/NOWRAPAROUND/LMAR=50/TMAR=50/RMAR=1700/BMAR=1/PMAR=0/XLINE=0/FONT#0=NGR13/USETI=000000061*TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX**TEX*

␈β↓N␈↓ ␈ε2SOME␈αPHIL␈α␈OSOPHICAL␈αPR␈α␈OBLEMS␈αFR␈α␈OM␈αTHE␈αST␈α⎇ANDPOINT␈αOF␈αAR␈α⎇TIFICIAL␈αINTELLIGENCE
␈βα+␈↓ ε>␈ε2by
␈ββ	␈↓ ∧2␈ε2John␈αMcCarth␈α␈y,␈αStanford␈αUniv␈α␈ersit␈α␈y
␈ββ<␈↓ ∧≤␈ε2Patrick␈αHa␈α␈y␈α␈es,␈αUniv␈α␈ersit␈α␈y␈αof␈αEdin␈α␈burgh
␈β∧F␈↓ ↓H␈ε2Abstract
␈β∧z␈↓ α⊂␈ε"A␈α
computer␈α
program␈α∞capable␈α
of␈α
acting␈α∞in␈α␈telligen␈α␈tly␈α
in␈α
the␈α∞w␈α␈orld␈α
m␈α␈ust␈α
ha␈α␈v␈α␈e␈α∞a
␈β¬,␈↓ ↓H␈ε"general␈α⊂represen␈α␈tation␈α∂of␈α⊂the␈α⊂w␈α␈orld␈α⊂in␈α⊂terms␈α⊂of␈α⊂which␈α⊂its␈α⊂inputs␈α⊂are␈α⊂in␈α␈terpreted.
␈β¬↑␈↓ ↓H␈ε"Designing␈α
such␈αa␈αprogram␈αrequires␈αcommitmen␈α␈ts␈α
about␈αwhat␈αkno␈α␈wledge␈αis␈αand␈αho␈α␈w
␈βε⊃␈↓ ↓H␈ε"it␈αis␈αobtained.␈α⊂Th␈α␈us,␈αsome␈αof␈αthe␈αmajor␈αtraditional␈αproblems␈αof␈αphilosoph␈α␈y␈αarise␈αin
␈βεC␈↓ ↓H␈ε"arti|cial␈αin␈α␈telligence.
␈βεw␈↓ α⊂␈ε"More␈α∂speci|cally,␈α⊃w␈α␈e␈α⊂w␈α␈an␈α␈t␈α∂a␈α⊂computer␈α⊂program␈α∂that␈α⊂decides␈α⊂what␈α∂to␈α⊂do␈α⊂by
␈βπ)␈↓ ↓H␈ε"inferring␈α∩in␈α∩a␈α∪formal␈α∩language␈α∪that␈α∩a␈α∩certain␈α∪strategy␈α∩will␈α∪achiev␈α␈e␈α∩its␈α∪assigned
␈βπ[␈↓ ↓H␈ε"goal.␈α⊂This␈αrequires␈αformalizing␈αconcepts␈αof␈αcausalit␈α␈y,␈αabilit␈α␈y,␈αand␈αkno␈α␈wledge.␈α⊃Such
␈βλ∞␈↓ ↓H␈ε"formalisms␈αare␈αalso␈αconsidered␈αin␈αphilosophical␈αlogic.
␈βλA␈↓ α⊂␈ε"The␈α
|rst␈α
part␈α
of␈α
the␈α
paper␈α
begins␈αwith␈α
a␈α
philosophical␈α
poin␈α␈t␈α
of␈α
view␈α
that␈αseems
␈βλt␈↓ ↓H␈ε"to␈αarise␈αnaturally␈α
once␈αw␈α␈e␈α
tak␈α␈e␈αseriously␈αthe␈α
idea␈αof␈αactually␈α
making␈αan␈α
in␈α␈telligen␈α␈t
␈β	&␈↓ ↓H␈ε"machine.␈α∂W␈α⎇e␈α
go␈α	on␈α
to␈α
the␈α
notions␈α	of␈α
metaph␈α␈ysically␈α
and␈α
epistemologically␈α
adequate
␈β	Y␈↓ ↓H␈ε"represen␈α␈tations␈αof␈αthe␈αw␈α␈orld␈αand␈αthen␈αto␈αan␈αexplanation␈αof␈ε/␈αcan,␈αcauses,␈ε"␈αand␈ε/␈α
kno␈α␈ws
␈β
␈↓ ↓H␈ε"in␈α
terms␈α
of␈α∞a␈α
represen␈α␈tation␈α∞of␈α
the␈α∞w␈α␈orld␈α
by␈α∞a␈α
system␈α
of␈α∞in␈α␈teracting␈α
automata.␈α∃A
␈β
=␈↓ ↓H␈ε"proposed␈α∂resolution␈α⊂of␈α∂the␈α⊂problem␈α∂of␈α⊂freewill␈α∂in␈α⊂a␈α∂deterministic␈α⊂univ␈α␈erse␈α∂and␈α⊂of
␈β
p␈↓ ↓H␈ε"coun␈α␈terfactual␈αconditional␈αsen␈α␈tences␈αis␈αpresen␈α␈ted.
