Système de symboles physiques - Physical symbol system

Voir aussi : Philosophie de l'intelligence artificielle et Système de données

Un système de symboles physiques (également appelé système formel ) prend des modèles physiques (symboles), les combine en structures (expressions) et les manipule (à l'aide de processus) pour produire de nouvelles expressions.

L' hypothèse du système symbolique physique ( PSSH ) est une position dans la philosophie de l'intelligence artificielle formulée par Allen Newell et Herbert A. Simon . Ils ont écrit:

"Un système de symboles physiques a les moyens nécessaires et suffisants pour une action intelligente générale."

—  Allen Newell et Herbert A. Simon

Cette affirmation implique à la fois que la pensée humaine est une sorte de manipulation de symboles (parce qu'un système de symboles est nécessaire pour l'intelligence) et que les machines peuvent être intelligentes (parce qu'un système de symboles est suffisant pour l'intelligence).

L'idée a des racines philosophiques chez Hobbes (qui prétendait que le raisonnement n'était « rien de plus que le calcul »), Leibniz (qui tenta de créer un calcul logique de toutes les idées humaines), Hume (qui pensait que la perception pouvait être réduite à des « impressions atomiques ») et même Kant (qui analysait toute expérience comme contrôlée par des règles formelles). La dernière version s'appelle la théorie computationnelle de l'esprit , associée aux philosophes Hilary Putnam et Jerry Fodor .

L'hypothèse a été fortement critiquée par diverses parties, mais est au cœur de la recherche sur l'IA. Un point de vue critique commun est que l'hypothèse semble appropriée pour l'intelligence de niveau supérieur comme jouer aux échecs, mais moins appropriée pour l'intelligence banale comme la vision. Une distinction est généralement faite entre le type de symboles de haut niveau qui correspondent directement aux objets du monde, tels que <chien> et <queue> et les "symboles" plus complexes qui sont présents dans une machine comme un réseau de neurones .

Exemples

Voici des exemples de systèmes de symboles physiques :

  • Logique formelle : les symboles sont des mots comme "et", "ou", "pas", "pour tout x" et ainsi de suite. Les expressions sont des énoncés de logique formelle qui peuvent être vrais ou faux. Les processus sont les règles de la déduction logique.
  • Algèbre : les symboles sont "+", "×", " x ", " y ", " 1 ", " 2 ", " 3 ", etc. Les expressions sont des équations. Les processus sont les règles de l'algèbre, qui permettent de manipuler une expression mathématique et de conserver sa vérité.
  • Un ordinateur numérique : les symboles sont des zéros et des uns de la mémoire de l'ordinateur, les processus sont les opérations du CPU qui changent la mémoire.
  • Échecs : les symboles sont les pièces, les processus sont les coups d'échecs légaux, les expressions sont les positions de toutes les pièces sur l'échiquier.

L'hypothèse du système de symboles physiques prétend que les deux sont également des exemples de systèmes de symboles physiques :

  • Pensée humaine intelligente : les symboles sont encodés dans notre cerveau. Les expressions sont des pensées . Les processus sont les opérations mentales de la pensée.
  • Un programme d' intelligence artificielle en marche : les symboles sont des données. Les expressions sont plus de données. Les processus sont des programmes qui manipulent les données.

Arguments en faveur de l'hypothèse du système de symboles physiques

Newell et Simon

Deux sources de preuves suggéraient à Allen Newell et Herbert A. Simon que la « manipulation de symboles » était l'essence de l'intelligence humaine et machine : le développement de programmes d' intelligence artificielle et d'expériences psychologiques sur des êtres humains.

Tout d' abord, dans les premières décennies de la recherche en IA , il y avait un certain nombre de programmes très réussis qui ont utilisé le traitement des symboles de haut niveau, tels que Newell et Herbert A. Simon « s problème général Solver ou Terry Winograd » s SHRDLU . John Haugeland a nommé ce type de recherche sur l'IA « Good Old Fashioned AI » ou GOFAI . Les systèmes experts et la programmation logique sont les descendants de cette tradition. Le succès de ces programmes suggérait que les systèmes de traitement de symboles pouvaient simuler n'importe quelle action intelligente.

Et deuxièmement, des expériences psychologiques menées en même temps ont révélé que, pour des problèmes difficiles de logique, de planification ou de tout type de "résolution d'énigmes", les gens utilisaient également ce type de traitement de symboles. Les chercheurs en IA ont pu simuler les compétences de résolution de problèmes étape par étape des personnes disposant de programmes informatiques. Cette collaboration et les questions qu'elle soulève finiront par aboutir à la création du domaine des sciences cognitives . (Ce type de recherche était appelé « simulation cognitive ».) Cette ligne de recherche suggérait que la résolution de problèmes humains consistait principalement en la manipulation de symboles de haut niveau.

Symboles vs signaux

Dans les arguments de Newell et Simon, les "symboles" auxquels l'hypothèse fait référence sont des objets physiques qui représentent des choses dans le monde, des symboles tels que <chien> qui ont une signification ou une dénotation reconnaissable et peuvent être composés avec d'autres symboles pour créer des symboles plus complexes. symboles.

Cependant, il est également possible d'interpréter l'hypothèse comme faisant référence aux simples 0 et 1 abstraits dans la mémoire d'un ordinateur numérique ou au flux de 0 et 1 passant par l'appareil perceptif d'un robot. Ce sont aussi, dans un certain sens, des symboles, bien qu'il ne soit pas toujours possible de déterminer exactement ce que les symboles représentent. Dans cette version de l'hypothèse, aucune distinction n'est faite entre « symboles » et « signaux », comme l' expliquent David Touretzky et Dean Pomerleau .

