عالم نظرية المنطق

برنامج "لوجيك ثيورست" هو برنامج حاسوبي أُنجز عام 1956 على يد ألين نيويل ، وهربرت أ. سيمون ، وكليف شو . ^{[ 1 ]} كان أول برنامج مصمم خصيصًا لأداء الاستدلال الآلي ، ووُصف بأنه "أول برنامج ذكاء اصطناعي ". ^{[ 1 ] [ أ ]} أثبت "لوجيك ثيورست" 38 نظرية من أصل 52 نظرية في الفصل الثاني من كتاب "برينسيبيا ماثيماتيكا " لوايتهيد وبرتراند راسل ، ووجد برهانًا جديدًا ومختصرًا للنظرية 2.85. ^{[ 3 ]}

في عام 1955، عندما بدأ نيويل وسيمون العمل على برنامج "نظري المنطق"، لم يكن مجال الذكاء الاصطناعي موجودًا بعد؛ ولم يُصاغ مصطلح "الذكاء الاصطناعي" إلا في الصيف التالي. ^{[ ب ]}

كان سيمون عالمًا سياسيًا درس سابقًا كيفية عمل البيروقراطيات، كما طور نظريته عن العقلانية المحدودة (والتي نال عنها لاحقًا جائزة نوبل التذكارية في العلوم الاقتصادية عام 1978). كان يعتقد أن دراسة منظمات الأعمال تتطلب، مثل الذكاء الاصطناعي، فهمًا لطبيعة حل المشكلات واتخاذ القرارات لدى الإنسان . وقد ذكر سيمون أنه أثناء عمله كمستشار في مؤسسة راند في أوائل الخمسينيات، رأى طابعة تطبع خريطة باستخدام حروف وعلامات ترقيم عادية كرموز. دفعه هذا إلى الاعتقاد بأن آلة قادرة على معالجة الرموز يمكنها محاكاة عملية اتخاذ القرارات، وربما حتى عملية التفكير البشري. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

كان البرنامج الذي طبع الخريطة من تأليف نيويل، وهو عالم في مؤسسة راند يدرس اللوجستيات ونظرية التنظيم . بالنسبة لنيويل، كانت اللحظة الحاسمة في عام 1954 عندما جاء أوليفر سيلفريدج إلى راند ليشرح عمله في مجال مطابقة الأنماط . أثناء مشاهدته للعرض التقديمي، أدرك نيويل فجأة كيف يمكن لتفاعل وحدات بسيطة قابلة للبرمجة أن يحقق سلوكًا معقدًا، بما في ذلك السلوك الذكي للبشر. قال لاحقًا: "حدث كل ذلك في فترة ما بعد الظهر". ^{[ 2 ] [ 7 ]} لقد كانت لحظة نادرة من الإلهام العلمي.

"كان لديّ شعورٌ واضحٌ بأنّ هذا مسارٌ جديد، وأنّني سأسلكه. لم يسبق لي أن شعرت بهذا الشعور كثيرًا. أنا شخصٌ متشككٌ بطبيعتي، ولذلك لا أنغمس عادةً في التفكير العميق، لكنّني فعلتُ ذلك في تلك المرة. كنتُ منغمسًا تمامًا في التجربة - دون أن أكون موجودًا بمستويي الوعي المعتادين، أي دون أن أكون واعيًا بما يكفي لأكون مُنهمكًا في العمل، ومدركًا لعملي، ومدركًا للعواقب والآثار المترتبة، أي دون أن أكون مُنغمسًا تمامًا في التفكير العميق لعشر إلى اثنتي عشرة ساعة." ^{[ 8 ]}

بدأ نيويل وسيمون بالحديث عن إمكانية تعليم الآلات التفكير. وكان مشروعهما الأول برنامجًا قادرًا على إثبات نظريات رياضية كتلك المستخدمة في كتاب "مبادئ الرياضيات" لبرتراند راسل وألفريد نورث وايتهيد . وقد استعانا بمبرمج الحاسوب كليف شو ، وهو أيضًا من مؤسسة راند، لتطوير البرنامج. (يقول نيويل: "كان كليف هو عالم الحاسوب الحقيقي بين الثلاثة") . ^{[ 9 ]}

تمت محاكاة النسخة الأولى يدويًا: فقد كتبوا البرنامج على بطاقات بحجم 3x5، وكما يتذكر سيمون:

في يناير 1956، جمعنا زوجتي وأطفالي الثلاثة مع بعض طلاب الدراسات العليا. أعطينا كل فرد من المجموعة بطاقة، فأصبح كل منهم، في الواقع، جزءًا من برنامج الحاسوب... هنا كانت الطبيعة تحاكي الفن الذي يحاكي الطبيعة. ^{[ 10 ]}

نجحوا في إثبات قدرة البرنامج على إثبات النظريات بكفاءة تضاهي كفاءة عالم رياضيات بارع. وفي نهاية المطاف، تمكن شو من تشغيل البرنامج على جهاز الكمبيوتر في منشأة راند في سانتا مونيكا.

في صيف عام ١٩٥٦، نظم جون مكارثي ، ومارفن مينسكي ، وكلود شانون، وناثان روتشستر مؤتمرًا حول موضوع ما أسموه "الذكاء الاصطناعي" (وهو مصطلح صاغه مكارثي خصيصًا لهذه المناسبة). وقدّم نيويل وسيمون بفخرٍ كتاب "المنطق النظري" للمجموعة، لكنه قوبل باستقبالٍ فاتر. كتبت باميلا ماكوردوك: "تشير الأدلة إلى أن أحدًا، باستثناء نيويل وسيمون أنفسهما، أدرك الأهمية بعيدة المدى لما كانوا يفعلونه". ^{[ ١١ ]} ويُفصح سيمون قائلًا: "ربما كنا متغطرسين إلى حدٍ ما حيال كل ذلك". ^{[ ١٢ ]} ويضيف:

لم يرغبوا في سماع أي شيء منا، وبالتأكيد لم نرغب في سماع أي شيء منهم: كان لدينا ما نُظهره لهم! ... كان الأمر مثيرًا للسخرية نوعًا ما، لأننا كنا قد قدمنا ​​بالفعل المثال الأول لما كانوا يسعون إليه؛ وثانيًا، لم يُعروا الأمر اهتمامًا كبيرًا. ^{[ 13 ]}

سرعان ما أثبت عالم المنطق 38 من أول 52 نظرية في الفصل الثاني من كتاب " مبادئ الرياضيات" . وكان برهان النظرية 2.85 في الواقع أكثر أناقة من البرهان الذي وضعه راسل ووايتهيد يدويًا بجهد كبير. تمكن سيمون من عرض البرهان الجديد على راسل نفسه الذي أبدى إعجابه الشديد به. ^{[ 3 ]} حاولوا نشر البرهان الجديد في مجلة المنطق الرمزي ، لكنه رُفض بحجة أن برهانًا جديدًا لنظرية رياضية أساسية ليس جديرًا بالذكر، متجاهلين على ما يبدو حقيقة أن أحد المؤلفين كان برنامج حاسوب. ^{[ 14 ] [ 3 ]}

شكل نيويل وسيمون شراكة دائمة، حيث أسسا أحد أوائل مختبرات الذكاء الاصطناعي في معهد كارنيجي للتكنولوجيا وقاما بتطوير سلسلة من برامج وأفكار الذكاء الاصطناعي المؤثرة، بما في ذلك برنامج حل المشكلات العامة ، وبرنامج Soar ، ونظريتهما الموحدة للإدراك .

برنامج "المنطق النظري" هو برنامج يُجري عمليات منطقية على التعبيرات المنطقية . ^{[ 15 ]} ويعمل برنامج "المنطق النظري" وفقًا للمبادئ التالية:

قدم عالم المنطق النظري العديد من المفاهيم التي ستكون أساسية لأبحاث الذكاء الاصطناعي:

الاستدلال كبحث

استكشف عالم المنطق شجرة بحث : كان الجذر هو الفرضية الأولية ، وكل فرع يمثل استنتاجًا قائمًا على قواعد المنطق. وفي مكان ما في الشجرة كان الهدف: القضية التي أراد البرنامج إثباتها. وكان المسار على طول الفروع المؤدي إلى الهدف هو البرهان  - سلسلة من العبارات، كل منها مستنتجة باستخدام قواعد المنطق، والتي تقود من الفرضية إلى القضية المراد إثباتها.