␈β#␈↓ α⊂␈ε"The␈α
second␈α∞part␈α
is␈α∞mainly␈α
conce␈α↓rned␈α
with␈α∞formalisms␈α
within␈α∞which␈α
it␈α∞can␈α∞be
␈βV␈↓ ↓H␈ε"pro␈α␈v␈α␈ed␈α⊂that␈α∂a␈α⊂strategy␈α⊂will␈α⊂achiev␈α␈e␈α⊂a␈α⊂goal.␈α≤Concepts␈α⊂of␈α⊂situation,␈α⊃⎇uen␈α␈t,␈α⊃future
␈βλ␈↓ ↓H␈ε"operator,␈α⊂action,␈α⊂strategy,␈α⊂result␈α⊂of␈α∂a␈α⊂strategy␈α∂and␈α∂kno␈α␈wledge␈α⊂are␈α∂formalized.␈α≠A
␈β:␈↓ ↓H␈ε"method␈αis␈αgiv␈α␈en␈αof␈αconstructing␈αa␈αsen␈α␈tence␈αof␈α|rst␈αorder␈αlogic␈αwhich␈αwill␈αbe␈αtrue␈αin
␈βm␈↓ ↓H␈ε"all␈αmodels␈α
of␈αcertain␈α
axioms␈αif␈α
and␈αonly␈α
if␈αa␈α
certain␈αstrategy␈α
will␈αachiev␈α␈e␈α
a␈α
certain
␈β
∨␈↓ ↓H␈ε"goal.
␈β
S␈↓ α⊂␈ε"The␈α∪formalism␈α∀of␈α∪this␈α∀paper␈α∪represen␈α␈ts␈α∀an␈α∪adv␈α}ance␈α∀o␈α␈v␈α␈er␈α∪McCarth␈α␈y␈α∀(1963)
␈β∞¬␈↓ ↓H␈ε"and␈α∩Green␈α∩(1968)␈α∩in␈α∩that␈α∩it␈α∩permits␈α∩pro␈α↓of␈α∩of␈α∩the␈α∩correctness␈α∩of␈α∩strategies␈α∪that
␈β∞8␈↓ ↓H␈ε"con␈α␈tain␈α⊂lo␈α↓ops␈α⊂and␈α⊂strategies␈α⊃that␈α⊂in␈α␈v␈α␈olv␈α␈e␈α⊂the␈α⊂acquisition␈α⊃of␈α⊂kno␈α␈wledge,␈α⊃and␈α⊂it␈α⊃is
␈β∞j␈↓ ↓H␈ε"also␈αsomewhat␈αmore␈αconcise.
␈β∂≥␈↓ α⊂␈ε"The␈αthird␈αpart␈αdiscusses␈αopen␈αproblems␈αin␈αextending␈αthe␈αformalism␈αof␈αPart␈α2.
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"1
␈β⊃C

␈β↓N␈↓ α⊂␈ε"The␈αλfourth␈α	part␈α	is␈αλa␈α	review␈α	of␈α	w␈α␈ork␈αλin␈α	philosophical␈α	logic␈αλin␈α	relation␈α	to␈α	problems
␈βα␈↓ ↓H␈ε"of␈α⊃arti|cial␈α⊃in␈α␈telligence␈α⊃and␈α∩a␈α⊃discussion␈α⊃of␈α⊃previous␈α∩e{orts␈α⊃to␈α⊃program␈α∩`general
␈βα2␈↓ ↓H␈ε"in␈α␈telligence'␈αfrom␈αthe␈αpoin␈α␈t␈αof␈αview␈αof␈αthis␈αpaper.
