Науките за изкуственото

Класическата книга на Хърбърт Саймън „Науките за изкуственото“ категорично заявява, че може да има наука не само за природните явления, но и за това, което е изкуствено. Изследвайки общите му черти, включително икономическите системи, фирмите, изкуствения интелект, сложните инженерни проекти и социалните планове, Саймън твърди, че проектираните системи са легитимна област на изследване и обосновава наука за дизайна. В това издание (книгата е първоначално публикувана през 1996 г.) има материал, който отчита напредъка в когнитивната психология и науката за дизайна и потвърждава и разширява основната тези на книгата: физическата символна система има необходимите и достатъчни средства за общо интелигентно действие.

Саймън печели Нобелова награда за икономика през 1978 г. за изследванията си върху процеса на вземане на решения в икономическите организации и наградата „Тюринг“ (смятана от някои хора за еквивалент на Нобеловата награда в компютърните науки) заедно с Алън Нюъл през 1975 г. за приноса им към изкуствения интелект, психологията на човешкото познание и обработката на списъци. „Науките за изкуственото“ показва достъпно и последователно новото в мисленето на Саймън.

„Науките за изкуственото“ от Хърбърт А. Саймън е класическо интердисциплинарно изследване, което поставя основите на нов начин за разбиране на създадените от човека системи – от организации и икономически структури до компютри, инженерни проекти и изкуствен интелект. Централната теза на книгата е, че науката не трябва да изучава единствено природата такава, каквато е, а може систематично да изследва и света, който хората проектират и създават.

За Саймън думата „изкуствено“ има много по-широк смисъл от обичайното противопоставяне между естествено и неестествено. Изкуствени са системите, чиято форма и поведение са определени от цели, функции и приспособяване към средата. Машините са такива системи, но същото може да се каже за организации, икономически институции и дори за определени аспекти на човешкото поведение. Така авторът изгражда концепцията за наука за проектираните системи, която стои между природните науки и практиката на дизайна.

Една от най-влиятелните идеи в книгата е разграничението между вътрешна и външна среда. Всеки артефакт или проектирана система има собствена вътрешна организация, но функционира в определен външен свят и трябва да се приспособява към него. Успешният дизайн възниква именно когато се постигне съответствие между структура, цел и среда. По този начин Саймън представя изкуствения обект като своеобразен интерфейс между два свята, а поведението му може да бъде разбрано чрез неговата способност за адаптация.

Тази идея позволява в една обща рамка да бъдат поставени на пръв поглед много различни явления – икономически системи, бизнес организации и инженерни конструкции, компютърни програми, социални планове и интелигентно човешко поведение. Вместо да ги разглежда като напълно отделни области, Саймън търси общите принципи, чрез които те са създадени и се приспособяват към определени цели. Именно това прави книгата фундаментална за теорията на дизайна и системното мислене.

В частта, посветена на икономическата рационалност, авторът разглежда човека не като идеално рационално същество, което винаги разполага с цялата информация и намира най-доброто решение. В реалността хората работят с ограничено време, знания и умствени ресурси и затова действат в условията на ограничена рационалност. Вместо непременно да търсят абсолютния оптимум, те често се спират на решение, което е достатъчно добро и практически постижимо.

Това разбиране има огромно значение за икономиката и теорията на организациите. Фирмите, администрациите и институциите не функционират като безупречни механизми, а като системи, в които реални хора вземат решения с непълна информация. Саймън се интересува именно от процеса на вземане на решения, от правилата и ограниченията, които насочват поведението, и от начина, по който организациите помагат на хората да се справят със сложността на реалния свят. За тази линия от неговите изследвания той получава Нобеловата награда за икономика през 1978 г.

Друг важен пласт е свързан с психологията на мисленето. Саймън разглежда човешкото решаване на проблеми като процес, при който умът търси възможни решения, използва символи и постепенно намалява пространството от алтернативи. Тук се срещат когнитивната психология и изкуственият интелект, защото авторът търси общи принципи за обработката на информация както от човека, така и от машината. Този подход допринася за оформянето на съвременното разбиране за интелигентността като обработка на символи.

Централно място заема тезата за физическата символна система – идеята, че една система, способна да създава, преобразува и манипулира символни структури, разполага с основните средства, необходими за интелигентно действие. Тази концепция е тясно свързана с ранното развитие на изкуствения интелект и с работата на Саймън и Алън Нюъл. Книгата разглежда интелигентността не като мистериозна способност, а като процес, който може да бъде моделиран, анализиран и възпроизвеждан.

