filosofie in actie: filosofie & ki

Wouter Beek

me@wouterbeek.com 12 April 2012

Yen Shih De koning keek de figuur verbouwereerd aan. Het liep met snelle passen en

bewoog het hoofd op en neer, zodat iedereen het voor een levende mens zou hebben gehouden. Yen raakte de kin van de figuur aan, en het begon te

zingen in perfecte harmonie. Yen raakte de hand van de figuur aan en het begon bepaalde houdingen aan te nemen. Het bleek in staat om iedere

beweging te maken die men kan bedenken. Toen de voorstelling tot een einde kwam, begon de robot met de ogen te

knipperen in een poging avances naar de aanwezige dames te maken. Toen de koning dit zag werd hij woedend en dreigde Yen Shih ter plekke te laten executeren. Yen Shih, bang voor de dreigementen van de koning, haalde de

robot ter plekke uit elkaar om de koning in te laten zien waar hij in feite mee te maken had. Want daar lagen de onderdelen op de grond. Het bleek niets meer te zijn dan een constructie van leer, hout, lijm en lak in verschillende

kleuren: wit, zwart, rood en blauw. [De koning] nam een diepe adem en sprak: “Kan het zo zijn dat de menselijke

kunde met die van de grote Maker van de Natuur wedijvert?”

Yen Shih functionalisme, een mentale toestand is volledig te beschrijven

in termen van zijn causale relaties tot andere mentale toestanden en tot sensoren en actuatoren

type-fysicalisme, een mentale toestand is identiek aan een

toestand waar de hersenen zich in bevinden

monisme, er is geen fundamenteel onderscheid tussen lichaam/materie en ziel/geest

dualisme, lichaam/materie en ziel/geest zijn fundamenteel

verschillend maar causaal gerelateerd zijn

syllogisme

noodzakelijke afleidingen volgen op basis van een beperkt aantal stringent geformuleerde principes

deductie

“Een discours waarin bepaalde dingen voorondersteld

worden, en waaruit andere dingen dan die wat

voorondersteld zijn op noodzakelijke wijze volgen.”

[Analytica Priora, 24B18-20]

Aristoteles

Ovidius

Pygmalion, trouwde met het

door hem gemaakte beeld van een vrouw

Cupido, op instigatie van

Venus, bracht haar tot leven

8 B.C., Metamorfose X

Al-Jazarī

1206, Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices.

mechanische bediende die

drankjes schenkt

automatisch orkest

Da Vinci

1495, robot die menselijke bewegingen kan maken

de machine als ideaal van de

mens

Leibniz

stepped Reckoner (1672-1694 + - / *

alfabet van het denken universele redeneertaal

Leibniz

lingua characteristica: een taal waarin alle kennis formeel kan worden uitgedrukt

calculus ratiocinator: de calculus van het denken

“Laat ons discussiëren!” wordt “Laat ons dat berekenen!”

“cogitatio est computatio”

Thomas Hobbes

Leibniz

“If controversies were to arise, there would be no more need of disputation between two philosophers than between

two accountants. For it would suffice to take their pencils in their hands, and say to each

other: Let us calculate.”

[Dissertio de Arte Combinatoria, 1666, vert. L.M. Picard]

Babbage

difference engine berekent polynomialen

analytical engine

algemeen toepasbare computer

Ada Lovelace “The Enchantress of Numbers”

vertaalde Luigi Menabrea’s beschrijving van Babbage’s

Analytical Engine (1842-1843)

en… voegde voetnoten toe met daarin de eerst software

code ooit (een berekening van de Bernoulli nummers)

de eerste programmeur

Alan Turing

Bombe Engima WWII

formaliseerde het begrip

‘berekenbaarheid’ Turing machine

1936, On Computable Numbers, with an Application to the

Entscheidungsproblem

Turing test

Alan Turing

“I propose to consider the question 'Can machines think?’”

Turing 1950, Computing Machinery and Intelligence

“Will the interrogator decide wrongly as often when the game is played like this as he does

when the game is played between a man and a woman? These questions replace our original,

‘Can machines think?’” Turing 1950

Turing Test

menselijke schoonheid

rekenmachine gedrag van machines

intelligent gedrag menselijk

gedrag

vliegtuig

artificial intelligence

? ?

Turing Test

Turing Test anthopomorphic fallacy

als de Turing Test zou worden toegepast op religieuze objecten, dan zouden beelden, bergen, katten, stukjes hout en stenen

allemaal de test voor religiositeit hebben doorstaan Michael Schermer

niet al het menselijke gedrag is intelligent niet al het intelligent gedrag is aan te treffen in mensen?

