Кажется очевидным (или нет?)

Давайте рассмотрим общее правило, которое - очевидно, все мы, с раннего детства - приходим к познанию, а именно метафизический факт, показанный на рисунке ниже.

Дети действительно очень рано узнают эту метафизическую истину: если они переносят сумку из одной комнаты в другую, то их бейсбольная перчатка, которая в сумке, теперь должна быть в новой комнате. Мы считаем, что этот факт не должен вызывать споров.

Но как дети очень рано узнают такие метафизические истины? Эмпирики (и, следовательно, энтузиасты статистики / данных), конечно, будут утверждать, что это делается снизу вверх: ребенок «узнает» метафизический факт 1 , увидев это. множество экземпляров объектов, которые принимают местоположение объектов, в которых они содержатся.

Но у этого простого объяснения есть много проблем, самая важная из которых - круговая логика, не имеющая правдоподобного ответа.

Что мы абстрагировали в первую очередь?

Основанное на данных эмпирическое объяснение того, как ребенок узнает о метафизическом факте (MF) 1, проблематично в этом смысле: либо ребенок первым узнает, что сумки, чемоданы, портфели, грузовики, автомобили и т. д. можно рассматривать как «контейнеры», в которых могут содержаться объекты; объекты, которые также должны быть «меньше»; или - при отсутствии иерархии типов, которую необходимо изучить в первую очередь, - ребенок должен увидеть так много примеров этого метафизического факта, который включает в себя различные типы объектов и различные типы контейнеров. Но сколько разных предметов и контейнеров должен увидеть ребенок? Если учесть также, что этот метафизический факт применим ко всем объектам независимо от их размера; до тех пор, пока контейнер больше, чем содержащийся в нем, это кажется неправдоподобным. Более проблематичным является тот факт, что знание метафизического факта 1 снизу вверх означает, что ребенок также знал, что отношение `` внутри себя '' является транзитивным, так что если его бейсбольная перчатка находится в сумке, а сумка - в машине, и машину везет грузовик, значит, их бейсбольная перчатка должна быть там, где грузовик!

Также обратите внимание, что с вышеупомянутым метафизическим фактом связано несколько фактов: если дом полностью сгорел, все (большая часть?) Того, что он содержит, должно быть также сожжено вместе с ним - фактически, сожжение дома является по сути, сгорание всего, что он содержит - или всего, что является «его частью». Нужно ли ребенку видеть все это на примерах? Это тоже кажется неправдоподобным, учитывая, как быстро ребенок узнает метафизический факт 1.

Приведенный выше метафизический факт (объект y, содержащийся в объекте x, всегда предполагает местоположение x) - всего лишь один пример наивной физики, который дети узнают очень быстро. Другой - транзитивность стольких отношений: «Больше, чем», «Происходит до» и т. Д. Или метафизический факт, что объект должен занимать какое-то пространство / время, и поэтому, если их игрушечный грузовик не находится в непосредственной близости от ребенка, то ребенок знает, что игрушечный грузовик не исчез и не прекратил свое существование, но что он должен быть где-то еще.

Основанное на данных эмпирическое объяснение того, как ребенок узнает обо всех этих метафизических фактах, а именно снизу вверх, увидев множество примеров, очень проблематично; главным образом потому, что это когнитивно неправдоподобно, и просто потому, что легко увидеть, что эта история скоро столкнется с круговой логикой: чтобы узнать метафизический факт (MF) 1, мы должны предположить, что мы уже изучили MF 2, и это может предполагать, что мы изучили MF 1.

Но что еще, если эмпирическое объяснение, основанное на данных, неправдоподобно? Если мы не изучим эти абстрактные шаблоны мыслей снизу вверх, что еще может объяснить, как ребенок очень рано узнает эти метафизические факты?

Может ли наше обучение быть сверху вниз?

Ребенок очень рано понимает, что если мы раскрасим стул красной краской, то color-of (стул) = красный, но ребенок также знает, что это зацепка независимо от предмета (стул, машина, мяч и т. д.) и независимо от цвета. Опять же, хотя это очень простой метафизический факт, изучение этого метода снизу вверх также кажется проблематичным, поскольку оно легко приведет к круговой логике - поскольку это будет работать только в том случае, если ребенок уже классифицировал различные физические объекты, а также цвета, и уже видел огромное количество картин, на которых изображены предметы разного размера, окрашенные в разные цвета.