Selon cette interprétation, l'hypothèse du système de symboles physiques affirme simplement que l'intelligence peut être numérisée . Il s'agit d'une affirmation plus faible. En effet, Touretzky et Pomerleau écrivent que si les symboles et les signaux sont la même chose, alors « [l]a suffisance est une donnée, à moins que l'on ne soit un dualiste ou une autre sorte de mystique, parce que les systèmes de symboles physiques sont Turing-universels ». La thèse largement acceptée de l' Église-Turing soutient que tout système universel de Turing peut simuler n'importe quel processus imaginable qui peut être numérisé, avec suffisamment de temps et de mémoire. Puisque tout ordinateur numérique est Turing-universel , tout ordinateur numérique peut, en théorie, simuler tout ce qui peut être numérisé avec un niveau de précision suffisant, y compris le comportement d'organismes intelligents. La condition nécessaire de l'hypothèse des systèmes de symboles physiques peut également être affinée, puisque nous sommes prêts à accepter presque n'importe quel signal comme une forme de "symbole" et que tous les systèmes biologiques intelligents ont des voies de signal.

Critique

Nils Nilsson a identifié quatre « thèmes » ou motifs principaux dans lesquels l'hypothèse du système de symboles physiques a été attaquée.

  1. L'« affirmation erronée selon laquelle [l'hypothèse du système de symboles physiques] manque de fondement symbolique », ce qui est présumé être une exigence pour une action intelligente générale.
  2. La croyance commune que l'IA nécessite un traitement non symbolique (celui qui peut être fourni par une architecture connexionniste par exemple).
  3. L'affirmation courante selon laquelle le cerveau n'est tout simplement pas un ordinateur et que "le calcul tel qu'il est actuellement compris, ne fournit pas un modèle approprié pour l'intelligence".
  4. Et enfin, certains croient également que le cerveau est essentiellement sans esprit, que la plupart des événements qui se produisent sont des réactions chimiques et que le comportement intelligent humain est analogue au comportement intelligent affiché par exemple par les colonies de fourmis.

Dreyfus et la primauté des compétences inconscientes

Article détaillé : Hubert Dreyfus.

Hubert Dreyfus a attaqué la condition nécessaire de l'hypothèse du système symbolique physique, l'appelant « l'hypothèse psychologique » et la définissant ainsi :

  • L'esprit peut être considéré comme un appareil fonctionnant sur des bits d'information selon des règles formelles.

Dreyfus a réfuté cela en montrant que l'intelligence et l'expertise humaines dépendaient principalement d'instincts inconscients plutôt que d'une manipulation symbolique consciente. Les experts résolvent les problèmes rapidement en utilisant leurs intuitions, plutôt que des recherches d'essais et d'erreurs étape par étape. Dreyfus a fait valoir que ces compétences inconscientes ne seraient jamais capturées dans des règles formelles. Cependant, les progrès du raisonnement sensible et de bon sens ont mis en évidence des données empiriques que les chercheurs envisagent sérieusement en juxtaposition à « l'hypothèse psychologique ».

Searle et sa chambre chinoise

Article principal: chambre chinoise

John Searle de chambre chinoise argument présenté en 1980, a tenté de montrer qu'un programme (ou tout autre système de symbole physique) ne pouvait pas être dit « comprendre » les symboles qu'il utilise; que les symboles eux-mêmes n'ont aucune signification ou contenu sémantique, et donc la machine ne peut jamais être vraiment intelligente à partir de la seule manipulation des symboles.

Brooks et les roboticiens

Articles détaillés : Intelligence artificielle, approche située et paradoxe de Moravec

Dans les années soixante et soixante-dix, plusieurs laboratoires ont tenté de construire des robots utilisant des symboles pour représenter le monde et planifier des actions (comme le Stanford Cart ). Ces projets ont eu un succès limité. Au milieu des années 80, Rodney Brooks du MIT a pu construire des robots dotés d'une capacité supérieure à se déplacer et à survivre sans aucun recours au raisonnement symbolique. Brooks (et d'autres, comme Hans Moravec ) a découvert que nos compétences les plus élémentaires de mouvement, de survie, de perception, d'équilibre et ainsi de suite ne semblaient pas du tout nécessiter de symboles de haut niveau, qu'en fait, l'utilisation de symboles de haut niveau était plus compliqué et moins réussi.

Dans un article de 1990, Elephants Don't Play Chess , le chercheur en robotique Rodney Brooks s'est directement penché sur l'hypothèse du système de symboles physiques, affirmant que les symboles ne sont pas toujours nécessaires puisque « le monde est son meilleur modèle. Il est toujours exactement à jour. Il a toujours tous les détails à connaître. L'astuce est de le sentir de manière appropriée et assez souvent. "

Le connexionnisme

Article détaillé : connexionnisme

Philosophie incarnée

Article détaillé : Philosophie incarnée

George Lakoff , Mark Turner et d'autres ont soutenu que nos compétences abstraites dans des domaines tels que les mathématiques , l' éthique et la philosophie dépendent de compétences inconscientes qui dérivent du corps, et que la manipulation consciente des symboles n'est qu'une petite partie de notre intelligence.

Voir également

Remarques

Les références