home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Education / collectionofeducationcarat1997.iso / COMPUSCI / AI.ZIP / AI.TXT next >
Text File  |  1986-03-24  |  19KB  |  369 lines

  1.                           Making a Computer Get Smart                       
  2.  
  3.                  appeared in Insight Magazine, March 24, 1986
  4.  
  5. Scientists are teaching a computer to reason out problems and learn from 
  6. experience.  In other words, they are trying to give a computer common sense.      
  7. They have had limited success, but just to teach a computer how to converse 
  8. requires a breakthrough.
  9.  
  10.                                   ----------
  11.  
  12. Inside a gleaming office complex in Austin, Texas, some of the nation's 
  13. brightest scientist, linguists and psychologists are trying to tutor a dumb 
  14. student.
  15.  
  16. The student is a computer, and a 24-member artificial-intelligence team is 
  17. spoon-feeding it thousands of scraps of knowledge, as well as giving it 
  18. grammar and vocabulary lessons.  Their goal is to cram the machine - a 
  19. mindless array of thumbnail-sized silicon chips - with enough facts, rules of 
  20. thumb and human language skills that it may begin to think and learn on its 
  21. own.
  22.  
  23. Here, at the Microelectronics and Computer Technology Corp. (MCC), a joint 
  24. research and development venture backed by America's corporate giants, the 
  25. future is being built.
  26.  
  27. MCC is "pushing back the frontiers of science," says its chairman, retired 
  28. Navy Adm. Bobby R. Inman, who previously served as deputy director of the 
  29. Central Intelligence Agency.
  30.  
  31. Article by article, the team of researchers is dissecting an encyclopedia, 
  32. then encoding its contents into the computer's memory bank.  For example, all 
  33. the facts presented in an article on flight are encoded, plus the underlying 
  34. knowledge about the world needed to understand the article.
  35.  
  36. They are feeding the machine thousands of bits and pieces of common sense: If 
  37. you're out in the rain, you get wet.  If you drop something, it falls to the 
  38. ground.  An object can't be in two places at once.  Each person lives for a 
  39. single interval of time.  
  40.  
  41. They also are teaching the computer about itself.  "It has to understand that 
  42. it is a program," says a scientist.  "It needs to know that a human being is 
  43. watching it."  MCC, which began its high-stakes research in January 1984, is 
  44. owned by 21 U.S. companies, including Rockwell International Corp., Honeywell 
  45. Inc. and Martin Marietta Corp.  MCC's goal is to create a variety of new 
  46. computer technologies for the 1990s and beyond - passing along the fruits of 
  47. its research to its shareholder companies to give them a head start over 
  48. foreign competitors in designing new products and services.
  49.  
  50. The $65-million-a-year project has resulted in a remarkably high degree of 
  51. cooperation between otherwise archrivals.  At the Austin headquarters, one-
  52. third of MCC's 410 employees are on loan from the various shareholder firms.
  53.  
  54. MCC has quickly emerged as one of the new heavyweights of artifical 
  55. intelligence (AI), the discipline that has already taught computers to play 
  56. chess and to help perform medical diagnoses. 
  57.  
  58. Researchers at MCC and a handful of laboratories are trying to build the 
  59. prototype for a fifth-generation computer capable of reasoning its way through 
  60. myriad tasks in the home, at the workplace and on the battlefield.
  61.  
  62. But when asked to explain what makes machines "intelligent," a computer 
  63. scientist is likely to talk in circles.
  64.  
  65. " `Artificial intelligence' is trying to do things we don't know how to do 
  66. yet," says Marvin L. Minsky, a pioneer in artificial intelligence at MIT.  
  67. "But that's a working definition.  It changes every year.
  68.  
  69. "Twenty years ago, having a machine recognize a picture or play chess or 
  70. understand simple language would have been out of reach," he says.  "It's sort 
  71. of a moving horizon." 
  72.  
  73. Even before the first generation of huge machines powered by vacuum tubes, men 
  74. dreamed of building a computer that could mimic human thought.  But efforts 
  75. over the past 30 years to make such a computer have fallen short.
  76.  
