1956: Η χρυσή χρονιά της γνωστικής ψυχολογίας και των απαρχών της Τεχνητής Νοημοσύνης

Το 1956 θεωρείται το έτος γέννησης της Γνωστικής Επανάστασης (Cognitive Revolution) που βρίσκεται στη βάση της Τεχνητής Νοημοσύνης. Εκείνη τη χρονιά εκδόθηκαν εμβληματικά βιβλία και μελέτες, μεταξύ των οποίων το «Μια Μελέτη της Σκέψης» του Αμερικανού Jerome Bruner, που άλλαξαν ριζικά την ψυχολογία και την εκπαίδευση, μετατοπίζοντας το ενδιαφέρον από τη συμπεριφορά (συμπεριφορισμός) στις εσωτερικές διεργασίες του μυαλού (νόηση). Το κορυφαίο έργο του Bruner και των συνεργατών του Jacqueline J. Goodnow και George A. Austin αναλύει το πώς οι άνθρωποι κατηγοριοποιούν τις πληροφορίες, πώς σχηματίζουν έννοιες και πώς παίρνουν αποφάσεις. Ήταν η πρώτη φορά που η σκέψη αντιμετωπίστηκε ως ενεργή στρατηγική διαδικασία και όχι ως παθητική αντίδραση σε ερεθίσματα. Ακολούθησε το "Opinions and Personality" που έγραψαν οι M. Brewster Smith, Jerome Bruner και Robert W. White και που εκδόθηκε επίσης το 1956: αυτό εστίαζε στο πώς οι πολιτικές γνώμες και οι πεποιθήσεις των ανθρώπων διαμορφώνονται από την προσωπικότητά τους και από τον τρόπο με τον οποίο σκέφτονται, συνδέοντας έτσι την κοινωνική ψυχολογία με τη γνωστική επιστήμη.

Την ίδια χρονιά, δημοσιεύτηκε στην Psychological Review το πιο διάσημο κείμενο του George Miller, συνιδρυτή του Κέντρου του Χάρβαρντ, με τίτλο "The Magical Number Seven, Plus or Minus Two", όπου αυτός ο στενός συνεργάτης του Jerome Bruner απέδειξε ότι η βραχυπρόθεσμη ανθρώπινη μνήμη μπορεί να συγκρατήσει ταυτόχρονα μόνο 7 ± 2 πληροφορίες (chunks). Ο Miller έθεσε τα θεμέλια για τη μελέτη της γνωστικής χωρητικότητας.

Κάπως έτσι ξεκίνησε η επιστήμη της ΤΝ. Το 1956 πραγματοποιήθηκε ένα ιστορικό συνέδριο στο Πανεπιστήμιο Dartmouth (Νιου Χάμσαϊρ), όπου γεννήθηκε ο όρος «Τεχνητή Νοημοσύνη». Οι Newell και Simon, σύγχρονοι και συνοδοιπόροι του Bruner στη γνωστική επιστήμη, παρουσίασαν τις εργασίες τους για το πρώτο πρόγραμμα υπολογιστή που μπορούσε να «σκεφτεί» και να λύσει μαθηματικά θεωρήματα, αποδεικνύοντας ότι το ανθρώπινο μυαλό λειτουργεί όπως ένας επεξεργαστής πληροφοριών. Στη συνέχεια, δημοσιεύτηκε το άρθρο "The Logic Theory Machine" με την υπογραφή του Allen Newell και του Herbert Simon, το οποίο συνέπεσε με μια ειδική επιστημονική δημοσίευση του Bruner τον Νοέμβριο του 1956, "A Cognitive Theory of Personality", στην οποία ο Αμερικανός γνωσιακός ψυχολόγος εφάρμοζε τα γνωστικά μοντέλα στη θεωρία της προσωπικότητας. Τη θεωρία και την πράξη γύρω από τη μάθηση που πρότεινε ο Bruner συμπλήρωσε ο επίσης Αμερικανός Robert M. Gagné, ο οποίος, το 1956, επινόησε ένα σύστημα ανάλυσης διαφορετικών συνθηκών μάθησης, από απλές έως σύνθετες. Σύμφωνα με τον Gagné, οι ανώτερες τάξεις μάθησης βασίζονται στα κατώτερα επίπεδα, απαιτώντας μεγαλύτερη ποσότητα προηγούμενης γνώσης για να προχωρήσει επιτυχώς. Η τελική ικανότητα αναλύεται ως η συμπερίληψη δευτερευουσών δεξιοτήτων σε μια σειρά, έτσι ώστε τα κατώτερα επίπεδα να μπορούν να προβλεφθούν για θετική μεταφορά μάθησης ανώτερου επιπέδου. Οι τέσσερις κατώτερες τάξεις επικεντρώνονται στις συμπεριφορικές πτυχές της μάθησης, ενώ οι τέσσερις ανώτερες επικεντρώνονται στις γνωστικές πτυχές. Με λίγα λόγια, ο Gagné προσπάθησε να συνδέσει τη γνωστική ψυχολογία με τη διδακτική πράξη, θεωρώντας ότι η μάθηση δεν είναι ένα ενιαίο φαινόμενο αλλά περιλαμβάνει διαφορετικά είδη μαθησιακών αποτελεσμάτων, καθένα από τα οποία απαιτεί διαφορετικές διδακτικές στρατηγικές.