Предложим альтернативное (и то, что на первый взгляд может показаться неправдоподобным) объяснение. Может ли быть так, что многие наивные физические факты были генетически закодированы как общие правила здравого смысла и что все, что нужно для «освоения» этих шаблонов, - это несколько экземпляров? Другими словами, может ли обучение происходить в обратном порядке, от общих шаблонов до экземпляров, которые просто соответствуют и подтверждают общее правило? Что ж, в высокоуровневом когнитивном мире языка и математики это действительно так.

Шаблоны абстрактного языка

Рассмотрим этот шаблон очень простой именной конструкции соединения существительного и существительного:

Вещество Артефакт

Любое такое соединение существительного и существительного, где первое существительное - это Сущность, а второе существительное - Артефакт, удовлетворяет Артефакт - сделанный of - шаблон (функция) Substance. Вот некоторые примеры:

пластиковый нож
бумажный стаканчик
сырный пирог
серебряная ложка
деревянная палочка
бронзовая статуя
силиконовая крошка
стеклянный стол
замок из песка
кирпичный дом
и т. д.

Я утверждаю, что мы узнали о шаблоне Artifact - сделанный из - Substance, наблюдая за несколькими экземплярами врожденного (уже известного) шаблона а не «видя» комбинаторное количество пар (вещество, артефакт), где (вещество, артефакт) являются парами в Артефакте x Вещества. Язык полон таких шаблонов, что было бы немыслимо, чтобы все они изучались «снизу-вверх» - и не только из-за аргумента о круговороте, но и из-за того, что скорость, с которой эти шаблоны становятся известными в раннем детстве, кажется неуместной. Будьте последовательны в изучении этих шаблонов, наблюдая комбинаторное количество примеров.

Помимо языка, мир математики - и, в более широком смысле, вычислений - также предполагает, что все, что мы делаем во многих случаях, на самом деле является ненасытным уже известными истинными фактами, вместо того, чтобы изучать эти универсально истинные факты снизу вверх. Например, если вы попросите ребенка положить какой-то предмет в сумку, а она не подошла, вы поставите ребенка в тупик, если попросите ее положить тот же предмет в меньшую сумку, и это потому, что ребенок, кажется, уже знает, что «BiggerThan» - это транзитивное отношение (если x не помещается в y; тогда оно не помещается в z, которое меньше y).

Или возьмем простой математический факт, что длина (или размер) контейнера меньше длины (или размера) контейнера, к которому добавлен дополнительный объект. Если контейнер представляет собой список, то (полиморфное) формальное утверждение этого факта будет иметь следующий вид:

для любого списка L, len ( прикрепить ( x, L )) ›len ( L )

Даже ребенок знает, что если он добавит игрушку в сумку, в сумке окажется больше игрушек, чем было до того, как он добавил еще одну игрушку. Ребенок также знает, что если группа людей G, отправляющаяся в поездку, разбивается на две группы g1 и g2, чтобы поместиться в две машины, то | G | = | g1 | + | g2 | или, более формально:

для всех G, g1, g2,
если G = (g1 ++ g2),
затем len (G) = len (g1) + len (g2)

Таким образом, ребенок знает, что сумма количества людей в g1 и количества людей в g2 - это в точности общее количество разделившихся людей. Это нетривиальный метафизический факт: ребенок, очевидно, знает, что функция len распределяет поверх сложения!

Есть много таких математических, лингвистических, концептуальных и просто очевидных фактов, которые дети, кажется, знают очень рано, и это предполагает, что, возможно, мы не изучаем все снизу вверх, но, возможно, мы наделены некоторыми шаблонами наивной физики (которые я называемые здесь метафизическими фактами), которыми мы приходим "владеть", наблюдая несколько их экземпляров. Это, безусловно, объясняет скорость, с которой дети узнают многие факты о физическом мире, а также объясняет, как быстро дети создают языковой модуль и как мы приходим к «открытию» математических фактов (включая правила вычислений) и соотносим их с нашими Физический мир.

Еще одно продолжительное обсуждение, в которое я не стал здесь входить, касается метафоры и того, как мы приходим к тому, чтобы связывать абстракции с физическим миром, в котором мы живем, с помощью метафорических отображений (жар / гнев / возбуждение, источник-путь-цель и т. Д.), Но я буду оставь это для другой статьи.

Последнее слово

Если мы узнаем (или, если мы узнаем) многие метафизические факты сверху вниз (путем создания экземпляров доступных / врожденных шаблонов), тогда нам придется многое переосмыслить в отношении того, как мы делаем ИИ.

__

Продолжай искусственный интеллект.
ОНТОЛОГИК - Средний