בינה מלאכותית

פרה־היסטוריה של הבינה המלאכותית

בני אדם תמיד תהו על מהותם של השכל, המחשבה והשפה, ותרו אחר ייצוגים מתאימים לידע שלהם. אריסטו ניסה למסד את השאלות האלה באמצעות הלוגיקה הסילוגיסטית, שנותרת כאחת מאסטרטגיות המפתח של הבינה המלאכותית. מדקדקים מהעת העתיקה ומימי הביניים חקרו מאפיינים עדינים יותר של השפה שאריסטו לא התייחס אליהם, והמתמטיקאי ברנרד בולצאנו עשה את הניסיון המודרני הראשון למסד את הסמנטיקה ב־1837.
תכנון המחשבים המוקדם הונע בעיקר על ידי המתמטיקה המורכבת שנדרשה לכוונון נשק באופן מדויק, עם מערכות אנלוגיות למשוב שהיוו השראה לרעיון של הקיברנטיקה. הביטוי "בינה מלאכותית" ציין את התחליף בסביבה הדיגיטלית לביטוי "קיברנטיקה" ששימש בסביבה האנלוגית.

התפתחות של תאוריית הבינה המלאכותית

הרבה מההתמקדות המקורית של מחקר הבינה המלאכותית נובע מגישה ניסויית לפסיכולוגיה, ומדגישה את מה שאפשר לכנות תבונה לשונית (אותה אפשר לראות באופן מובהק במבחן טיורינג).
גישות לבינה מלאכותית שאינן מתמקדות בבינה לשונית כוללות רובוטיקה וגישות של בינה קולקטיבית, המדגישות שינוי פעיל של הסביבה, או קבלת החלטות בקונצנזוס, ומקבלות את השראתן מהביולוגיה או הפוליטיקה כשהן מחפשות מודלים לצורת הארגון של התנהגות "תבונית".
בינה מלאכותית גם שואבת את השראתה ממחקרים על בעלי חיים, בעיקר חרקים, אותם קל יותר לרובוטים לחקות, וכן מבעלי חיים עם קוגניציה מורכבת יותר, כמו קופים, שדומים לבני אדם במובנים רבים אך יש להם יכולות מופחתות לתכנון וקוגניציה. יש מחקרים שטוענים כי קל יותר לחקות בעלי חיים, מכיוון שהם לכאורה פשוטים יותר מבני אדם, אך מודל חישובי מוצלח לבינת בעלי חיים אינו קיים עדיין.
אבני דרך בפיתוח הבינה המלאכותית הן המחקרים "תחשיב לוגי של הרעיונות שמאחורי הפעילות העצבית" (1943), מאת וורן מק'קולוך ו־וולטר פיטס (A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity (1943), by Warren McCulloch and Walter Pitts), ו"מכונות חישוב ותבונה" (1950), מאת אלן טיורינג (Computing Machinery and Intelligence (1950), by Alan Turing), וכן "סימביוזת אדם־מחשב" מאת ג'. סי. ר. ליקלידר (Man-Computer Symbiosis by J.C.R. Licklider). ראו קיברנטיקה ומבחן טיורינג לדיון נוסף.

