مستقبل التفكير

محمد عبد الكريم يوسف
levantheartland@gmail.com

2022 / 4 / 13

أجهزة الكمبيوتر والعقول في تخيلات منتصف القرن العشرين

ستيفاني ديك

ترجمة محمد عبد الكريم يوسف

لمحة عن المستقبل

في 10 كانون الأول 1996 ، نشرت صحيفة نيويورك تايمز مقالاً بعنوان "إثبات الرياضيات الحاسوبية يظهر قوة التفكير."
جاء المقال بعد إعلان أن برنامج كمبيوتر قد حل مشكلة رياضية مفتوحة ، قاومت جهود علماء المنطق لأكثر من سبعين عامًا. أُطلق على البرنامج اسم تأهيل المشروع الموسع ، من أجل "مُثِّل المعادلة" ، وقد صُمم لإثبات النظريات المنطقية.

تم استخدام أجهزة الكمبيوتر لإثبات النظريات من قبل ، في وقت مبكر من منتصف الخمسينيات من القرن الماضي. و بالنسبة للجزء الأكبر ، كان يُعتقد أن النجاحات السابقة تمثل حلًا بسيطًا نسبيًا للمشكلات أو مجرد التحقق من حالة القوة الغاشمة. لكن هذا البرنامج ، وفقًا لمهندسه الأساسي ويليام ماكيون ، شكّل "قفزة نوعية إلى الأمام" وأظهر قوة التفكير .
كان لدى ماكيون وزملاؤه ، في مختبر أرغون الوطني ، رؤية للرياضيات حيث لن تكون أجهزة الكمبيوتر مجرد أدوات للبحث في الرياضيات ، بل ستصبح بالأحرى وكيلا عن البشر في الأبحاث الرياضية وسيصبحون "الزملاء" أو "الموجهون" أو "الزملاء في العمل" أو "المتعاونون". سيكونون قادرين على اكتساب وعرض الكليات ، مثل التفكير ، الذي يشكل العمل الرياضي.

ولكن ما هي طبيعة التفكير - أكثر الكليات رياضية - التي قيل أن تأهيل المشروع الموسع قد أظهرها؟
تم الإعلان رسميًا عن إنجاز تأهيل المشروع الموسع أولاً في مجلة الاستدلال الآلي المجلة الرائدة في مجال البحث الذي يحمل اسمًا والذي تطور خلال أواخر الستينيات.

تم تطوير هذا المجال على عكس مجال البحث الأكثر شهرة للذكاء الاصطناعي. وسعى الأخير لمحاكاة التفكير البشري بواسطة الكمبيوتر. من ناحية أخرى ، أراد ممارسو التفكير الآلي استكشاف إمكانية أشكال جديدة من التفكير إذ يمكن أن تتفوق أجهزة الكمبيوتر على الأشخاص ، بدلاً من محاكاتهم. وفي إطار تخيل رؤية شاملة للكمبيوتر لمستقبل الرياضيات ، صاغ ماكيون وزملاؤه معاني جديدة تمامًا للتفكير نفسه.

لمحة من الماضي:

في عام 1854م نشر عالم المنطق الإنجليزي جورج بول أحد أقدم النصوص في المنطق الرياضي الحديث: دراسة لقوانين الفكر التي أسست النظريات الرياضية للمنطق والاحتمالات . وعادة ما يتم اختصار عنوان العمل إلى قوانين الفكر ، لكن الباقي مهم أيضًا. لقد قصد بول "التحقيق في القوانين الأساسية لتلك العمليات الذهنية التي يتم من خلالها تنفيذ الاستدلال" و "التعبير عنها بلغة رمزية لحساب التفاضل والتكامل."
بالنسبة لبول ، فإن مجال المنطق يدرس ما يتبع مما يمكن أن يؤسس على قوانين التفكير البشري. ستكون قواعد الفكر هي قوانين الاستدلال المنطقي.
وأصبح تطور المنطق مهمًا بشكل خاص في الرياضيات في أواخر القرن التاسع عشر. في ذلك الوقت ، كان هناك قلق متزايد من أن المعرفة الرياضية قد تكون غير متسقة ومليئة بالتناقضات. ظهرت هذه المشاعر جزئيًا بسبب اكتشاف بعض التناقضات في الرياضيات ، وخاصة نظرية المجموعات. كما ظهر أيضًا عندما أصبح علماء الرياضيات مشتتين بشكل متزايد بين الحقول الفرعية للبحث التي غالبًا ما تلتزم بمعايير مختلفة ، ولا تتحدث مع بعضها البعض.
من أجل إنقاذ انضباطهم وابتعادهم عن هذه التناقضات والانقسامات المقلقة ، شرع بعض علماء الرياضيات في البحث عن أسس جديدة يمكن استخدامها لتوحيد الرياضيات وإعادة بنائها من الأسفل إلى الأعلى ، والقضاء على إمكانية التناقض وتقديم تبرير خطوة بخطوة للحقيقة الرياضية المطالبات. يعتقد الكثيرون أن المنطق ، الذي يُفهم على أنه علم الاستنتاج ، القائم على قوانين التفكير البشري ، هو أفضل أساس ممكن من هذا القبيل.