Οπωσδήποτε είχαν προηγηθεί πολλές έρευνες σχετικά με τους μηχανισμούς της νόησης. Μεταξύ άλλων, στην ιστορία της ΤΝ έχει καταγραφεί ως πρωτοπόρος η Ada Lovelace (1815-1852), η πρώτη προγραμματίστρια που επεσήμανε ότι η Αναλυτική Μηχανή του Babbage θα μπορούσε να επεξεργαστεί όχι μόνο αριθμούς, αλλά και σύμβολα ή μουσική. Ως πρόδρομος της Τεχνητής Νοημοσύνης αναφέρεται συχνά ο Alan Turing (1912-1954), ο θεμελιωτής της σύγχρονης επιστήμης των υπολογιστών, που ήδη από το 1950 δημοσίευσε το ιστορικό άρθρο "Computing Machinery and Intelligence", όπου εισήγαγε το Turing Test (Δοκιμασία Τούρινγκ) για να απαντήσει στο ερώτημα «Μπορούν οι μηχανές να σκεφτούν;». Σημαντικό ρόλο έπαιξε επίσης ο Norbert Wiener (1894-1964), ο πιονιέρος της Κυβερνητικής (Cybernetics), που μελέτησε τα συστήματα ελέγχου και ανατροφοδότησης (feedback loops) σε ανθρώπους και μηχανές, επηρεάζοντας τη θεωρία και την πράξη της ρομποτικής και της αυτοματοποίησης. Παραλλήλως, ο Warren McCulloch και ο Walter Pitts είχαν δημοσιεύσει ήδη από το 1943 το πρώτο μαθηματικό μοντέλο ενός τεχνητού νευρωνικού δικτύου, αποδεικνύοντας ότι τα δίκτυα απλών τεχνητών νευρώνων μπορούν να υπολογίσουν οποιαδήποτε λογική συνάρτηση. Όσο για τον John von Neumann (1903-1957), σχεδίασε την αρχιτεκτονική των σύγχρονων υπολογιστών και συνέβαλε στη θεωρία των αυτομάτων, εξετάζοντας πώς οι μηχανές μπορούν να αναπαραχθούν και να επεξεργαστούν πολύπλοκες πληροφορίες.

Ο Jerome Bruner εφάρμοσε τη θεωρία του στη διδακτική και στη μάθηση στο σχολείο, προτείνοντας το επονομαζόμενο Spiral Curriculum (Σπειροειδές Πρόγραμμα), μια προσέγγιση στη σχεδίαση των αναλυτικών προγραμμάτων σπουδών. Τα 3 βασικά χαρακτηριστικά αυτής της μεθόδου, που βασίστηκε στη γνωστική ψυχολογία, είναι η Επανάληψη (Revisiting) —ο μαθητής επιστρέφει στο ίδιο θέμα ή έννοια αρκετές φορές κατά τη διάρκεια των σπουδών του—, η Αυξανόμενη Δυσκολία (Deepening) —κάθε φορά που το θέμα επανέρχεται, παρουσιάζεται με μεγαλύτερη πολυπλοκότητα, βάθος και λεπτομέρεια—, η Σύνδεση με την Προϋπάρχουσα Γνώση (Scaffolding): η νέα γνώση δεν είναι αποκομμένη, αλλά χτίζεται απευθείας πάνω σε όσα έμαθε ο μαθητής στον προηγούμενο κύκλο (σπείρα).

Καθώς το 1956 εκδόθηκε και το περίφημο εγχειρίδιο του Benjamin Bloom για το πώς μαθαίνουμε και το πώς μπορούμε να μαθαίνουμε ("Taxonomy of Educational Objectives: Handbook I, Cognitive Domain"), το "Three Models for the Description of Language" του Noam Chomsky, καθώς και το συλλογικό διεπιστημονικό "Toward a Unified Theory of Human Behavior" σε επιμέλεια του Roy R. Grinker, η χρονιά έχει μείνει στην ιστορία ως η πιο παραγωγική και επαναστατική από την αρχή του 20ού αιώνα σε ό,τι αφορά τις επιστήμες της νόησης.