“The criticism that a machine cannot have much diversity of behaviour is just a way of saying that it cannot have much

storage capacity.” Turing 1950

BEREKENBAARHEID

Turing machine taal: 0 en 1 interpretatie: positieve natuurlijke getallen zijn sequenties van 1 conventie: de invoer argumenten zijn sequenties

van teken 1 de argumenten worden gescheiden

door een 0 de lees- en schrijfkop begint bij de

eerste 1 van het eerste input argument en eindigt bij de eerste 1 van het output argument

From state

Observe Act To state

Q0 1 0 Q1

Q1 0 R Q2

Q2 1 R Q2

Q2 0 1 Q3

Q3 1 L Q3

Q3 0 R Q4

functie

implicaties van de Turing machine

Chruch-Turing these iedere effectief berekenbare functie is Turing-berekenbaar

effectieve berekening waarin iedere stap precies gedetermineerd is en met zekerheid het

antwoord geeft in een eindig aantal stappen

“ignoramus et ignorabimus” “Wir dürfen nicht denen glauben, die heute mit philosophischer Miene und überlegenem Tone den Kulturuntergang prophezeien

und sich in dem Ignorabimus gefallen. Für uns gibt es kein Ignorabimus, und meiner Meinung nach auch für die

Naturwissenschaft überhaupt nicht. Statt des törichten Ignorabimus heiße im Gegenteil unsere Losung: Wir müssen wissen — wir werden wissen!”

[Hilbert 1930]

entscheidungsproblem is er een mechanische methode die de beslisbaarheid van iedere

assertie bewijst?

Halting probleem

beslisprobleem, een ja/nee vraag. Halting probleem, gegeven een programma en een invoer, beslis of het programma eindigt of niet 1. Programma write(abc); met lege

invoer. antwoord: ja 2. Programma pred(X):- pred(X); met

invoer a. antwoord: nee.

Halting probleem

als het halting probleem beslisbaar is, dan is er

een berekenbare functie 𝑓 waarvoor geldt

𝑓 𝑥,𝑦 ≔ �1, 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑥 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑝𝑒 𝑝𝑒𝑒 𝑒𝑒𝑖𝑝𝑒𝑝 𝑦 0, 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑥 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑝𝑒 𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑝𝑒𝑒 𝑒𝑒𝑖𝑝𝑒𝑝 𝑦

Halting probleem Neem aan dat 𝑓 berekenbaar is.

𝑓 𝑥,𝑦 ≔ �1,𝑝𝑎𝑎 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑥 𝑝𝑒𝑒 𝑒𝑒𝑖𝑝𝑒𝑝 𝑦 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑝𝑒 0,𝑝𝑎𝑎 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑥 𝑝𝑒𝑒 𝑒𝑒𝑖𝑝𝑒𝑝 𝑦 𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑝𝑒

We definiëren een gedeeltelijke functie g:

g x ≔ � 0,𝑝𝑎𝑎 𝑓 𝑥, 𝑥 = 0𝑝𝑒𝑝𝑒𝑒𝑒𝑓𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑝𝑒,𝑝𝑎𝑎 𝑓 𝑥, 𝑥 ≠ 0

Aangezien 𝑓 berekenbaar is, is 𝑝 gedeeltelijk berekenbaar. Het algoritme dat 𝑝 berekent noemen we 𝑒. Voor 𝑝(𝑒) zijn er twee mogelijkheden:

Als g(e) = 0, dan f(e, e) = 0 (definitie van g) en f(e, e) =1 (definitie van f). Als 𝑝(𝑒) = 𝑝𝑒𝑝𝑒𝑒𝑒𝑓𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑝𝑒, dan f(e, e) ≠ 0 (definitie van 𝑝) en 𝑓(𝑒, 𝑒) = 0 (definitie van 𝑓).

Conclusie: 𝑓 is niet berekenbaar.

Halting probleem

er is geen berekenbare functie 𝑓 die de correcte uitkomsten voor het halting probleem kan geven

eerste orde logica (semi-beslisbaar)

iedere taal met equivalentie en één ander binair predicaat

Halting probleem

“Zu einer Antwort, die man nicht aussprechen kann, kann man auch die Frage nicht

aussprechen.” [6.5]

FYSIEKE SYMBOOL SYSTEMEN

Logic Theorist

“Over Christmas, Al[len] Newell and I invented a thinking machine.”

Herbert & Simon, januari 1956

bewijst 38 theorema’s uit Russell and Whitehead’s Principia Mathematica

AI, definitie

“[AI] is that branch of computer science dealing

with symbolic, nonalgorithmic methods of problem solving.”

Buchanan & Shortliffe 1983

kennis versus (algoritmisch) redeneren

Philosophical Ramifications

“[We] invented a computer program capable of thinking

non-numerically, and thereby solved the venerable

mind-body problem, explaining how a system

composed of a matter can have the properties of

mind.” Herbert Simon (Allen Newell)

PSS hypothese

“A Physical Symbol System has the necessary and sufficient means for general intelligent

action.”

PSS hypothese

1. redeneren is de manipulatie van formele symbolen (Aristoteles, Frege, Russell & Whitehead, Shannon)

– theorieën van redeneren / informatie / communicatie abstraheren van de inhoud

2. automatiseer (1): rekenen is een fysiek proces 3. stored program concept, programmas zijn zelf

data – interpretation in een PSS

4. List processing, patronen die referenten hebben – designation in een PSS

PSS: onderdelen

• Symbols: physical patterns. [vocabulary] • Expressions / symbol structures: (certain)

sequences of symbols. [vocabulary + syntax language]

• Processes: functions mapping from and to expressions.