وقد جرت العديد من المحاولات لتمثيل الوحدات الأساسية للتفكير البشري ضمن نظام استنتاجي رسمي اتبعت نظرية بول. نشرت غوتلوب فريجه بحثا جميلا بعنوان: الكتابة المفاهيمية و لغة الصيغة الحسابية لتفكير رينين
و في عام 1879، وعلى خطى بول ، حاولت فريج صياغة "تدوين مفهوم" رسمي ، لغة من الفكر الخالص ، على غرار الرياضيات. ولاحقًا ، سيعمل عالما الرياضيات البريطانيان ، ألفريد نورث وايتهيد و برتراند راسل ، ضمن هذا النظام المنطقي لبناء أدلة على جميع النتائج الموجودة من فروع الرياضيات.

وبعد تعداد كامل لجميع الأفكار، وحساب خطوات التفكير المستخدمة في الرياضيات." سوف تصبح براهينهم استنتاجاتهم الناتجة مؤكدة لأنها ستُبنى وفقًا للخطوات التي يفترض أنها بديهية والأفكار البدائية التي شكلت التفكير البشري.

إن المفاهيم البدائية مثل "الفصل" و "النفي" ، المستعارة من اللغة الطبيعية ، أعطيت شكلاً رياضيًا. من هذه الافتراضات البدائية تم صياغتها ، على سبيل المثال، " أي شيء ضمنيًا من خلال اقتراح أولي حقيقي يكون صحيحًا" و "إذا كانت q صحيحة ، فإن " p أو q تكون صحيحة." وقد كانت هذه الافتراضات البدائية هي اللبنات الأساسية التي سيُبنى منها الدليل.

والرياضيات ، التي صيغت بهذه الطريقة ، ستؤسس على المنطق. سيتم تأسيس المنطق بدوره على قوانين التفكير البشري التي سعى بول وفريج ورسل ووايتهيد وآخرون إلى تقطيرها. ستقدم هذه القوانين أيضًا ما يبدو أنه وصفة مثالية لإنشاء "آلات تفكير" تماما مثل الإنسان - وإذا كان من الممكن صنع أجهزة كمبيوتر لتنفيذ قوانين الاستنتاج ، التي وصفها علماء المنطق على أنها قوانين الفكر نفسها ، أفلا يفكرون؟

مستقبل فاشل

إن دراسة مسألة ما إذا كانت الآلات تستطيع التفكير أم لا قد سبقت ظهور الحوسبة الرقمية الحديثة بوقت طويل ، وتأتي بأشكال عديدة جنبًا إلى جنب مع نظريات وتجارب الآلات والعقول المتغيرة.
لكن مع أجهزة الكمبيوتر ، بدا هذا الحلم ممكنًا أكثر من أي وقت مضى. ويبدو أن المنطق الرياضي مجال إشكالي جذاب بشكل خاص في هذا الصدد. لسبب واحد ، أجهزة الكمبيوتر تتبع قواعد نموذجية - يمكنها فقط أن تفعل ما يمكن أن يُطلب منها صراحةً القيام به وفقًا لمجموعة محدودة من القواعد القابلة للتنفيذ. جاء المنطق مع حساب رسمي جاهز للبديهيات وقواعد الاستدلال الصريحة.

