Люк Стилс (род. 1952) — бельгийский учёный и художник. Стилс считается пионером искусственного интеллекта в Европе, который внес вклад в экспертные системы , поведенческую робототехнику , искусственную жизнь и эволюционную компьютерную лингвистику . Он был научным сотрудником Каталонского института исследований и перспективных исследований ICREA и профессором-исследователем Института эволюционной биологии (UPF/CSIC) в Барселоне. Ранее он был директором-основателем Лаборатории искусственного интеллекта Брюссельского свободного университета и директором-основателем Лаборатории компьютерных наук Sony в Париже . Стилс также активно занимался искусством, сотрудничая с художниками и театральными деятелями и сочиняя музыку для оперы.
Стилс получил степень магистра компьютерных наук в Массачусетском технологическом институте по специальности «ИИ» под руководством Марвина Мински и Карла Хьюитта . Он получил докторскую степень. в Университете Антверпена с диссертацией по компьютерной лингвистике, посвященной параллельной модели синтаксического анализа . В 1980 году он присоединился к исследовательской лаборатории Schlumberger-Doll в Риджфилде (США) для работы над основанными на знаниях подходами к интерпретации данных каротажа нефтяных скважин и стал руководителем группы, разработавшей Dipmeter Advisor , который он перевел в промышленное использование, находясь в Schlumberger Engineering, Кламар (Париж). В 1983 году он был назначен штатным профессором компьютерных наук заведующим кафедрой искусственного интеллекта в Свободном университете Брюсселя (VUB). В том же году он основал Лабораторию искусственного интеллекта ВУБ и стал первым председателем отдела компьютерных наук ВУБ с 1990 по 1995 год. Лаборатория искусственного интеллекта ВУБ первоначально сосредоточилась на системах, основанных на знаниях, для различных промышленных приложений (диагностика оборудования, планирование транспорта, проектирование). но постепенно сосредоточился на фундаментальных исследованиях в области искусственного интеллекта, двигаясь на переднем крае этой области.
В 1996 году Стилс основал Лабораторию компьютерных наук Sony (CSL) в Париже и стал ее исполняющим обязанности директора. Эта лаборатория была дочерним предприятием Лаборатории компьютерных наук Sony в Токио, которой руководили Марио Токоро и Тоши Дои . Лаборатория занималась передовыми исследованиями в области искусственного интеллекта, в частности, появлением и развитием обоснованного языка и онтологий роботов, использованием искусственного интеллекта в музыке и вкладом в устойчивое развитие . Музыкальной группой CSL руководил Франсуа Паше , а группой устойчивого развития - Петер Ханаппе.
В 2011 году Стилс стал научным сотрудником Института исследований и перспективных исследований ( ICREA ) и профессором-исследователем Университета Помпеу Фабра (UPF) в Барселоне, входящего в состав Лаборатории эволюционной биологии (IBE) . Там он продолжил свои фундаментальные исследования происхождения и эволюции языка посредством экспериментов с роботами-агентами.
С 2018 года он начал работать в Венеции в рамках различных европейских проектов: сначала в Университете Ка'Фоскари в рамках проектов Odycceus [1] и AI4EU, а затем в Международном университете Венеции в рамках проекта MUHAI [2] .
На протяжении своей карьеры Стилс много раз посещал исследовательские и образовательные учреждения в других учреждениях. Он регулярно читал лекции в Международном институте менеджмента «Тезей» в Софии-Антиполисе, разрабатывал курсы для Открытого университета в Нидерландах, был научным сотрудником Wissenschaftskolleg в Берлине в 2015–16 и 2009–10 годах, научным сотрудником Голдсмитс-колледжа в Лондоне (компьютерные технологии). научный факультет) с 2010 года, приглашенный научный сотрудник или лектор в Римском университете Ла Сапиенца , Миланском политехническом университете , университетах Ганы и Пекина ( Университет Цзяотун ) и других.
