Действительно ли машины обучаются?

В последние несколько десятилетий наблюдается развитие области вычислительной математики, которая называется машинным обучением. Существует расхожее мнение, что машинное обучение есть обучение машин, но не обучение с помощью машин. Давайте разберемся, действительно ли, как говорят, машины обучаются.

Здесь находится популярный материал по машинному обучению для пользователей с нуля. Есть различные методы м.о., в частности обучение на тестовых примерах, или обучение с учителем (supervised learning). Вкратце, вот что имеется в виду.

1. Существуют некоторые данные;
2. С помощью анализа данных предлагается построить предиктор, то есть функцию, которая бы наилучшим образом предсказывала будущие данные.
3. Разрабатывается конкретный метод (например, градиентного спуска) нахождения наилучшего предиктора в смысле минимизации ошибок. 

И делается элегантный вывод, что в результате этого «машина стала умнее». Так ли это на самом деле? Ни в коем случае. 

Дело в том, что самим построением алгоритма разработчик не только налагает существеннейшие ограничения на процесс поиска решения:

• какое именно решение считать удовлетворительным;
• как замерять качество решения в предположении, что это всегда можно сделать практически с любой точностью;
• какие упрощающие предположения принимать касательно математической структуры предиктора (на каком множестве функций его искать);

Но, что наиболее важно, как и всякий иной алгоритм, машинное обучение лишь отрабатывает ту последовательность принятия решений, которая намечена (пусть и неявно) разработчиком. Это справедливо даже в случае недетерминированного поиска, то есть такого, который при одинаковых начальных условиях и одних и тех же данных может не выдать одно и то же решение. В каждом случае работы алгоритма стратегия принятия решений в главном осуществляется именно так, как предписано. Машина от этого отнюдь не становится умнее, она лишь отрабатывает то, что ей предписали.

Интеллект есть способность выбора по прагматическому критерию. Интеллект может быть делегирован выполняющей осмысленные действия программе. Но сама по себе вычислительная машина им не обладает. Это не ее интеллект. Машина не выбирает. Невозможно добиться того, чтобы машина сама для себя написала программу действий. А поэтому и говорить, что машина стала умнее в собственном смысле нельзя. Умнее может быть лишь написана программа.

Любопытно, что в коротенькой статейке, на которую я дал ссылку выше, слово «design» и его производные употребляются 8 раз.