علاوة على ذلك ، فقد تم تصميم هذه البنية التحتية الرسمية ، كما رأينا ، لالتقاط العناصر الأساسية للتفكير البشري نفسه. إذا تمكنت أجهزة الكمبيوتر من اتباع "قوانين الفكر" هذه ، فإنها ستكون قادرة على إثبات النظريات ، وبذلك تظهر إحدى الكليات الأكثر ارتباطًا بالذكاء البشري.

ليس من المستغرب إذن أن يتم يتمثل أحد الأساليب البديهية لأتمتة الإثبات حيث يزود الكمبيوتر بمبادئ المنطق وقواعد الاستدلال. ويمكن بعد ذلك برمجة الكمبيوتر لتطبيق الأخير على الأول من أجل استنتاج أي عواقب منطقية يمكن إثباتها. يمكن للمستخدمين إدخال اقتراح منطقي وتشغيل الكمبيوتر لمعرفة ما إذا كان أي تسلسل مسموح به للاستدلال أدى إلى هذا الاقتراح. إذا كان الأمر كذلك ، فإن سلسلة الخطوات التي اتخذها البرنامج في هذا التسلسل ستشكل دليلاً ، وكان الكمبيوتر سينشر "قوانين الفكر" لحل مشكلة رياضية. لم تنجح.

وعلى الرغم من السرعة والفعالية الهائلة التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر (حتى في الخمسينيات من القرن الماضي) أن تنفذ بها التعليمات ، اكتشف الممارسون بسرعة أن طريقة البحث عن الإثبات هذه بمفردها كانت غير فعالة إلى حد أنها غير قابلة للاستخدام. لم يؤد ذلك فقط إلى انفجار أسي للبيانات بالنظر إلى عدد الاستدلالات التي يمكن إجراؤها ، ولكن لم يكن هناك أيضًا طريقة لمعرفة متى أو ما إذا كان سيتم العثور على دليل على الإطلاق. لاحظ الباحث لاري وس ، من جامعة أرغون ، في عام 1964 أنه "إذا كان هناك دليل على النظرية المرغوبة ، فسيتم تسجيله في مجموعات الأمثلة المتزايدة بشكل مطرد."

ومع ذلك ، فإن "المعدل الكارثي لنمو هذه المجموعة [...] ، هو الذي حدد هلاك إنشاء معادل شامل."

يتضح أن تطبيق قواعد الاستدلال على البديهيات لن يمكّن أجهزة الكمبيوتر من إثبات النظريات أو عرض أي شيء يعتبره الممارسون سلوكًا ذكيًا وتفكيرًا.
و في ضوء هذا الإدراك ، اتجه البحث في أتمتة الإثبات نحو تطوير استراتيجيات من أجل بحث أكثر كفاءة. و اعتمد كل الممارسين استراتيجيات مختلفة ، مدفوعة برؤى معينة للكمبيوتر ، وحدوده وإمكانياته للعمل الرياضي في المستقبل. يعتقد البعض أن "قوانين الفكر" تأتي من منطق القرن التاسع عشر في الواقع لكنها لم تكشف كيف بحث علماء الرياضيات عن البراهين ، وشرعوا في اكتشاف الممارسة الفعلية لإثبات النظرية البشرية ومن ثم أتمتتها. ومع ذلك ، لم يكن الآخرون مهتمين بجعل أجهزة الكمبيوتر تفعل ما يفعله الناس. لقد أرادوا معرفة ما يمكن أن تفعله أجهزة الكمبيوتر ولا يستطيع الناس فعله. ما هي مسارات التفكير والإثبات والاكتشاف التي أتاحتها أجهزة الكمبيوتر والتي لم تكن ممكنة بطريقة أخرى؟

الدقة

وبعد عام واحد من تشر ووس لملاحظاته المحبطة حول إنشاء مثيل شامل ، نشر جون ألان روبنسون بحصا بعنوان : الآلات التي تعتمد المنطق والتي تعتمد على الدقة في العمل.