Стилс был членом Нью-Йоркской академии наук , избран членом Европейской академии искусств и Королевской бельгийской академии искусств и наук ( Koninklijke Vlaamse Academie voor Wetenschappen en Kunsten ), где он является председателем секции естественных наук. [3]
Он получил несколько наград, в том числе награду за лучшую работу на Европейской конференции по искусственному интеллекту (в 1982 г.), престижную кафедру Франки в Левенском университете (Бельгия) (2018 г.) [4] и кафедру Калеваерта в Свободном университете Брюсселя (VUB). ) (2024 г.) [5] и награда EurAI за выдающиеся заслуги [6] , вручаемая каждые два года человеку, внесшему исключительный вклад в развитие ИИ-сообщества в Европе.
Научная работа Стилза всегда носила в высшей степени междисциплинарный характер и фокусировалась на (i) создании концептуальных прорывов в области искусственного интеллекта, (ii) создании технических инструментов для разработки и развития этих прорывов и (iii) разработке конкретных экспериментов, чтобы превратить прорывы в реальность. в жизнеспособные новые парадигмы ИИ. С начала 1980-х годов, используя этот подход, Стилс сыграл значительную роль в четырех глубоких концептуальных сдвигах: (1) от эвристических систем, основанных на правилах, к системам знаний, основанным на моделях, (2) от основанных на моделях к основанным на поведении, искусственным системам. Роботы, вдохновленные жизнью, (3) от статических, спроектированных языковых систем к динамичным, развивающимся новым коммуникативным системам с ключевыми характеристиками человеческих языков и (4) совсем недавно от искусственного интеллекта, управляемого данными, к значимому искусственному интеллекту, способному к пониманию и формам осознания.
В начале 1980-х годов наблюдался период повышенного интереса к применению парадигмы, основанной на правилах, для построения экспертных систем. Экспертные системы предназначены для помощи людям-экспертам в решении сложных задач, таких как медицинская диагностика (например, MYCIN ) или настройка сложного технического оборудования (например, R1 ). К середине 1980-х годов эти методы стали широко использоваться в промышленности и интегрироваться в практику разработки программного обеспечения, но также стало ясно, что исключительное внимание к эвристическим правилам было ограничено, в первую очередь из-за усилий, связанных с поиском адекватного набора правил (так (так называемое узкое место в приобретении знаний) и из-за хрупкости, наблюдаемой при появлении случаев, выходящих за рамки заранее определенных правил.
С 1985 года среди исследователей ИИ, в том числе Балакришнана Чандрасекарана, Уильяма Кланси , Дуга Лената , Джона Макдермотта, Тома Митчелла , Боба Вилинги и других, возникла тенденция более глубокого понимания человеческого опыта. Вдохновленное статьей Аллена Ньюэлла [7] о необходимости принятия стратегии анализа и проектирования на « уровне знаний », новое поколение систем знаний использовало модели проблемной области, основанные на явно представленной онтологии и использующие стратегии решения проблем для компоновать задачи на подзадачи и решать их. [8] Эвристические правила все еще были актуальны, но теперь их можно было изучить, сначала решая проблему с использованием моделей и стратегий вывода, а затем сохраняя решение после некоторой степени абстракции. [9] Ключевыми преимуществами этого подхода на уровне знаний являются большая надежность, поскольку система может прибегать к более глубоким рассуждениям при отсутствии эвристических правил, более широкие возможности объяснения из-за использования более глубоких моделей [10] и более методичный дизайн. процесс, включая методы проверки и валидации.
