ยุคทฤษฎีเบื้องต้น
ทศวรรษ 1930–ทศวรรษ 1950 · Turing และกำเนิดการคำนวณ
ก่อนที่คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์จะถือกำเนิดขึ้น นักคณิตศาสตร์ได้เริ่มสำรวจคำถามอันลึกซึ้งแล้วว่า “เครื่องจักรสามารถคิดได้หรือไม่” คำถามนี้นำไปสู่การก่อตัวของรากฐานทางทฤษฎี ซึ่งวางรากฐานทางคณิตศาสตร์และตรรกศาสตร์สำหรับการกำเนิดของปัญญาประดิษฐ์ในเวลาต่อมา ผู้บุกเบิกในยุคนี้—Turing, Church, Gödel—ผลงานของพวกเขาไม่ได้เป็นเพียงการสำรวจทางคณิตศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเป็นการไต่สวนเชิงปรัชญาเกี่ยวกับธรรมชาติของจิตใจมนุษย์อีกด้วย
การสำรวจทางทฤษฎีในยุคนี้สามารถแบ่งออกเป็นสามสายหลัก ได้แก่ การพัฒนาทฤษฎีการคำนวณ (นำโดย Turing และ Church) ขีดจำกัดของตรรกศาสตร์รูปนัย (ผลงานของ Gödel) และการกำเนิดของทฤษฎีสารสนเทศ (ผลงานของ Shannon) ทั้งสามทิศทางนี้ถักทอเข้าด้วยกันเป็นรากฐานของปัญญาประดิษฐ์
เหตุการณ์สำคัญ
ทฤษฎีความไม่สมบูรณ์ของ Gödel
Kurt Gödel ได้ตีพิมพ์ทฤษฎีความไม่สมบูรณ์ของเขา ซึ่งพิสูจน์ว่าระบบรูปนัยที่มีพลังเพียงพอจะมีส่วนที่กล่าวไม่ได้ว่าจริงหรือเท็จภายในระบบนั้น การค้นพบนี้ไม่เพียงสร้างความตกตะลึงให้กับวงการคณิตศาสตร์เท่านั้น แต่ยังมีนัยสำคัญต่อทฤษฎีการคำนวณและปัญญาประดิษฐ์อีกด้วย
Kurt Gödel (1906–1978)
ข้อสมมติ Church-Turing
Alonzo Church และ Alan Turing ได้เสนอข้อสมมติ Church-Turing อันโด่งดังอย่างอิสระต่อกัน ข้อสมมตินี้กล่าวว่าฟังก์ชันใดที่คำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฟังก์ชันนั้นจะคำนวณได้โดยเครื่อง Turing ซึ่งเป็นการทำให้แนวคิดเชิงสัญชาตญาณเรื่อง “ความสามารถในการคำนวณ” เป็นรูปนัย และกลายเป็นรากฐานของวิทยาการคอมพิวเตอร์
Alonzo Church และ Alan Turing
เครื่อง Turing
Alan Turing ได้นำเสนอแนวคิดเรื่องเครื่อง Turing ในบทความสำคัญของเขา “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem” แบบจำลองการคำนวณเชิงนามธรรมนี้สามารถจำลองกระบวนการใด ๆ ที่คำนวณได้ทางคณิตศาสตร์
Alan Turing (1912–1954)
แลมบ์ดาแคลคูลัส
Alonzo Church ได้เสนอ Lambda Calculus ซึ่งเป็นระบบรูปนัยสำหรับการนิยามและการประยุกต์ใช้ฟังก์ชัน Lambda Calculus ถือเป็นรากฐานทางทฤษฎีของการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน โดยแบบดั้งเดิมของปี 1936 นั้นไม่มีระบบชนิดข้อมูล ชาร์ชได้เพิ่มระบบชนิดข้อมูลแบบเรียบง่ายในปี 1940 (“A Formulation of the Simple Theory of Types”) ซึ่งเป็นหนึ่งในระบบชนิดข้อมูลที่ชัดเจนในยุคแรก ๆ
Alonzo Church (1903–1995)
แบบจำลองเซลล์ประสาท
Warren McCulloch และ Walter Pitts ได้ตีพิมพ์ “A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity” ซึ่งนำเสนอแบบจำลองเซลล์ประสาทเทียมแบบแรก (McCulloch-Pitts neuron) แบบจำลองนี้ทำให้เซลล์ประสาทเป็นสวิตช์เกณฑ์ไบนารีอย่างง่าย วางรากฐานสำหรับการวิจัยโครงข่ายประสาทเทียมในเวลาต่อมา
Warren McCulloch และ Walter Pitts
ไซเบอร์เนติกส์
Norbert Wiener ได้ตีพิมพ์ “Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine” ก่อตั้งสหวิทยาการใหม่ด้านไซเบอร์เนติกส์ การศึกษาว่าระบบควบคุมตนเองผ่านกลไกป้อนกลับได้อย่างไร ส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อปัญญาประดิษฐ์และวิทยาการหุ่นยนต์
Norbert Wiener (1894–1964)
ทฤษฎีสารสนเทศของ Shannon
Claude Shannon ได้ตีพิมพ์ “A Mathematical Theory of Communication” วางรากฐานของทฤษฎีสารสนเทศ แนวคิดต่าง ๆ เช่น เอนโทรปี การเข้ารหัส และปริมาณข้อมูล กลายเป็นเครื่องมือหลักในการทำความเข้าใจข้อมูลและการประมวลผลข้อมูล
Claude Shannon (1916–2001)
การทดสอบ Turing
ใน “Computing Machinery and Intelligence” Turing แทนที่คำถามที่กำกวมว่า “เครื่องจักรคิดได้หรือไม่” ด้วยเกมการเลียนแบบ ซึ่งผู้ประเมินใช้การสนทนาด้วยข้อความเพื่อแยกเครื่องจักรออกจากมนุษย์ นี่เป็นเกณฑ์เชิงพฤติกรรม ไม่ใช่หลักฐานว่าเครื่องจักรมีจิตสำนึก