في ذلك ، قدم ما يمكن أن يصبح أحد أقوى الأدوات لتأكيد الكمبيوتر ، ومعه ، قدم رؤية جديدة للتفكير المنطقي نفسه. كما وصف روبنسون ، وهو كلاسيكي وعالم منطق ، التقاليد الحالية للتحليل المنطقي على النحو التالي:

تقليديا ، كانت هناك حاجة إلى خطوة واحدة في الاستنتاج ، لأسباب براغماتية ونفسية ، لتكون بسيطة بما يكفي [...] ليتم فهمها على أنها صحيحة من قبل الإنسان في فعل فكري واحد. لا شك أن هذه العادة تنبع من الرغبة في أن تكون كل خطوة من خطوات الاستنتاج غير قابلة للشك ، و على الرغم من أن الاستنتاج ككل قد يتكون من سلسلة طويلة من هذه الخطوات. [...] جزء من النقطة ، إذن ، من التحليل المنطقي للاستدلال الاستنتاجي هو تقليل الاستدلالات المعقدة ، التي تتجاوز قدرة العقل البشري على استيعابها كخطوات فردية ، و تحويلها إلى سلاسل من الاستدلالات الأبسط ، كل منها ضمن قدرة العقل البشري على فهم صفقة واحدة.

ما ضربه روبنسون هو أن دراسة المنطق ودراسة ما يسمى بالعناصر النفسية والمعرفية البدائية للاستنتاج البشري كانت واحدة واحدة. بالنسبة لبول وفريجه ووايتهين وراسيل ، كانت العناصر الأساسية للمنطق هي العمليات الأساسية للعقل البشري.
رأى روبنسون في حساب إمكانية وجود منطق جديد ، مصمم للاستفادة من قوة الحوسبة لاتباع القواعد المعقدة بدلاً من تلك التي تلائم العقول البشرية: "عندما ينفذ الوكيل تطبيق مبدأ الاستدلال هو آلة حوسبة حديثة ، فإن القيد التقليدي على تعقيد مبادئ الاستدلال لم يعد مناسبًا للغاية. تصبح المبادئ الأكثر قوة ، التي ربما تتضمن قدرًا أكبر بكثير من معالجة المعلومات التجميعية لتطبيق واحد ، أمرًا ممكنًا ".
لم يتحسر روبنسون على الاختلافات بين الناس وأجهزة الكمبيوتر فقد رأى في تلك الاختلافات تحديدًا مستقبلًا مثيرًا للرياضيات.
قدم روبنسون أحد مظاهر هذه المنطق الموجه نحو الآلة في عام 1965 ، بناءً على ما أسماه "مبدأ الحل". كان من المفترض أن تكون القوانين التي تقوم على أسس المنطق الموجه للإنسان واضحة ، ولا تحتاج إلى مزيد من التبرير ، مثل القياس المنطقي القديم : كل البشر أناس . سقراط إنسان . لذلك ، سقراط بشر. لم تكن استنتاجات الاستدلال القائم على القرار واضحة جدًا. من المبنى (1) كل كلاب الصيد تعوي في الليل ؛ (2) أي شخص لديه قطط لن يكون لديه أي فئران. (3) ما يعوي في الليل ليس مناسبا للنوم الخفيف. (4) ليس لدى يوحنا قطة ولا كلب ؛ سيسمح القرار بالاستنتاج : إذا كان جون ينام نوما خفيفًا ، فلن يكون لدى جون أي فئران.
لقد تم تصميم القرار على وجه التحديد ليس لاستيعاب علم النفس البشري ولكن بدلاً من ذلك للتحايل عليه ، والاستفادة من سرعة وكفاءة آلات الحوسبة.
كان القرار قويًا بشكل لا يصدق ، وبصورة متزايدة تم تضمينه مع أنواعه لدى أقوى مبرهنين للنظريات في النصف الثاني من القرن العشرين ، مثل برامج تأهيل المشروع الموسع التي تم الاحتفال بها باعتبارها تدل على "قوة التفكير" في نيويورك تايمز ، وقد ارتبطت "قوتها المنطقية" بهذه النظرة المتغيرة حيث يتم اعتبار القرار والعمليات الموجهة بالحاسوب مثلها على أنها تفكير. وبهذا المعنى ، كانت القوة البشرية مجرد مثال على فئة أكبر من "التفكير" بدلاً من تعريفها.
و قد ظهر مجال بحثي جديد بالكامل - يسمى الاستدلال الآلي أو الاستنتاج الآلي - في أعقاب نجاح الدقة. و تم إنشاء هذا المجال على عكس ذلك النظام الأكثر شهرة ، والذي أصبحت رؤيته للمستقبل مألوفة أكثر: الذكاء الاصطناعي .
لم يدرك ممارسو الذكاء الاصطناعي القرار كخطوة نحو أهدافهم بالتفكير في تاريخ مجالهم إذ كتب ممارسو البحث في أرغون:
عندما قدم [زميلنا] ورقة بحثية رائعة عن الدقة الفائقة المؤهلة إلى إحدى المجلات الرئيسية للذكاء الاصطناعي ، لم يرسلها أحد المحررين المحترفين حتى للتحكيم ؛ لقد أعاد البحث للتو مع ملاحظة قصيرة تفيد بأن مجلة رابطة آلات الحوسبة ما تزال تنشر مثل هذه الأبحاث " وعلى الرغم من أنني لا أعرف السبب فإن هذه العبارة الأخيرة ترمز إلى مجتمع الذكاء الصناعي الأوسع كما نراه في إدراكنا وتم تقييم المنطق الرسمي ووجدت المجلة أنه غير موجود.