الأساليب الاستدلالية

أدرك نيويل وسيمون أن شجرة البحث ستنمو بشكلٍ هائل ، وأنهما بحاجة إلى "تقليم" بعض الفروع، باستخدام " قواعد عامة " لتحديد المسارات التي من غير المرجح أن تؤدي إلى حل. أطلقوا على هذه القواعد المخصصة اسم " الأساليب الاستدلالية "، مستخدمين مصطلحًا قدمه جورج بوليا في كتابه الكلاسيكي عن البرهان الرياضي ، " كيفية حلها" . (كان نيويل قد درس على يد بوليا في جامعة ستانفورد ). ^{[ 17 ]} أصبحت الأساليب الاستدلالية مجالًا بحثيًا هامًا في الذكاء الاصطناعي ، ولا تزال طريقةً مهمةً للتغلب على التضخم التوافقي الهائل لعمليات البحث المتنامية بشكلٍ هائل.

معالجة القوائم

لتطبيق نظرية المنطق على الحاسوب، قام الباحثون الثلاثة بتطوير لغة برمجة، IPL ، والتي استخدمت نفس شكل معالجة القوائم الرمزية الذي سيشكل لاحقًا أساس لغة برمجة مكارثي ليسب ، وهي لغة مهمة لا يزال يستخدمها باحثو الذكاء الاصطناعي. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

تكتب باميلا ماكوردوك أن برنامج "لوجيك ثيوريست" كان "دليلاً قاطعاً على أن الآلة قادرة على أداء مهام كانت تُعتبر سابقاً ذكية وإبداعية وحصرية للإنسان". ^{[ 3 ]} وعلى هذا النحو، فهو يمثل علامة فارقة في تطور الذكاء الاصطناعي وفهمنا للذكاء بشكل عام.

قال سيمون لطلاب الدراسات العليا في يناير 1956: "خلال عيد الميلاد، اخترعنا أنا وآل نيويل آلة تفكير"، ^{[ 20 ] [ 21 ]} وسيكتب:

[لقد] ابتكرنا برنامج حاسوب قادر على التفكير بطريقة غير عددية، وبذلك حللنا مشكلة العقل والجسد العريقة ، موضحين كيف يمكن لنظام مكون من المادة أن يمتلك خصائص العقل. ^{[ 22 ]}

هذا التصريح، القائل بأن الآلات يمكن أن تمتلك عقولاً كما يمتلكها البشر، أطلق عليه الفيلسوف جون سيرل لاحقاً اسم " الذكاء الاصطناعي القوي " . ولا يزال هذا الموضوع محل نقاش جاد حتى يومنا هذا.

ترى باميلا ماكوردوك أيضًا في كتاب "المنطق النظري" ظهور نظرية جديدة للعقل، وهي نموذج معالجة المعلومات (الذي يُسمى أحيانًا بالحسابية أو الإدراكية ). وتكتب أن "هذا الرأي سيصبح محوريًا في أعمالهما اللاحقة، وفي رأيهما، بنفس أهمية مبدأ داروين للانتقاء الطبيعي في فهم علم الأحياء في القرن التاسع عشر لفهم العقل في القرن العشرين". ^{[ 23 ]} وقد قام نيويل وسيمون لاحقًا بصياغة هذا الاقتراح رسميًا كفرضية أنظمة الرموز الفيزيائية .

• كريفييه، دانيال (1993). الذكاء الاصطناعي: البحث المضطرب عن الذكاء الاصطناعي . نيويورك، نيويورك: بيسيك بوكس. ISBN 0-465-02997-3.، الصفحات  44-46.
• مكوردوك، باميلا (2004)، آلات تفكر (  الطبعة الثانية)، ناتيك، ماساتشوستس: إيه كيه بيترز، رقم ISBN 1-5688-1205-1، الصفحات  161-170.
• راسل، ستيوارت جيه .؛ نورفيج، بيتر. (2021). الذكاء الاصطناعي: منهج حديث (  الطبعة الرابعة). هوبوكين: بيرسون. ISBN 9780134610993. إل سي سي إن 20190474 . 

• تقرير مؤسسة راند التابع لنيويل وسيمون عن عالم المنطق
• النسخة الكاملة من تقرير نيويل وسيمون الصادر عن مؤسسة راند حول نظرية المنطق
• مكتبات جامعة كارنيجي ميلون: العقول البشرية والآلية
• شفرة المصدر بصيغة PDF على GitHub
• تطبيق عام 2026 لـ IPL-V في لغة Common Lisp والذي يشغل كود Logic Theorist الأصلي