Alan Turing
ข้อเสนอ Dartmouth ปี 1955
ในปี 1955 John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester และ Claude Shannon ใช้คำว่า “Artificial Intelligence” ในข้อเสนอ Dartmouth Summer Research Project และวางกรอบโครงการวิจัยสำหรับฤดูร้อนปี 1956
John McCarthy และคณะ
บุคคลสำคัญ
Alan Turing
บิดาแห่งวิทยาการคอมพิวเตอร์
Turing ไม่เพียงเป็นผู้ก่อตั้งวิทยาการคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังเป็นนักบุกเบิกแนวคิดปัญญาประดิษฐ์ แบบจำลองเครื่อง Turing ของเขาวางรากฐานให้กับทฤษฎีการคำนวณ และการทดสอบ Turing ก็เป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องจักรอัจฉริยะ ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ผลงานของเขาช่วยถอดรหัส Enigma ของเยอรมัน ในปี 1954 Turing เสียชีวิตหลังจากถูกกดขี่ข่มเหงเพราะรสนิยมทางเพศ ในปี 2013 สมเด็จพระราชินีนาถเอลิซาเบธที่ 2 ได้พระราชทานอภัยโทษหลังมรณกรรมให้แก่เขา
Alonzo Church
บิดาแห่งแลมบ์ดาแคลคูลัส
Church เป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย Princeton Lambda Calculus ของเขาเป็นรากฐานทางทฤษฎีของการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน Turing ทำปริญญาเอกภายใต้การดูแลของเขาที่ Princeton ในปี 1936 ทั้งสองต่างให้นิยามของความสามารถในการคำนวณได้โดยอิสระจากกัน ซึ่งต่อมาเรียกว่าข้อสมมติ Church-Turing และยังคงเป็นศูนย์กลางของทฤษฎีการคำนวณ
Kurt Gödel
นักตรรกศาสตร์
ทฤษฎีความไม่สมบูรณ์ของ Gödel ถือเป็นการค้นพบทางคณิตศาสตร์ที่สำคัญที่สุดครั้งหนึ่งของศตวรรษที่ 20 แสดงให้เห็นว่าแม้ระบบที่แม่นยำอย่างคณิตศาสตร์ก็มีขีดจำกัดในตัวมันเอง—เป็นแนวคิดเชิงปรัชญาที่ส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์
Claude Shannon
บิดาแห่งทฤษฎีสารสนเทศ
Shannon ไม่เพียงเป็นผู้ก่อตั้งทฤษฎีสารสนเทศเท่านั้น แต่ยังเป็นนักสำรวจปัญญาประดิษฐ์ยุคแรก ๆ เขาสร้างหนูกล (Theseus) ที่สามารถแก้เขาวงกตได้—หนึ่งในการสาธิตเครื่องเรียนรู้ในยุคแรก ๆ วิทยานิพนธ์ปริญญาโทปี 1937 ของเขา “A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits” ถือเป็นรากฐานของทฤษฎีวงจรสวิตช์ดิจิทัล
Norbert Wiener
บิดาแห่งไซเบอร์เนติกส์
Wiener เป็นนักคณิตศาสตร์ที่ MIT ผู้ก่อตั้งไซเบอร์เนติกส์ ซึ่งเป็นสหวิทยาการ แนวคิดเรื่อง “การป้อนกลับ” (feedback) ของเขามีอิทธิพลต่อการวิจัย AI ยุคแรก Wiener ยังเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรก ๆ ที่เตือนถึงอันตรายของเครื่องจักรเช่นนี้ แต่ไม่ใช่คนแรกที่หวาดกลัวมัน บทความของเขาใน Science ปี 1960 นำคำเตือนของตนไปเทียบกับนวนิยายของ Samuel Butler ที่เขียนไว้เกือบหนึ่งศตวรรษก่อน ซึ่งเล่าถึงเครื่องจักรที่ปกครองมนุษย์
คำกล่าวสำคัญ
ข้าพเจ้าขอเสนอให้พิจารณาคำถามว่า “เครื่องจักรคิดได้หรือไม่”
Computing Machinery and Intelligence · Mind 59 (236), 1950, 433–460
…จิตของมนุษย์ (แม้ในขอบเขตของคณิตศาสตร์บริสุทธิ์) เหนือกว่าความสามารถของเครื่องจักรจำกัดใด ๆ อย่างไม่มีที่สิ้นสุด มิฉะนั้นก็ย่อมมีปัญหาไดโอแฟนไทน์ที่แก้ไม่ได้โดยสมบูรณ์อยู่จริง
Some basic theorems on the foundations of mathematics and their implications · Gibbs Lecture, 1951; Collected Works III, 1995, p. 310 · Internet Encyclopedia of Philosophy
หากเราใช้กลไกเพื่อบรรลุเป้าหมายของเรา โดยที่เราไม่อาจแทรกแซงการทำงานของมันได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเริ่มต้นไปแล้ว… เราก็ควรแน่ใจให้ดีว่าเป้าหมายที่ใส่ลงไปในเครื่องจักรคือเป้าหมายที่เราปรารถนาจริง ๆ ไม่ใช่เพียงของเลียนแบบที่ดูฉูดฉาด
Some Moral and Technical Consequences of Automation · Science 131 (3410), 1960, 1355–1358