АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Стохастический нейронный аналоговый калькулятор с подкреплением

Стохастический нейронный аналоговый калькулятор с подкреплением (англ. Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator, SNARC) — нейросетевая вычислительная машина, разработанная Марвином Ли Мински[1].[2][3] По инициативе Мински, Джордж Армитедж Миллер обеспечил финансирование проекта (несколько тысяч долларов) от Управления военно-морских исследований Министерства обороны США летом 1951 года. Работы выполнялись самим Мински — тогда аспирантом-математиком Принстонского университета. Одновременно аспирант-физик Принстона Дин С. Эдмондс заявил о своём опыте в электронике и был привлечён Мински к проекту[4][5][6].

История

Ещё во время обучения в бакалавриате Мински вдохновился статьёй 1943 года Уоррена МакКаллока и Уолтера Питтса о искусственных нейронах и решил построить подобное устройство. Механизм обучения реализовывал подкрепляющее обучение в духе бихевиоризма (по Скиннеру), и Мински активно обсуждал детали работы с самим Скиннером. Испытания проводились на лабиринте, подобном лабиринту Клода Шеннона: машина училась находить выход, решая задачу поиска трассы. В отличие от установки Шеннона, где использовался физический робот, калькулятор Мински моделировал поведение «крыс» в лабиринте. Симуляция визуализировалась световой индикацией, а схема получала подкрепление каждый раз, когда «крыса» достигала цели.

Машина преподнесла изобретателям неожиданный эффект: «Крысы на самом деле взаимодействовали друг с другом. Если одна находила удачный маршрут, остальные стремились его повторить»[6].

Считается, что эта машина стала одной из первых попыток реализовать искусственный интеллект с использованием нейросетей. Впоследствии Мински участвовал в создании проекта MAC в MIT (который позднее разделился на Лабораторию информатики и Лабораторию искусственного интеллекта). Сейчас их объединяет Лаборатория компьютерных наук и искусственного интеллекта MIT. В 1985 году Мински также стал одним из основателей MIT Media Lab.

По воспоминаниям Мински, он отдал машину студентам в Дартмут, и позднее вся установка исчезла, кроме единственного нейрона[7]. Сохранилось фото последнего нейрона; на нём — 6 электронных ламп, одна из которых выполнена фирмой Sylvania (JAN-CHS-6H6GT/G/VT-90A).

Устройство и принцип работы

Устройство представляло собой случайно соединённую сеть примерно из 40 синапсов по Хеббу. Каждый синапс имел запоминающий регистр, состоящий из конденсатора, скользящей муфты с моторным приводом и потенциометра (ручки вероятности с диапазоном от 0 до 1). Физическое положение потенциометра задавало математическую вероятность того, что при поступлении сигнала на один вход на выходе появится отклик. Если сигнал проходил, специальный конденсатор сохранял это состояние и активировал электромагнитную муфту. В этот момент оператор мог нажать кнопку вознаграждения; это активировало электромагниты, которые сцепляли муфты и поворачивали потенциометры недавно сработавших синапсов, повышая напряжение на соответствующих конденсаторах[8]. При этом запускался мотор, снятый с гироскопического автопилота Minneapolis-Honeywell C-1, ранее применявшегося в бомбардировщике B-24[9]. Мотор приводил цепь, соединявшуюся со всеми 40 синапсами, фиксируя, активировалась ли их муфта. Так как конденсаторы «запоминали» состояние лишь ограниченное время, цепь учитывала только самые свежие обновления вероятностей.

Каждый нейрон содержал 6 вакуумных ламп (двойных триодов 12BH7)[8] и мотор. Вся установка по размерам сопоставима с роялем, в ней около 300 ламп, которые часто выходили из строя — тем не менее система продолжала функционировать[6].

Примечания

  1. ↑ Миниски, Марвин. 1952. «A Neural-Analogue Calculator Based Upon a Probability Model of Reinforcement.» Harvard University Psychological Laboratories, Cambridge, Massachusetts.
  2. ↑ Crevier, Daniel. AI: The Tumultuous Search for Artificial Intelligence. — New York, NY : BasicBooks, 1993. — P. 34–35. — ISBN 0-465-02997-3.
  3. ↑ Russell, Stuart. Artificial Intelligence: A Modern Approach / Stuart Russell, Peter Norvig. — London, England : Pearson Education, 2003. — P. 17. — ISBN 0-137-90395-2.
  4. ↑ Edmonds, Dean S. Jr. Recollections of my Wartime and University Experiences (англ.). Engineering and Technology History Wiki (ethw.org) (12 мая 2021). Дата обращения: 26 августа 2026. Архивировано 20 сентября 2025 года.
  5. ↑ Bernstein, Jeremy. Marvin Minsky’s Vision of the Future (англ.), The New Yorker (6 декабря 1981). Архивировано 19 октября 2025 года. Дата обращения: 26 августа 2026.
  6. ↑ 1 2 3 Bernstein, Jeremy. Marvin Minsky's Vision of the Future, The New Yorker (6 декабря 1981). Архивировано 19 октября 2025 года. Дата обращения: 26 августа 2026.
  7. ↑ Устная история.
  8. ↑ 1 2 SNARC (Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator). Museum of AI. Дата обращения: 26 августа 2026.
  9. ↑ Howard, R. W. (ноябрь 1973). “Automatic flight controls in fixed wing aircraft–The first 100 years”. The Aeronautical Journal [англ.]. 77 (755): 533—562. DOI:10.1017/S0001924000041889. ISSN 0001-9240. Дата обращения 2026-08-26. Проверьте дату в |date= (справка на английском)

Литература

  • Crevier, Daniel. AI: The Tumultuous Search for Artificial Intelligence. — New York, NY : BasicBooks, 1993. — ISBN 0-465-02997-3.
  • Russell, Stuart. Artificial Intelligence: A Modern Approach / Stuart Russell, Peter Norvig. — London, England : Pearson Education, 2003. — ISBN 0-137-90395-2.
  • Levy, Steven. Hackers. — Себастопол, Калифорния : O'Reilly, 2010. — ISBN 978-1-449-38839-3.
  • Minsky, Marvin. «A Neural-Analogue Calculator Based upon a Probability Model of Reinforcement». Harvard University Psychological Laboratories, Cambridge, Massachusetts, 8 января 1952.

Ссылки

Категории