PSS: designation & interpretation • E is an expressions, P is a process, PSS is a physical

symbol system. • We call all physical entities objects O.

– Symbols are objects. – Expressions are objects, and are collections of objects that

adhere to certain strictures. – Processes are objects!

• E designates O according to PSS: I. Given E, PSS can affect O, or II. Given E, PSS can behave according to O.

• PSS interprets E: – E designates P, as in (II).

• Machines are experimental setups for designating and interpreting symbols.

PSS: Evaluating the hypothesis

• “A Physical Symbol System has the necessary and sufficient means for general intelligent action.”

• dit is geen theorema – het verband tussen PSS en intelligentie kan niet

worden bewezen • het is een empirische generalizatie

– waarheid of onwaarheid blijkt door machines te bouwen en hun gedrag te observeren

• KI is een empirische wetenschap (zoals natuurkunde), maar gaat over symbolisch redeneren (zoals wijsbegeerte)

RATIONALITEIT, WAARHEID, DIAGNOSE

rationaliteit & waar geloof

rationeel denken is beginnen met onbetwijfelbare waarheden en nieuwe

waarheden afleiden:

1. monotoon toenemend 2. atomaire geloofsinhouden

3. keuze probleem: wat nu af te leiden?

rationaliteit & redenen

rationeel denken is redenen vinden voor opvattingen een reden J is een paar van verzamelingen (IN-J en UIT-J) niet-monotone validiteit: J is een valide reden voor P indien alle IN-J in zijn en alle UIT-J uit zijn veronderstel P: P is IN

IN-J={}, UIT-J={niet-P} ontvang een reden I voor niet-P: niet-P is IN

IN-I={Q,R,S}, UIT-I={P} tegenspraak, dus neem P terug: P is UIT

truth maintenance

het regent de straat is nat er is een emmer water omgekeerd

tegenspraak tegenspraak

inference engine

truth maintencance

redenen

tegenspraken

Multiplier 1

Multiplier 2

Multiplier 3

Adder 1

Adder 2

2

2

3

3

12

10

x

y

z

Multiplier 1

Multiplier 2

Adder 1

Multiplier 3

keer 2

Adder 2

keer 1

plus 1

keer 3

plus 2

consistentie-gebaseerde diagnose

Conflicten: {A1, M1, M2}, {A1, M1, A2, M3}

Candidaten: {A1}, {M1}, {A2, M2}, enz. (door set-covering)

Metingen: b.v. waarde Y

Conflicten: {A1, M1, M2}, {A1, A2, M1, M3} Candidaten: {A1}, {M1}, {A2, M2}, enz. (door set-covering)

TOEPASSING: ECOLOGISCHE KENNIS DIAGNOSTICEREN EN REPAREREN

Example

I expect Free Space to be Low.

What should be the value of Inhabited Space in state 2?

Inhabited Space should be High there.

Then this directed correspondence cannot be right.

Initial OBS

Blueprint

Device

Component Library

Diagnose

CCM/SD

Build CCM

Diagnoses

OBS

Probe point Perform

Read

Observe

Measuring result

Measuring action

Inputs

Outputs

Repair

Initial OBS

Outputs

Inputs

Device Student

Blueprint Component Library

Repair Diagnose

Expectation

Build CCM

Diagnoses

Modeling Goals

QR Sim QR Model Simulate

Model

Inspect

OBS

Probe point Perform

Read

Observe

Measuring result

Measuring action

CCM/SD

Question Ask

Responds Answer

Communicate

Automatic Repair

TERMINOLOGISCHE VERWARRING

Grounding

http://dbpedia.org/resource/Mortality_rate http://dbpedia.org/resource/Population

http://dbpedia.org/resource/Size

Expert/teacher Student

grounding

Semantic repository

Feedback & Recommendations

feedback

recommendations

Student

Expert

Community of users

e.g., “You can complete your model with a P+ proportionality”

e.g., “Users who modelled death also modelled birth”

Intra-model consistency

Water Framework Directive [WFD, EC Directive

2000/60/EV]

Renewable Energy Directive [RDD, EC Directive 2009/28/EC

TOEPASSING: COMPUTATIONELE MODELLEN VAN WETENSCHAPPELIJKE ONTDEKKING

computationele modellen van wetenschappelijke ontdekking

data/observaties taxonomie

wetten theorie

achtergrondkennis modellen, wetten en theorie toegepast op een specifieke

situatie verklaringen

voorspellingen (predictie, postdictie) anomalieën, observaties die niet verklaard/voorspeld worden

door een model ‘esthetica’ / modelleer principes

Stellingen

• Tijdens de opleiding Wijsbegeerte moet er meer aandacht komen voor de toepassing van filosofische theorie in de praktijk.

• Wetenschapsfilosofie zou meer verweven moeten zijn met de praktijk van de (natuur)wetenschap. (Concrete voorstellen voor een verbeterde onderzoekspraktijk, inclusief kan en klare tools.)

• Als je kunt rekenen hoef je niet te debatteren.