Стилс сыграл значительную роль в установлении этой новой парадигмы в 1980-х годах, организовав ряд ключевых семинаров [11] и учебных пособий, помогая разрабатывать методологии проектирования уровня знаний, особенно в сотрудничестве с Бобом Вилингой и подходом CommonKADS [12] , разработанным в Университет Амстердама и публикация влиятельных статей, описывающих подход на уровне знаний. [13]
Вместе со своей командой в лаборатории искусственного интеллекта Брюссельского свободного университета он разработал различные инструменты, в первую очередь систему представления знаний KRS, [14] которая представляла собой объектно-ориентированное расширение LISP на основе фреймов со средствами поддержания истины, [15] метауровень вывода и вычислительное отражение. [16] Команда применила подход для создания сложных операционных экспертных систем в различных технических областях (проектирование электронных схем для цифрового телефона, [17] планирование бельгийского железнодорожного движения, [ нужна ссылка ] мониторинг метро и диагностика атомных электростанций). Эти системы стали использоваться в реальной эксплуатации и работали на инновационных машинах Symbolics LISP . Все это привело к созданию дочерней компании Knowledge Technologies (с Крисом Ван Марке в качестве генерального директора) для дальнейшего практического промышленного использования этих разработок. Компания действовала с 1986 по 1995 год.
Примерно в 1986 году, после встречи с Ильей Пригожиным из Свободного университета Брюсселя (ULB), Стилс открыл в своей лаборатории VUB второе исследовательское направление по разработке новой парадигмы ИИ, вдохновленной живыми системами. Поскольку эта парадигма возникла как часть движения к « искусственной жизни », она стала известна как подход искусственной жизни к ИИ или также, из-за акцента на поведении, как подход, основанный на поведении , к ИИ и робототехнике [18]. а также анимат- подход. [19] Парадигма, основанная на поведении, была задумана как дополнение к парадигме, основанной на знаниях , которая нацелена на совещательный интеллект, поскольку она занимается реактивным интеллектом для адаптивного поведения в реальном времени автономных роботизированных агентов, воплощенных в реальных условиях. [20] Это новое направление исследований возникло на слиянии нескольких новых тенденций, происходивших в конце 1980-х и 1990-х годах: возрождение кибернетических реактивных роботов, возглавляемое Родни Бруксом , создание искусственной жизни , сформированной Крисом как новая дисциплина. Лэнгтона , [21] новый акцент на возникающих вычислениях посредством самоорганизации с использованием клеточных автоматов , моделей из теории хаоса, [22] и генетических алгоритмов , [23] и появление многослойных нейронных сетей, инициированное Дэвидом Румелхартом и Джеймсом Макклелландом. . [24]
Как и в случае с системами, основанными на знаниях, Стилс был очень активен в установлении новой парадигмы, организовав серию ключевых семинаров, [18] конференций [25] , летних и весенних школ [26] , а также написав несколько влиятельных статей, в которых определялись новая парадигма. [27] Со своей командой в Брюсселе он разработал аппаратные платформы (используя самостоятельно разработанные платы обработки, Lego и простые электронные детали, под руководством Тима Смитерса [28] ) и программные платформы, включая PDL (язык описания процессов). [29] Он также организовал различные эксперименты с роботами, наиболее важным из которых является эксперимент по самодостаточности, инициированный этологом Дэвидом МакФарландом . [30]
Эксперимент по самообеспеченности был основан на эксперименте Уолтера Грея с электрической черепахой, проведенном в 1950-х годах . В этом эксперименте использовались простые автоматы (аниматы), способные следовать за стеной, фототаксис, а также находить и использовать зарядную станцию. Эксперимент McFarland-Steels добавил дополнительную проблему, связанную с наличием нескольких конкурирующих роботов и конкуренцией за энергию на зарядной станции, поэтому роботам приходилось выполнять работу. [31] Экспериментальная установка в течение десяти лет функционировала в качестве основы для экспериментов по адаптивному поведению, генетическим алгоритмам и обучению с подкреплением, проводимых несколькими поколениями студентов лаборатории искусственного интеллекта VUB под руководством Андреаса Бирка.
В 1995 году, после посещения Лаборатории компьютерных наук Sony в Токио по приглашению Марио Токоро, Стилс открыл новую главу в своих исследовательских начинаниях, привнося эволюционное мышление из искусственной жизни и достижения в области поведенческой робототехники в сферу исследований. вопрос, как популяция агентов может автономно самоорганизовать развивающийся адаптивный язык, чтобы общаться о мире, воспринимаемом через их сенсорно-моторный аппарат. Новая команда сотрудников была создана в лаборатории искусственного интеллекта VUB и в недавно основанной лаборатории компьютерных наук Sony в Париже и работала над этой темой в течение двух десятилетий (с 1995 по 2015 год).