لقد سعى الذكاء الاصطناعي إلى جعل أجهزة الكمبيوتر مثل البشر. وسعى الاستدلال الآلي إلى إيجاد مسارات لحل المشكلات لا يمكن للبشر الوصول إليها ، و لفتح المنطق والمنطق بأنفسهم ، لفصلهم عن قوانين الفكر البشري. يتعلق جزء من الانتقادات الموجهة للذكاء الصناعي إلى حقيقة القرار والأدوات المشابهة لها ، و أخذت الدليل الرياضي إلى أبعد من وجهة نظر الإنسان ، مما أدى إلى إزاحة الوضوح والفهم اللذين لا شك فيهما والذي حاولت الأنظمة المنطقية السابقة توفيره.
المشكلة التي تم حلها في برنامج تأهيل المشروع الموسع في عام 1996 عندما تم الإعلان عن "قوتها المنطقية" في صحيفة نيويورك تايمز لا تتعلق بأي شيء سوى المنطق المنطقي ، وهو النظام الرسمي الذي تم تطويره بعد "تحقيق في قوانين الفكر" ، والذي تم على أساسه تأسيس النظريات الرياضية للمنطق والاحتمالات. كانت المشكلة ، المسماة تخمين روبنز ، جزءًا من مشروع مستمر لإيجاد "أبسط" مجموعة من البديهيات للنظام المنطقية ، في أفكاره الأساسية والبدائية. وفي الثلاثينيات من القرن الماضي ، اقترح هربرت روبنز مجموعة جديدة من ثلاث بديهيات ، معتبرًا أنها أبسط مجموعة كافية ، لكنها لم تقدم أي دليل إذ لم يتم العثور على أي شيء حتى تم تقديم المسألة إلى تأهيل المشروع الموسع في عام 1996.

وعندما فشل علماء المنطق ، المجهزين بكلياتهم وممارساتهم المنطقية ، لمدة سبعة عقود ، وجد أن تأهيل المشروع الموسع دليلاً واضحا في غضون دقائق معدودة.
قدم برنامج الكمبيوتر ، الذي ينفذ "الاستدلال الآلي" ، معلومات جديدة حول المنطق الذي يعود إلى قرن من الزمان والذي كان من المفترض أن يلتقط قوانين الفكر البشري ، ولكن في هذه الحالة بدا واضحا أنه كان يراوغ الحقيقة .

العنوان الأصلي :
Stephanie Dick , The Future of Thinking: Computers and Minds in mid-Twentieth Century Imaginations, http://histscifi.com/essays/dick/thinking.html



https://www.ahewar.org/
الحوار المتمدن