מחקר ניסויי בבינה מלאכותית

הבינה המלאכותית החלה כתחום ניסויי בשנות ה־50, עם חלוצים כמו אלאן ניואל והרברט סימון, שייסדו את מעבדת הבינה המלאכותית הראשונה באוניברסיטת קרנגי מלון, וג'ון מקארתי ומרווין מינסקי, שייסדו את המעבדה ב־MIT ב־1959.
ציון דרך בהתפתחות המחקר בבינה מלאכותית הוא כנס שנערך בשנת 1956 בדרטמות קולג'. בכנס זה השתתפו חלוצי התחום, ובהם מינסקי, מקארתי וסימון (כל אחד מהשלושה זכה מאוחר יותר בפרס טיורינג). במסגרת הכנס טבע מקארתי את המונח "בינה מלאכותית" (Artificial Intelligence - AI).
בעבר היו שני סוגים כלליים של מחקר בינה מלאכותית – ה"מסודרים" וה"בלגניסטים". הגישה ה"מסודרת", ה"קלאסית" או ה"סימבולית", באופן כללי, עוסקת במניפולציה סימבולית של מושגים מופשטים, וזוהי המתודולוגיה שבה משתמשים בדרך כלל במערכות המתקדמות. הגישה המקבילה היא ה"בלגניסטית", או ה"קישורית", שרשתות נוירונים מלאכותיות הן הדוגמה הטובה ביותר שלה, המנסות "לפתח" תבונה על ידי בניית מערכות ושיפור שלהן בעזרת תהליך סטטיסטי כלשהו, במקום לתכנן מראש מערכת שתשלים את המשימה. שתי הגישות הופיעו כבר בתחילת ההיסטוריה של התחום. בשנות ה־60 ובה־70 הגישות הבלגניסטיות לא היו מקובלות, אך העניין בהן עלה שוב בשנות ה־80 כאשר המגבלות של הגישות ה"מסודרות" של אותו הזמן נעשו ברורות. במשך הזמן התברר שלשתי הגישות יש מגבלות חמורות.
המחקר בבינה מלאכותית מומן בחלקו הגדול על ידי הסוכנות לפרויקטים מתקדמים במחקר ביטחוני בארצות הברית (DARPA), ועל ידי מיזם הדור החמישי ביפן. חוסר ההצלחה של המחקר שמומן באותו הזמן להביא לתוצאות מיידיות, למרות ההבטחות הגדולות, הביא לקיצוצים גדולים במימון של הסוכנויות הממשלתיות בסוף שנות ה־80, מה שהביא לירידה בהתעסקות בתחום. בעשור שלאחר מכן, חוקרי בינה מלאכותית רבים עברו לתחומים שכנים עם מטרות צנועות יותר, כמו מערכות לומדות, רובוטיקה, ואופטיקת מחשבים, אם כי מחקר של בינה מלאכותית טהורה עדיין המשיך.
צעדים ראשונים בבינה מלאכותית כללו הענקת יכולת מילולית למחשב, כלומר מתן יכולת למחשב להבין שפה מדוברת ולהגיב בשפה מדוברת. מבחן טיורינג, שמקורו במאמר שפרסם אלן טיורינג בשנת 1950, מוביל לכיוון זה, ואחד הצעדים הראשונים למימושו נעשה בתוכנית "אלייזה", שפיתח ג'וזף וייצנבאום מ־MIT. תוכנית זו (הקרויה על שם גיבורת מחזהו של ג'ורג' ברנרד שו, "פיגמליון"), יוצרת סימולציה של פסיכיאטר. האדם, המקיים דיאלוג עם התוכנית באמצעות מקלדת, זוכה ממנה לתגובות אינטליגנטיות לכאורה, כפי שפסיכיאטר אנושי היה מגיב. ספרו של המשורר דוד אבידן "הפסיכיאטור האלקטרוני שלי" (1974) כולל שמונה שיחות של אבידן עם "אלייזה" (לדעת צבי ינאי, שהיה מעורב ביצירת הקשר בין אבידן ל"אלייזה", המשורר נטל לעצמו חירות רבה בעריכת השיחות, שאינן משקפות את יכולתה האמיתית של "אלייזה"). אלא שכיום ברור שהיכולת לבנות תוכנה השולטת בשפה טבעית היא משימה מורכבת ביותר, הדורשת גם שילוב של ידע נרחב בבלשנות ובמדעים קוגניטיביים אחרים.
הישג נוסף לתחום הבינה המלאכותית הוא תוכנות היודעות לשחק משחקים "אינטליגנטיים" המצריכים "חשיבה". דוגמה בתחום זה היא תוכנות השחמט המנצחות בימינו את השחקן הממוצע בנקל. על היתרון האנושי (יכולת לשלול מהר מצבים לא מעניינים, אינטואיציה) מפצות התוכנות במאגרי מידע עצומים של ידע תאורטי (ספרי פתיחות וסיומים בשחמט לדוגמה) ובאלגוריתמים הפורסים את כל אפשרויות המשחק מספר רב של מהלכים קדימה - הרבה יותר מהיכולת האנושית. בבסיסן, אותן תוכנות נעזרות במבנה נתונים הנקרא עץ מינימקס לשם כך.

ביקורת, והתייחסויות לבינה מלאכותית

בשנות ה־60 של המאה ה־20, מספר מחקרים דחו את האפשרות של בינת מכונה מסיבות פילוסופיות או לוגיות, כגון "השכל, המכונה וגדל" (1961) מאת ג'ון לוקאס. עם ההתפתחות של טכניקות פרקטיות המבוססות על מחקר הבינה המלאכותית, עלו טענות כי המתנגדים לבינה מלאכותית שינו כל הזמן את עמדתם ביחס למשימות כמו שחמט ממוחשב או הבנת שפה שקודם נחשבו כ"תבוניות", על מנת להכחיש את ההצלחות של הבינה המלאכותית. דאגלס הופשטטר בספרו "גדל, אשר, באך" (Gödel, Escher, Bach) אומר, כי הזזת היעדים הזו היא למעשה אמירה ש"תבונה" היא "כל מה שאדם יכול לעשות ומחשבים לא יכולים". מדען המחשב א.וו. דייקסטרה לא התלהב מייחוס יכולת חשיבה למחשב, וטען כי "השאלה האם מחשב יודע לחשוב דומה לשאלה האם צוללת יודעת לשחות".]
נכון ל־2017, ישנם מדענים הטוענים, כי בינה מלאכותית היא "הקבוצה של הבעיות במדעי המחשב שאין להן פתרונות טובים כרגע".] כלומר, ברגע שתת־תחום כלשהו מגיע לתוצאה מוצלחת, הוא מוצא מתחום הבינה המלאכותית וניתן לו שם אחר. דוגמאות לזה הן הכרת תבניות, עיבוד תמונה, רשתות נוירונים, עיבוד שפה טבעית, רובוטיקה ותורת המשחקים. אם כי השורשים של כל אחת מהדיסציפלינות האלה בבינה המלאכותית, כיום הם נחשבים כתחומים נפרדים.