מרווין לי מינסקי

מרווין לי מינסקי (9 באוגוסט 1927 – 24 בינואר 2016) היה מתמטיקאי, מדען מחשב וחוקר קוגניציה יהודי-אמריקאי, מן האנשים שעיצבו את הבינה המלאכותית כתחום מחקר עצמאי. הוא השתתף במפגש דארטמות' המכונן של 1956, היה ממייסדי מעבדת הבינה המלאכותית במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), בנה מערכת מוקדמת של רשת עצבית ופיתח רעיונות מרכזיים על ייצוג ידע, למידה, ראייה, רובוטיקה ומבנה התודעה.

ייחודו של מינסקי היה ברוחב היריעה. הוא לא הסתפק בשאלה כיצד לגרום למחשב לבצע משימה מוגדרת, אלא ביקש לברר ממה עשויה אינטליגנציה: כיצד אנו מזהים עצמים, מפעילים ידע קודם, בוחרים בין אפשרויות, לומדים משגיאות ומייחסים משמעות לרגש. לצד מחקר תאורטי עסק בבניית מכונות ובהמצאת מכשירים, כתב ספרים שנעשו אבני דרך והכשיר דורות של חוקרים. בכך סייע ליצור לא רק טכנולוגיה חדשה, אלא גם שפה חדשה לדיון במוח האנושי ובמכונות חושבות.

מניו יורק אל המחקר המתמטי

מינסקי נולד בניו יורק למשפחה יהודית. אביו, הנרי מינסקי, היה רופא עיניים, ואמו, פאני לבית רייזר, הייתה פעילה ציונית. הוא למד בבית הספר פילדסטון, בתיכון ברונקס למדעים ובאקדמיית פיליפס באנדובר. בשנים 1944–1945 שירת בצי ארצות הברית, ולאחר מכן שב ללימודיו.

בשנת 1950 השלים באוניברסיטת הרווארד תואר ראשון במתמטיקה. בשנת 1954 קיבל דוקטורט במתמטיקה מאוניברסיטת פרינסטון בהנחיית אלברט טאקר. עבודת הדוקטור שלו, שעסקה במערכות חיזוק נוירו-אנלוגיות וביישומן לבעיית המודל של המוח, כבר ביטאה את הכיוון שילך בו לאורך חייו: שימוש בכלים מתמטיים והנדסיים כדי לבחון כיצד מערכות פיזיות יכולות ללמוד ולהפגין התנהגות תבונית.

לאחר תקופה כעמית צעיר באגודת העמיתים של הרווארד הצטרף מינסקי ל-MIT בשנת 1958. המכון נעשה לביתו האקדמי למשך שארית חייו, ובו פעל כפרופסור להנדסת חשמל ומדעי המחשב ובהמשך גם כפרופסור טושיבה לאמנויות ולמדעי המדיה.

סיוע בהקמתו של תחום הבינה המלאכותית

מפגש דארטמות' והגדרת משימת המחקר

בקיץ 1956 השתתף מינסקי בסדנת המחקר בדארטמות' קולג', לצד ג'ון מקארתי, קלוד שאנון, נתנאל רוצ'סטר וחוקרים נוספים. הצעת הסדנה השתמשה במונח החדש אז, "בינה מלאכותית", והציבה רעיון שאפתני: אפשר עקרונית לתאר היבטים של למידה ואינטליגנציה בדיוק מספיק כדי שמכונה תוכל לדמות אותם. המפגש לא פתר את הבעיות הללו, אך הוא סייע לגבש קהילה מדעית, סדר יום ושם לתחום מחקר חדש.

בניית מוסד מחקר ב-MIT

ב-1959 יזמו מינסקי וג'ון מקארתי את פרויקט הבינה המלאכותית של MIT, שממנו צמחה מעבדת הבינה המלאכותית של המכון. המעבדה הייתה למוקד חשוב של עבודה בתכנות, רובוטיקה, ראייה ממוחשבת, הבנת שפה וייצוג ידע. השפעתו של מינסקי נבעה אפוא לא רק ממאמרים וממכונות שבנה בעצמו, אלא גם מן הסביבה המחקרית שסייע ליצור: מקום שבו מתמטיקאים, מהנדסים, פסיכולוגים וחוקרי מחשב יכלו לעסוק יחד בשאלת האינטליגנציה.

בין החוקרים שלמדו בהנחייתו או הושפעו ממנו נמנו מנואל בלום, איוון סאת'רלנד, ג'ואל מוזס, פטריק וינסטון, ג'רלד ג'יי סוסמן, דני היליס, סקוט פאלמן ואחרים, שהמשיכו לתרום למדעי המחשב, לגרפיקה, לשפות תכנות, לרובוטיקה ולחינוך טכנולוגי. יכולתו להצמיח חוקרים ומסגרות עבודה הייתה מרכיב מרכזי במורשתו.