Первые прорывы были достигнуты примерно в 1996 году в области фонетики и фонологии . Стилс предложил подход самоорганизации к происхождению звуков речи и фонетических структур. Были поставлены эксперименты, в которых популяция агентов, оснащенная базовым голосовым аппаратом и слуховой системой, развивала общий набор звуков речи, играя в имитационные игры, вводя вариации, генерирующие новые звуки и адаптируясь к звукам других. Эти эксперименты были разработаны в докторских диссертациях Барта де Бура [32] и Пьера-Ива Удейера. [33]
Параллельно Стилс предложил в 1995 году «Игру в имена» для изучения происхождения лингвистических соглашений в целом и формирования лексиконов в частности. [34] Игра в имена — это языковая игра, в которую играет группа агентов. В каждом взаимодействии говорящий выбирает тему и использует одно или несколько слов, чтобы привлечь внимание слушателя к теме. Игра считается успешной, если читатель обращает внимание на тему, выбранную слушателем, и оба агента усиливают свой имеющийся запас. В противном случае говорящие могут изобретать новые слова, слушатели перенимать новые слова, и оба из них изменяют ассоциативные оценки между словами и значениями в своих соответствующих списках. В конкретном эксперименте агенты начинают без первоначального словарного запаса, постепенно изобретают новые слова и координируют свое использование слов в локальных взаимодействиях. Тем не менее, последовательный словарный запас постепенно появляется и сохраняется, когда меняется население или возникают новые темы. [35]
В 1996 году Стилс представил игру «Дискриминация» [36] как способ изучения происхождения значений, а позднее (в 2014 году) — синтаксическую игру для изучения возникновения синтаксиса. [37] Парадигма языковой игры оказалась продуктивной для изучения широкого круга проблем возникновения и эволюции языка, сначала в теоретической работе, с математическими доказательствами того, что популяции действительно могут достичь согласованности (достигнутые в 2005 году Бартом де Вильдером и Карлом Тейлсом). [38] ) и с открытием законов масштабирования в отношении роста населения и роста возможных тем (достигнуто в 2007 году Андреа Барончелли и Витторио Лорето [39] ).
Постепенно сложность возникающих языков увеличивалась, включая появление морфологии [40] и синтаксиса [41] , и было затронуто все больше и больше концептуальных областей. Так, Стилс провел углубленное исследование цветовых языков (совместно с Тони Белпаемом [42] и Джорисом Блейсом [43] [44] ), падежных систем (совместно с Реми ван Трийпом [45] и Питером Велленсом [46] ), пространственного языка ( с Мартином Лётчем [47] и Михаэлем Шпрангером [48] [49] ), системами согласования (с Катриен Бойлс [40] ), детерминаторами (с Саймоном Пау [50] ) и языками действий (с Мартином Лётчем, Михаэлем Шпрангером и Себастьяном Хёфером). [51] Было показано, что многие из этих достижений работают в роботизированных экспериментах, [52] сначала на простых лего-транспортных средствах, [53] затем с агентами на основе зрения в «Эксперименте с говорящими головами» [54] , а затем с Четырёхногий робот Sony AIBO [55] и гуманоидный робот Sony QRIO [48] .
Помимо научных исследований, Стилс продвигал парадигму языковой игры, организовав различные летние школы (Эрисе 2004 и 2006, Кортона 2009 и 2013 и Комо 2016), основав журнал «Эволюция коммуникации » , публикацию ключевых статей [56] и сборников исследовательских работ по эволюции языка. [57] Стилс также способствовал развитию и распространению инструментов, в частности, программной платформы для проведения экспериментов по возникновению языков под названием BABEL [58] и формализма для представления возникающих грамматик под названием Fluid Construction Grammar ( FCG ). [59] Начиная с 2000 года, грамматика гибкого построения претерпела множество итераций проектирования [60] [61] и стала сегодня основной операционной парадигмой для реализации грамматики вычислительного построения.
