jako opis obliczeniowy. Tak długo, jak przyczynowa organizacja systemu moŜe być analizowana w skończonej liczbie działających na siebie części (…), to organizacja ta moŜe zostać wyabstrahowana w opisie automatów złoŜonych, bądź w ramach jakiegoś innego formalizmu obliczeniowego. 23 Problematyczny pozostaje tu jednak sposób pojmowania terminu ‘obliczanie’, poniewa Ŝ jego wielorakie uj ę cie doprowadziło do rewolucyjnych zmian w obr ę bie paradygmatu obliczeniowego. O zmianach tych traktuje poni Ŝ sza cz ęść tej pracy. 3. Rewolucje, niewspółmierno ść badania nad AI Przyczyn ą rewolucji w dowolnej dyscyplinie naukowej jest, jak wskazuje Kuhn, pojawianie si ę nieusuwalnych anomalii w ramach danej teorii. Anomalii tych nie mo Ŝ na, rzecz jasna, wytłumaczy ć za pomoc ą aparatury teoretycznej dostarczanej przez t ą wła ś nie teori ę . Inaczej mówi ą c, pojawienie si ę anomalii jest zapowiedzi ą kryzysu i upadku danego paradygmatu. Jak pisze Kuhn: Kiedy (…) anomalia zaczyna być postrzegana jako coś więcej niŜ po prostu kolejna łamigłówka nauki normalnej, znak to, Ŝe nauka wchodzi w falę kryzysu. Wśród wielu uczonych danej specjalności rozpowszechnia się świadomość, Ŝe rzeczywiście jest to anomalia. Coraz większa liczba najwybitniejszych specjalistów poświęca jej coraz więcej uwagi. Jeśli opiera się ona nadal wszelkim próbom jej usunięcia (…), wielu uczonych zaczyna ją traktować jako główny przedmiot badań ich dyscypliny. 24 W ramach bada ń nad sztuczn ą inteligencj ą pojawianie si ę anomalii i kryzys obowi ą zuj ą cych paradygmatów mo Ŝ na ukaza ć na podstawie ewolucji reprezentacji wiedzy o ś wiecie wyra Ŝ alnej w j ę zyku naturalnym. Obowi ą zuj ą ce pocz ą tkowo podej ś cie oparte na logice kwantyfikatorów I-go rz ę du zostało wyparte poniewa Ŝ w jego ramach nie mo Ŝ na było wyja ś ni ć anomalii eksplozji kombinatorycznej. Mimo łatwo ś ci mechanizacji wnioskowa ń okazało si ę (na przykład na podstawie analizy systemów QA3 i STRIPS), Ŝ e ten sposób reprezentacji wiedzy nie pozwalał na rewizj ę przekona ń systemu, cz ę sto prowadził do sprzeczno ś ci oraz powodował, Ŝ e na podstawie niewielkiej bazy danych lawinowo rosła liczba wnioskowa ń , które okazywały si ę nieu Ŝ yteczne w procesie reprezentowania wiedzy 25 . Ten sposób podej ś cia do problemu reprezentacji został wyparty przez formalizm systemów 20 Opis działania tego programu zawiera artykuł: M. Minsky, Sztuczna inteligencja , tłum. D. Gajkowicz, ss. 290- 308, w: Dzi ś i jutro maszyn cyfrowych , Warszawa, 1969, ss. 294-302. 21 Zob. T. Winograd, Understanding Natural Language , New York, 1972. 22 T. S. Kuhn, Struktura... , s. 152. 25 Por. P. Konderak, Obliczeniowe modele rozumienia j ę zyka naturalnego , ss. 7-24, w: "Philosophon Agora", Nr 1/1999, s. 16. P. KOŁODZIEJCZYK, Zastosowanie kuhnowskiego poj ę cia paradygmatu w analizie bada ń nad SI Na temat poj ę cia łamigłówki zob. T. S. Kuhn, Struktura ..., ss. 73-86. 23 D. J. Chalmers, On implementing a computations , ss. 391-402, w: "Minds and Machines", Nr 4/1995, s. 397. 24
[ Pobierz całość w formacie PDF ] zanotowane.pldoc.pisz.plpdf.pisz.plimikimi.opx.pl
|
|
StartZastosowanie analiz geochemicznych w petrologii skal magmowych, Geologia, UNIWERSYTET WARSZAWSKI, SEMESTR I, METODY BADAŃ MINERAŁÓW I SKAŁ, Metody badan mineralow, Metody badanZastosowanie techniki wysokich ciśnień w technologii żywności, Technologia żywności, Technologia żywnościZastosowanie kliniczne metody OMT Kaltenborn-Evjenth, Metody specjalne, Metody Specjalne w FizjoterapiiZastosowanie gliny w budownictwie, budownictwo, Budynki z gliny i słomy, ArtykułyZastosowanie rezonansu, Dokumenty, DokumentyZastosowanie Excela w pracy analityka finansowego specjalisty ds controllingu i analityka sprzedazy zaexan, Księgarnia Biznes, FinanseZastosowanie fizjoterapii w profilaktyce prozdrowotnej u osób po 65 r.ż., fizjoterapia, FizjoterapiaZastosowanie SPME do badań biomedycznych, Artykuły naukowe, SPME i HS-SPMEZastosowanie przypraw, kuchnia, przyprawy i ziołaZadania - geometria, SIMR, Sem 1, Algebra
zanotowane.pldoc.pisz.plpdf.pisz.pldotykserca.keep.pl
Cytat
Filozof sprawdza się w filozofii myśli, poeta w filozofii wzruszenia. Kostis Palamas Aby być szczęśliwym w miłości, trzeba być geniuszem. Honore de Balzac Fortuna kołem się toczy. Przysłowie polskie Forsan et haec olim meminisse iuvabit - być może kiedyś przyjemnie będzie wspominać i to wydarzenie. Wergiliusz Ex Deo - od Boga. |
|