מכונות מוקדמות, המצאות ורובוטיקה

SNARC ורשתות עצביות בראשית דרכן

בשנת 1951 בנו מינסקי ודין אדמונדס את SNARC, ראשי תיבות של Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator. המערכת, המדומה לרשת של נוירונים, נועדה ללמוד באמצעות חיזוק כיצד לנווט במבוך מדומה. היא מתוארת לעיתים קרובות כמכונת הרשת העצבית הלומדת הראשונה. אף שהייתה שונה מאוד ממערכות הלמידה העמוקה של ימינו, היא המחישה בשלב מוקדם שאפשר לחקור למידה באמצעות רשת של יחידות פשוטות המשתנות על פי ניסיון.

בהמשך כתב מינסקי עם סימור פפרט את Perceptrons, מחקר מתמטי שיטתי על יכולותיהן ומגבלותיהן של רשתות פרספטרון חד-שכבתיות. הספר סיפק כלים לניתוח מדויק של מה שמערכות כאלה מסוגלות ואינן מסוגלות לחשב. לעיתים יוחסה לו בדיעבד תרומה לדעיכת העניין ברשתות עצביות בשנות השבעים, אך היקף השפעתו על אותה תקופה שנוי במחלוקת והיה קשור גם למגבלות המחשוב, הנתונים והמימון. תרומתו המדעית הברורה הייתה הדרישה לבחון טענות על למידה באמצעות הוכחות ולא באמצעות התלהבות בלבד.

מיקרוסקופיה, תצוגה ורובוטים

עבודתו ההמצאתית של מינסקי חרגה מן התוכנה. בשנת 1957 פיתח מיקרוסקופ קונפוקלי, קודמו של המיקרוסקופ הקונפוקלי סורק-הלייזר הנפוץ במדעי החיים וברפואה. העיקרון מאפשר לצמצם אור המגיע ממישורים שאינם במוקד וליצור תמונות חדות יותר של שכבות בתוך דגימה עבה. בכך קישר רעיון אופטי אל צורך מדעי מעשי שהפך חשוב במיוחד בדימות ביולוגי.

מינסקי עסק גם בתצוגות גרפיות המורכבות על הראש, בזרועות רובוטיות ובמכונות חישוב. יחד עם פפרט פיתח את "צב הלוגו" — רובוט שנשלט באמצעות שפת התכנות Logo ושימש להמחשת גאומטריה, חשיבה אלגוריתמית וקשר בין הוראות מופשטות לתנועה בעולם הפיזי. רעיון הצב נעשה מזוהה עם גישתו החינוכית של פפרט, אך גם שיקף את תרבות המחקר המשותפת במעבדת MIT: ילדים ולומדים אינם חייבים להישאר צרכני מחשוב; הם יכולים לתכנת, לבנות ולחקור.

מסגרות ידע ו"חברת התודעה"

אחד מרעיונותיו המשפיעים של מינסקי היה מושג המסגרת — מבנה לייצוג מצב מוכר, הכולל ציפיות, תפקידים, יחסים וערכי ברירת מחדל. כאשר אדם נכנס, למשל, למסעדה, הוא אינו מנתח כל פרט מאפס; ידע מוקדם עוזר לו להבין מה צפוי לקרות ומיהם המשתתפים. הצעתו של מינסקי העניקה לחוקרי בינה מלאכותית דרך לחשוב על ארגון ידע ועל השימוש בהקשר להבנת העולם.

בתחילת שנות השבעים החלו מינסקי ופפרט לפתח את תאוריית "חברת התודעה". לפי הרעיון, אינטליגנציה אינה נובעת בהכרח ממנגנון יחיד ומסתורי, אלא מן האינטראקציה בין סוכנים רבים ופשוטים יחסית. כל סוכן מבצע תפקיד מוגבל, אך השילוב, התחרות ושיתוף הפעולה ביניהם יוצרים התנהגות מורכבת. מינסקי הגיע לכיוון זה בין היתר מתוך עבודה על מערכת רובוטית שנועדה להשתמש במצלמה ובזרוע כדי לבנות בקוביות ילדים.

ספרו The Society of Mind, שראה אור ב-1986 ונכתב לקהל רחב, הציג את הרעיון במאות קטעים קצרים המחברים בין מחשבים, פסיכולוגיה, שפה, זיכרון ופתרון בעיות. בשנת 2006 הרחיב את הדיון בספר The Emotion Machine. שם טען שאין לראות ברגש את היפוכה של החשיבה, אלא שם כולל לדרכים שונות שבהן המוח משנה סדרי עדיפויות, סגנונות חשיבה ודרכי פעולה. כך ביקש לשלב רגשות בתוך הסבר חישובי של התודעה במקום להותירם מחוץ למחקר המדעי.

ספרים מרכזיים

• Computation: Finite and Infinite Machines ‏(1967) — חיבור שיטתי על תאוריית החישוב ומכונות מופשטות.
• Perceptrons ‏(1969, עם סימור פפרט) — ניתוח מתמטי של רשתות פרספטרון ושל גבולותיהן.
• The Society of Mind ‏(1986) — הצגת האינטליגנציה כתוצר של קהילת מנגנונים פשוטים.
• The Emotion Machine ‏(2006) — ניסיון להסביר רגשות, שכל ישר וחשיבה במסגרת תאוריה רחבה של הנפש.

