STUDENT

STUDENT — одна из первых программ в области искусственного интеллекта, решающая текстовые задачи по алгебре. STUDENT был написан на языке Лисп Дэниелом Г. Боброу в 1964 году в качестве докторской диссертации «Natural Language Input for a Computer Problem Solving System»[1][2]. Программа предназначена для чтения и решения типов задач с формулировками, встречающихся в школьных учебниках по алгебре на английском языке. STUDENT часто упоминается как один из самых ранних достижений искусственного интеллекта в области обработки естественного языка.

Техническое описание

В 1960-е годы мэйнфреймы использовались преимущественно в университетских исследовательских проектах. В рамках проекта MAC в Массачусетском технологическом институте система STUDENT стала одним из первых примеров программного обеспечения для поиска ответов на вопросы, полностью основанного на обработке естественного языка и символьном программировании. Другие ранние попытки решать текстовые задачи по алгебре также осуществлялись на оборудовании и с использованием программного обеспечения 1960-х годов, например, системы Philips, Baseball и Synthex. Программа была реализована на языке программирования LISP[3]. Использованный в ней символьный подход ограничивал область понимания естественного языка конкретным «микромиром» (текстовыми задачами), что позволяло успешно обходить многие сложности и неоднозначности реального мира.

STUDENT принимает текстовые задачи на английском языке как входные данные и на выходе выдает числовой ответ. Это реализовано с помощью многослойного пайплайна, основанного на эвристиках для преобразования шаблонов. Сначала предложения на английском языке преобразуются в так называемые ядровые предложения, каждое из которых содержит одну информацию. Затем такие предложения переводятся в математические выражения[4]. В базе знаний системы Боброу, реализованной в 1968 году для решения текстовых алгебраических задач, было записано 52 факта.

Система STUDENT использует основанный на правилах подход с применением логического вывода[5]. Правила для обработки языка заранее программируются разработчиком и позволяют анализировать предложения на естественном языке.

Более мощные методы обработки естественного языка, такие как машинное обучение, стали широко использоваться позднее, с ростом вычислительных возможностей и распространились в дополнение к системам на основе правил[6].

Пример задачи

Если количество клиентов, которых получает Том, вдвое больше квадрата 20% от числа объявлений, которые он размещает, а число объявлений составляет 45, то сколько клиентов будет у Тома?

(пример из книги Норвиги[2])

Историческое значение

Программа STUDENT признаётся одним из первых успешных шагов к созданию систем для общения с компьютерами на естественном языке. В современных академических обзорах по истории искусственного интеллекта и обработки естественного языка за период 2017—2026 годов программа продолжает упоминаться как основополагающее достижение в области символьного решения задач[7].

Разработчик

Создатель программы Дэниел Г. Боброу скончался 20 марта 2017 года. Среди его ключевых заслуг перед научным сообществом — пост президента Американской ассоциации искусственного интеллекта (AAAI) в 1989—1991 годах[8], получение премии ACM Software System Award в 1992 году и премии Дональда Э. Уокера за выдающиеся заслуги от Международной объединённой конференции по искусственному интеллекту (IJCAI) в 1993 году[9].

Примечания

Литература

  • Natural Language Input for a Computer Problem Solving System, докторская диссертация Д. Г. Боброу.
  • Russell, Stuart J.; Norvig, Peter (2003), Artificial Intelligence: A Modern Approach (2-е изд.), Аппер Сэддл Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall, ISBN 0-13-790395-2, [1], с. 19
  • Crevier, Daniel (1993), AI: The Tumultuous Search for Artificial Intelligence, Нью-Йорк: BasicBooks, ISBN 0-465-02997-3 , с. 76–79

Категории