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逻辑理论机

逻辑理论是一个计算机程序,写于1955年和1956年,由 Allen Newell, Herbert A. Simon和Cliff Shaw所编写。这是第一个刻意模仿人类解决问题技能的程序,被称为“第一个人工智能程序”。在怀特海德和罗素的《数学原理》中证明前52个定理中的38个,其他的一些也相继被证明。

来源:Wikipedia
简介

逻辑理论是一个计算机程序,写于1955年和1956年,由 Allen Newell, Herbert A. Simon和Cliff Shaw所编写。这是第一个刻意模仿人类解决问题技能的程序,被称为“第一个人工智能程序”。在怀特海德和罗素的《数学原理》中证明前52个定理中的38个,其他的一些也相继被证明。

逻辑理论对人工智能的影响

  • 推理搜索

逻辑理论家探索了一种搜索树: 根是最初的假设,每个分支都是基于逻辑规则的推理。在树的某个地方有一个目标:这个项目想要证明的命题。通向目标的分支的路径是一个证明——一系列的陈述,每一个都是用逻辑规则推导出来的,每个推导都是从假设到要证明的命题。

  • 启发式

Newell和Simon意识到,搜索树将呈指数增长,他们需要“修剪”一些分支,使用“经验法则”来确定哪些路径不太可能导致解决方案。他们称这些特别规则为“启发法”,用George Polya在他的经典著作《数学证明》中引入的术语,如何解决它。(Newell在斯坦福大学接受了Polya的课程)。启发法将成为人工智能研究的一个重要领域,是克服难以处理的指数组合爆炸的重要方法。

  • 列表处理

为了在计算机上实现逻辑理论,这三位研究人员开发了一种编程语言,即IPL,它使用了相同的符号列表处理形式,后来形成了麦卡锡的Lisp编程语言的基础,这是人工智能研究人员仍在使用的一种重要语言。

【描述来源:wikipedia, URL:https://en.wikipedia.org/wiki/Logic_Theorist

发展历史

1955年,当Newell和Simon开始研究逻辑理论的时候,人工智能领域还不存在。甚至连术语本身(“人工智能”)直到1956年夏天才会被创造出来。Simon是一位政治学家,他已经研究了官僚机构的功能, 也就是他的有限理性理论(他后来因此获得诺贝尔奖)。对商业组织的研究中,需要人工智能来洞察人类问题解决和如何决策。西蒙记得上世纪50年代初,在兰德公司(RAND)咨询时,他看到打印机用普通的字母和标点符号作为符号打印出一张地图。他意识到,一台能够操纵符号的机器,也可以模拟决策,甚至可能是人类思维的过程。

印刷地图的程序由Newell写的,他一个位研究物流和组织理论的RAND公司的科学家。1956年,simon 和 Newell 编写了逻辑理论机,利用搜索树来对一个定理进行证明,这也是第一个启发式的程序,也可以认为是第一个AI程序。

1956年夏天, John McCarthy, Marvin Minsky, Claude Shannon 和 Nathan Rochester 组织了一次会议,讨论他们所谓的“人工智能”(这个术语是McCarthy首创的)。Newell和Simon自豪地展示了这个逻辑理论。然而这个项目受到冷淡的接待,他们有些吃惊。当时,没有人意识到他们所做的事情的长远意义。

1957,Simon、J. C. Shaw和Allen Newell三人基于逻辑机的研究创建了GPS(General Problem Solver,一般问题解决器 )项目。eneral Problem Solver能是第一个体现“思考的人性化”方法的项目。一般问题解决器从两个方面着手解决问题:机器可实现的过程和可观察人类的行为。一般问题解决器 (General Problem Solver)可以被认为一个计算机程序,用以作为普遍问题解决机。原理上,任何形式化的符号问题都可以被此程序解决。例如,定理证明,几何问题以及国际象棋对抗。

对于逻辑理论机的遇冷,知道1975年Simon才因此获得诺贝尔奖。

主要事件

年份事件相关论文
1956Newell, A., & Simon提出逻辑理论Newell, A., & Simon, H. (1956). The logic theory machine—A complex information processing system. IRE Transactions on information theory, 2(3), 61-79.
1957Newell, A., & Simon对逻辑理论进行证明实验Newell, A., Shaw, J. C., & Simon, H. A. (1957, February). Empirical explorations of the logic theory machine: a case study in heuristic. In Papers presented at the February 26-28, 1957, western joint computer conference: Techniques for reliability (pp. 218-230). ACM.
1987Poole, D提出一个逻辑推理系统的默认和诊断。Poole, D., Goebel, R., & Aleliunas, R. (1987). Theorist: A logical reasoning system for defaults and diagnosis. In The Knowledge Frontier (pp. 331-352). Springer, New York, NY.
2015Epstein, S. L对协同智能进行回顾Epstein, S. L. (2015). Wanted: Collaborative intelligence. Artificial Intelligence, 221, 36-45.

发展分析

瓶颈

  • 正如Russell和Norvig所指出的,GPS(General Problem Solver)在其能够解决的正式指定问题的数量上是有限的,它所能解决的问题不是“现实世界”的多样性的问题。它们只是在证明有限的领域或“微观世界”中相关的问题。

未来发展方向

  • 目前很难做到人工智能取代人类的所有事,处于中间的过度阶段,人机交互,以及人机合作是未来发展的趋势。

Contributor: Ruiying Cai

简介