Примерно с 2018 года, на пике достижений и приложений в области ИИ в стиле нейронных сетей, управляемых данными, Стилс начал участвовать в усилиях по созданию более сбалансированной, ориентированной на человека (также называемой человекоцентрированной) формы ИИ. Вместе с Рамоном Лопесом де Мантарасом он в 2018 году выступил с «Барселонской декларацией о правильном развитии и использовании искусственного интеллекта в Европе». [62] , которые повлияли на Европейские этические рекомендации для надежного ИИ, опубликованные в 2019 году. [63] Он также инициировал разработку этического рабочего пакета ИИ в крупномасштабном координационном проекте комиссии ЕС AI4EU.
Утверждая, что нам нужно больше, чем просто правила, чтобы сделать ИИ более ориентированным на человека, Стилс запустил ряд проектов по объединению реактивного интеллекта (созданного с помощью систем типа нейронной сети) с совещательным интеллектом, который был в центре внимания более ранних исследований символического ИИ. [64] В частности, проект ЕС MUHAI [65] фокусируется на том, как можно повысить уровень понимания систем искусственного интеллекта за счет построения богатых моделей проблемных областей и проблемных ситуаций и интеграции различных источников знаний (онтологии, язык, видение и действия). , ментальное моделирование, эпизодическая память и контекстные модели), [66] а проект ЕС VALAWAI фокусируется на том, как можно сделать системы ИИ «осведомленными о ценностях» путем введения механизмов внимания для работы с очень сложными, неопределенными фрагментированными входными данными и компонента, реализующего «моральный интеллект».
Художественная работа Люка Стилса также была междисциплинарной, с интересами, реализациями и произведениями об искусстве, музыке и театре.
В начале 1970-х Люк Стилс начал активно заниматься исполнительским искусством и авангардной электроакустической музыкой. В 1972 году он основал коллектив «Dr. Пул игроков Баттока», участвовал в театре «Государство всеобщего благосостояния» в 1977 году и с художником-постановщиком Хьюго Руландтом. [67] В музыкальной сфере он был участником антверпенской сцены свободной музыки 1970-х годов, играя на гитаре в стиле, впервые предложенном Дереком Бэйли . В 1971 году вместе с саксофонистом Люком Мишалле и электронным музыкантом Полем Мишалле он основал ансамбль Mishalle-Geladi-Steels (MGS). Ансамбль часто выступал со Студией новой музыки, созданной Жорисом Де Лаэтом, [68] особенно в ICC в Антверпене. В этот период зародилось общение на протяжении всей жизни с художницей Анн-Ми Ван Керкховен, [69] [70] , которую Стилс пригласил в качестве художника в резиденцию в Университете Антверпена, а затем в лаборатории VUB AI в Брюсселе, и Питером Бейлсом, [71] который также был постоянным художником в лаборатории VUB AI.
После периода полного сосредоточения на научной работе в Соединенных Штатах, Люк Стилс вернулся к творческой деятельности, начиная с 1980-х годов. Благодаря встрече с Х.У. Обристом [72] на симпозиуме Burda Akademie [73] в Мюнхене в 1995 году, он вступил в контакт с новым поколением художников, что привело к публичным выступлениям в художественном контексте, например, на встречах Bridge the Gap [ 74] (Китакюсю, 2001 г.), Марафон Памяти (Галерея Серпентайн, Лондон, 2007 и 2012 гг.), [75] и Марафон Эксперимент (Рейкьявик, 2008 г.). [76] В рамках этой художественной сети Стилс сотрудничал с несколькими художниками для совместного создания новых работ, в том числе с Карстеном Холлером (для Музея CapC в Бордо и Кельнерского художественного объединения); с Олафуром Элиассоном за произведение «Загляни в коробку» для Музея современного искусства в Париже в 2002 году [77] и позже показанное на Фестивале 2 Монди (Сполето, 2003), в Музее ExploraScience (Токио, 2006), ) и другие локации; с Сиссель Толаас за работу, показанную на Берлинской биеннале; [78] с Анн-Ми ван Керкховен в NeuerAachenerKunstverein; и с Армином Линке и Джулианой Бруно на выставке «Новый алфавит» («Перестаньте иметь смысл») в Haus der Kulturen der Welt (Берлин); [79] Стилз участвовал со своими собственными инсталляциями в различных художественно-научных выставках, наиболее важными из которых были Laboratorium , курируемый Х.У. Обристом и Б. Вандерлинденом, в Антверпене в 1999 году, а также N01SE [80] в Кембридже (Kettle's Yard) и Лондоне (Wellcome Gallery) в 2000 году, кураторы Адам Лоу [81] и Саймон Шаффер .