  77. Powerful, number-crunching computers can analyze vast amounts of data, spit 
  78. out amazing mathematical solutions and guide an unmanned probe to the outer 
  79. reaches of the solar system.  Yet these machines have no inkling of human 
  80. goals and beliefs, no sense of the world or their place in it.
  81.  
  82. Jonathan Slocum, MCC's director of natural language processing, believes that 
  83. words are a key to machine intelligence.
  84.  
  85. His reasoning is simple: A child's ability to learn about the world is closely 
  86. tied to his use of words as symbols.  Digital computers have no grasp of the 
  87. meaning of words or what lies beyond them.  And these machines will forever 
  88. lack common sense until they are able to communicate with, and learn from, 
  89. people.
  90.  
  91. But what might seem like a straightforward task - teaching English to a 
  92. computer by cramming it with grammatical rules, words and definitions - has 
  93. proved a monumental endeavor.
  94.  
  95. "We would be very happy if these machines were as effective as a 4-year-old 
  96. child with respect to the grammar," says Slocum.  
  97.  
  98. Home computers can mimic verbal skills by using sentences to display a 
  99. problem's solution.  But faced with interpreting sentences, advance computers 
  100. - which rely on limited vocabularies of narrowly defined words - break down.
  101.  
  102. Simple conversation, as it turns out, takes an enormous amount of information 
  103. processing at incredibly high speeds.
  104.  
  105. "We rarely perceive ambiguity in something someone says," says Slocum.  But 
  106. "almost any sentence you hear a human being utter will be ambiguous."
  107.  
  108. Depending on the context, the word "ball" in a sentence could mean a dance, a 
  109. round object used in sports or a good time.  Similarly, a simple sentence 
  110. might contain 10 words with three definitions each.
  111.  
  112. " We don't consciously review all the interpretations.  Human beings select 
  113. one and go with it almost all the time," Slocum says.  "If your confidence [in 
  114. your first interpretation] is high, you're not going to stop the speaker.  If 
  115. your confidence is low, you may stop the speaker and ask whether he meant this 
  116. or that." 
  117.  
  118. Slocum is writing a computer program in which his "linguist's intuition" is 
  119. encoded in plausibility scores: the mathematical probabilities for the 
  120. likelihood that a statement is true.
  121.  
  122. Dissecting a sentence, his computer program assigns plausibility scores for 
  123. the possible meaning of each word, and then applies rules for combining 
  124. plausibility factors as it examines each element.  Future computers will 
  125. recognize, he says, when to accept at face value its first interpretation of a 
  126. sentence, when to ask for clarification and when to say, "I'm confused."
  127.  
  128. "Four-year-olds are quite good.  They know most of the grammar that an adult 
  129. does," he says.  "They don't know all the grammatical structures that exist in 
  130. the language, but they know a great majority of them."
  131.  
  132. It will take a major scientific breakthrough, he says, for computers to use 
  133. metaphors, idioms and similes.  After all, how does a literal-minded machine 
  134. catch the meaning of phrases such as "cry a river of tears," "kick the bucket" 
  135. or "she is like a rose"?
  136.  
  137. What Slocum's computer program lacks in grammar skills, he hopes to bolster 
  138. with a working vocabulary of 20,000 words.  Future computer programs, using 
  139. complete dictionaries of words and multiple interpretations, will have "vast 
  140. proficiency, out-stripping any human being," he says.
  141.  
  142. Meanwhile, MCC's artificial-intelligence team is bringing up its baby by 
  143. feeding the computer with more facts about humans, the world and itself.
  144.  
  145. The computer is a tabula rasa, a blank slate, says Douglas B. Lenat, an 
  146. artificial intelligence project director at MCC.  "We're bootstrapping it up 
  147. to the point where it will be a reasonable student.
  148.  
  149. "The more you know, the more easily you can learn," he says.  "If you start 
  150. out a [computer] program that knows next to nothing, it's hard for it to 
  151. assimilate new pieces of information.
  152.  
  153. "But children already know so much about the world that it's very likely that 
  154. they'll have something they can hook new experience onto and thereby relate," 
  155. he says.
  156.  
  157. Future computers, he says, will examine a problem - for e