מדע, דמיון ותרבות

מינסקי ראה בדמיון המדעי חלק מן העבודה המחקרית. הוא שימש יועץ לסטנלי קובריק בעת יצירת הסרט 2001: אודיסיאה בחלל, וארתור סי. קלארק הזכיר אותו ברומן הנלווה לסרט בדיון על התפתחותם של מוחות מלאכותיים. נוכחותו בפרויקט המחישה כיצד רעיונות שנולדו במעבדות הבינה המלאכותית חדרו אל התרבות הציבורית ועיצבו את האופן שבו מיליוני אנשים מדמיינים מחשבים תבוניים.

היה בו גם צד משחקי. בתחילת שנות החמישים הציע ב-Bell Labs תכנון ל"מכונה האולטימטיבית": קופסה שפעולתה היחידה היא להוציא זרוע ולכבות את עצמה לאחר שמדליקים אותה. קלוד שאנון בנה גרסה עובדת. המכונה, שנודעה לימים כ"מכונה חסרת תועלת", הפכה לחפץ משעשע שמעלה שאלה רצינית על מטרה, אוטומציה והציפייה שמכונות תמיד יעשו דבר מועיל.

מחוץ למעבדה היה מינסקי פסנתרן מאלתר מוכשר וכתב על הקשרים שבין מוזיקה לתודעה. התעניינותו במוזיקה תאמה את תפיסתו הרחבה: החשיבה האנושית אינה רק פתרון משוואות, אלא שילוב של זיכרון, דפוסים, ציפייה, קצב, רגש ואלתור.

הכרה והשפעה מתמשכת

בשנת 1969 קיבל מינסקי את פרס טיורינג, הנחשב לפרס החשוב ביותר במדעי המחשב, על תפקידו המרכזי ביצירת תחום הבינה המלאכותית ובהתקדמותו. בהמשך קיבל את פרס יפן ב-1990, את פרס IJCAI למצוינות במחקר ב-1991, את מדליית בנג'מין פרנקלין ב-2001, את פרס חזית הידע של קרן BBVA בתחום טכנולוגיות המידע והתקשורת ואת פרס דן דוד לשנת 2014 בקטגוריית העתיד, בנושא "בינה מלאכותית: המוח הדיגיטלי". הוא נבחר לאקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית ב-1973 ולאקדמיה הלאומית להנדסה ב-1989.

הפרסים משקפים הישג רחב יותר: מינסקי עזר להפוך שאלות שנחשבו בעבר לפילוסופיות או ספקולטיביות — מהי למידה, כיצד ידע מאורגן ואיך נוצרת תבונה — לתוכנית עבודה מדעית והנדסית. לא כל תחזיותיהם של חלוצי הבינה המלאכותית התממשו בקצב שקיוו לו, ולא כל אחד מן המודלים של מינסקי נשאר דומיננטי. אולם עצם המסגרת הרב-תחומית שבנה, החיבור בין ניסוי במכונה לבין תאוריה של הנפש והקהילה המחקרית שטיפח ממשיכים להשפיע על התחום.

מינסקי נישא בשנת 1952 לרופאת הילדים גלוריה רודיש, ולזוג נולדו שלושה ילדים. הוא נפטר בבוסטון ב-24 בינואר 2016, בגיל 88, בעקבות דימום מוחי.

מדוע מרווין לי מינסקי ראוי לציון כערך חשוב במורשת

מרווין לי מינסקי ראוי להיכלל בארכיון מורשת (Moreshet) משום שסיפורו מייצג תרומה יהודית-אמריקאית מכרעת לאחד התחומים שעיצבו את העולם המודרני. בן למשפחה יהודית שאמו הייתה פעילה ציונית, הוא הקדיש את חייו לא לשימור מסורת במובן הצר, אלא להרחבת גבולות הידע האנושי. הישגיו — מן המכונה המוקדמת שלמדה באמצעות רשת עצבית ועד להקמת מוסד מחקר מרכזי ולניסוח תאוריות על ידע ותודעה — השפיעו על חוקרים, מהנדסים, מחנכים ויוצרים בישראל וברחבי העולם.

עבור מורשת יהודית וישראלית, חשיבותו נובעת גם מן האופן שבו עבודתו מבטאת ערכים של לימוד, ויכוח, סקרנות ובחינה ביקורתית של הנחות יסוד. קבלת פרס דן דוד בישראל חיברה באופן ישיר בין פועלו לבין מוסד ישראלי המוקדש להכרה בתרומות בעלות משמעות לעתיד האנושות. הצגתו ב-Moreshet.com מאפשרת להבין כי מורשת אינה רק זיכרון של העבר: היא כוללת גם אנשים שבנו את אוצר המושגים, המוסדות והטכנולוגיות שבאמצעותם העתיד נעשה אפשרי. מורשתו של מינסקי נותרה חיה בכל דיון רציני בשאלה כיצד מכונות לומדות — ומה לימוד זה יכול ללמד אותנו על עצמנו.