Пожизненный интерес Люка Стила к спектаклю и театру возродился в 2004 году благодаря сотрудничеству с театральным режиссером Жаном-Франсуа Пейре над пьесой о русском математике Софье Ковалевской, заказанной для Авиньонского театрального фестиваля 2005 года [82] и представленной в 2006 году на Французский национальный театр (Шайо) в Париже. [83] С 2010 года музыка и театр объединились в двух оперных проектах: нейробиолог Оскар Виларройя [84] в качестве либретиста и Люк Стилс в качестве композитора. Премьера первой оперы под названием «Каспаро» состоялась во Дворце музыки в Барселоне в 2011 году [85] , а затем была исполнена в Брюсселе (Театр Мольер) в 2013 году, Токио (Концертный зал Sony) в 2013 году, Левене BE (Колледж Иерс) в 2014 году [86 ] и Париже (Театр Жюссье) в 2014 году. Аванпремьерные постановки второй оперы под названием «Фаусто» прошли в La Gaite Lyrique (Париж) в 2016 году и в Оперном театре Монне (Брюссель, 2017 год) [87] с полными представлениями на фестивале And&MindGate. (Leuven BE, 2018) [88] и на мероприятии Homo Roboticus в Брюссельском оперном театре Монне в 2019 году. [89] Большую часть этих выступлений дирижировал Крис Строобантс с Симфоническим оркестром Фраскати, хором La Folia и различными солистами. , в том числе Рейнуд ван Мехелен и Пабло Лопес Мартин (опера Майорки). Оперы написаны в неоклассическом, постмодернистском музыкальном стиле и подробно рассматривают социальные и трансгуманистические проблемы, возникающие в результате использования искусственного интеллекта, включая возникновение сингулярности и возможность бессмертия с помощью виртуальных агентов.
Люк Стилс курировал ряд международных выставок, в том числе «Интенсивную науку» в La Maison Rouge в Париже (в 2006 и 2008 годах), artes@ijcai в Centro Borges в Буэнос-Айресе (Аргентина) в 2015 году [90] и Aqua Granda. Выставка Una Memoria Digitale» в Научной галерее Венеции в 2021 году. [91]
Он писал эссе об искусстве и музыке для таких журналов, как KunstForum [92] и Janus Magazine (выпуск 20), а также для каталогов выставок, [93] [94] [95] . Он также писал научные статьи по компьютерной музыке [96] и художественная интерпретация. [97]
В 2020 году Стилс был «резидентным ученым» S+T+ARTS в художественной студии Люка Тюймана «Studio Tuymans» в Антверпене, в результате чего в музее BOZAR в Брюсселе была организована выставка, посвященная использованию методов искусственного интеллекта для интерпретации изображений. единственное произведение художника Люка Тюйманса под названием «Секреты». [98]
В 2023 году Люк Стилс курировал выставку «Наука на грани хаоса» [99] в Королевской библиотеке в Брюсселе, [100] посвященную исследованиям 1980-х и 1990-х годов теории хаоса и ее применения в различных науках.
Амстердам.
{{cite book}}
: |first1=
имеет общее имя ( справка ){{cite book}}
: |journal=
игнорируется ( помощь )–