Следващ важен въпрос е паметта и ученето. Саймън показва как натрупаните знания променят самия процес на мислене, защото експертът вече не разглежда всеки проблем от самото начало, а разпознава модели и използва структури, съхранени в паметта. Така знанието се превръща в среда за мисълта, а ученето постепенно преобразува начина, по който човек вижда и решава проблемите. Тази перспектива свързва когнитивната психология с въпросите за експертността и човешкото познание.

Може би най-влиятелната част от книгата е посветена на „науката за дизайна“. Според Саймън природните науки основно се стремят да обяснят как стоят нещата, докато дизайнът се занимава с въпроса как нещата могат да бъдат променени, за да постигнат желан резултат. Следователно дизайнът не е ограничен до външен вид или художествено оформление – той означава преобразуване на съществуваща ситуация в предпочитана ситуация. Именно тази идея оказва силно влияние върху инженерството, архитектурата, управлението и съвременното design thinking.

Проектирането според Саймън е преди всичко процес на решаване на проблеми. Проектантът трябва да дефинира целта, да разбере ограниченията, да генерира алтернативи и да избира между тях. Тъй като броят на възможните решения често е огромен, практическият дизайн използва евристики и целенасочено търсене, а не изчерпателно сравняване на всички възможности. Тази логика създава директна връзка между дизайна, човешкото мислене и алгоритмите.

Идеите на автора се пренасят и върху социалното планиране. Проектирането на организация, обществена политика или институция е значително по-сложно от конструирането на машина, защото социалните системи се променят, реагират на намесата и включват множество участници с различни цели. Затова Саймън предупреждава срещу вярата в идеалния и окончателен социален план и насочва към по-гъвкав подход, основан на адаптиране, обратна връзка и постепенно усъвършенстване на системите.

Голяма тема в „Науките за изкуственото“ е сложността. Как изключително сложни системи – организми, общества, фирми или компютърни системи – могат да възникнат и да функционират, без всяка тяхна част непрекъснато да взаимодейства еднакво силно с всички останали? Саймън разглежда различни модели на сложните системи и в разширеното издание включва дискусии за хаоса, адаптивните системи и генетичните алгоритми.

В прочутата част „Архитектурата на сложността“ той предлага идеята, че много сложни системи имат йерархична или почти разложима структура. Те са съставени от относително самостоятелни подсистеми, които взаимодействат по-силно вътре в себе си, отколкото с всички останали части на системата. Именно тази организация позволява сложността да бъде разбрана, управлявана и постепенно изграждана, а концепцията намира приложение в биологията, организационната теория, информатиката и инженерството.

Книгата е особено важна и за разбирането на изкуствения интелект в неговия исторически контекст. Саймън е сред пионерите на областта и заедно с Алън Нюъл създава ранни програми за автоматизирано решаване на проблеми. Но текстът не е само книга за AI – той разглежда по-големия въпрос как интелигентни системи избират, учат и се адаптират. Затова много от идеите ѝ продължават да бъдат актуални дори в епохата на съвременните машиннообучаващи модели.

Хърбърт А. Саймън (1916–2001) е необичайно широк учен, работил на пресечната точка между икономика, психология, политология и компютърни науки. Получава Нобелова награда за икономика през 1978 г. за изследванията си върху вземането на решения в икономическите организации, а през 1975 г. заедно с Алън Нюъл е удостоен с наградата „Тюринг“ за приноса им към изкуствения интелект, човешкото познание и обработката на списъци. Именно тази интердисциплинарност обяснява необичайния обхват на книгата.

Първото издание на „The Sciences of the Artificial“ излиза през 1969 г., а значително разширеното трето издание е публикувано през 1996 година. В него Саймън актуализира текста спрямо развитието на когнитивната психология и науката за дизайна и добавя нов материал за съвременните подходи към сложността. Структурата включва осем основни части – за природния и изкуствения свят, икономическата рационалност, мисленето, паметта, науката за дизайна, социалното планиране и сложните системи.

„Науките за изкуственото“ е подходяща за читатели, които се интересуват от изкуствен интелект, дизайн и системно мислене, но също така от икономика, психология, управление и философия на науката. Книгата не предлага просто техническо обяснение на машините, а показва как можем да мислим за всеки свят, създаден целенасочено от човека. Големият въпрос е как проектираме системи, които постигат желаните цели, когато самите хора, средата и условията са сложни и постоянно се променят.