␈ββ=␈↓ α⊗␈ε"1.␈↓ αF␈ε"PHIL␈α␈OSOPHICAL␈αQUESTIONS
␈β∧≤␈↓ ↓H␈ε2Wh␈α␈y␈αArti|cial␈αIn␈α␈telligence␈αNeeds␈αPhilosoph␈α␈y
␈β∧|␈↓ α⊂␈ε"The␈α⊂idea␈α⊂of␈α⊂an␈α⊂in␈α␈telligen␈α␈t␈α⊂machine␈α⊂is␈α⊃old,␈α⊃but␈α⊂serious␈α⊂w␈α␈ork␈α⊂on␈α⊂the␈α⊃arti|cial
␈β¬.␈↓ ↓H␈ε"in␈α␈telligence␈αproblem␈αor␈αev␈α␈en␈α
serious␈αunderstanding␈αof␈αwhat␈α
the␈αproblem␈αis␈α
a␈α␈w␈α␈aited
␈β¬`␈↓ ↓H␈ε"the␈α
stored␈α
program␈α
computer.␈α∀W␈α⎇e␈α
ma␈α␈y␈α
regard␈α∞the␈α
subject␈α
of␈α
arti|cial␈α∞in␈α␈telligence
␈βε∪␈↓ ↓H␈ε"as␈α
beginning␈α
with␈α
T␈α⎇uring's␈α
article␈α
\Computing␈α
Machinery␈α
and␈α
In␈α␈telligence"␈α
(T␈α⎇uring
␈βεE␈↓ ↓H␈ε"1950)␈α	and␈α	with␈α	Shannon's␈α	(1950)␈α	discussion␈α
of␈α	ho␈α␈w␈α	a␈α	machine␈α	migh␈α␈t␈α	be␈α
programmed
␈βεx␈↓ ↓H␈ε"to␈αpla␈α␈y␈αchess.
␈βπ+␈↓ α⊂␈ε"Since␈α∂that␈α⊂time,␈α⊂progress␈α⊂in␈α∂arti|cial␈α⊂in␈α␈telligence␈α∂has␈α⊂been␈α∂mainly␈α⊂along␈α⊂the
␈βπ↑␈↓ ↓H␈ε"follo␈α␈wing␈α∩lines.␈α#Programs␈α∩ha␈α␈v␈α␈e␈α∩been␈α∪written␈α∩to␈α∩solv␈α␈e␈α∩a␈α∪class␈α∩of␈α∩problems␈α∪that
␈βλ⊂␈↓ ↓H␈ε"giv␈α␈e␈α∂h␈α␈umans␈α∂in␈α␈tellectual␈α∂di}cult␈α␈y:␈α∩examples␈α∂are␈α∂pla␈α␈ying␈α∂chess␈α⊂or␈α∂check␈α␈ers,␈α⊂pro␈α␈v-
␈βλB␈↓ ↓H␈ε"ing␈αmathematical␈αtheorems,␈α
transforming␈αone␈α
sym␈α␈bolic␈αexpression␈α
in␈α␈to␈αanother␈α
by
␈βλu␈↓ ↓H␈ε"giv␈α␈en␈α∂rules,␈α⊃in␈α␈tegrating␈α∂expressions␈α⊂composed␈α⊂of␈α∂elemen␈α␈tary␈α⊂functions,␈α⊃determin-
␈β	'␈↓ ↓H␈ε"ing␈α∂chemical␈α∂compounds␈α∂consisten␈α␈t␈α∂with␈α∂mass-spectrographic␈α⊂and␈α∂other␈α∂data.␈α~In
␈β	Z␈↓ ↓H␈ε"the␈αcourse␈αof␈αdesigning␈αthese␈αprograms␈αin␈α␈tellectual␈αmechanisms␈αof␈αgreater␈αor␈α
lesser
␈β
␈↓ ↓H␈ε"generalit␈α␈y␈α∂are␈α∂iden␈α␈ti|ed␈α⊂sometimes␈α∂by␈α⊂in␈α␈trospection,␈α⊂sometimes␈α∂by␈α⊂mathematical
␈β
>␈↓ ↓H␈ε"analysis,␈α⊃and␈α⊂sometimes␈α⊃by␈α⊂experimen␈α␈ts␈α⊂with␈α⊃h␈α␈uman␈α⊂subjects.␈α≥T␈α⎇esting␈α⊂the␈α⊃pro-
␈β
q␈↓ ↓H␈ε"grams␈αsometimes␈αleads␈αto␈αbetter␈αunderstanding␈αof␈αthe␈αin␈α␈tellectual␈αmechanisms␈αand
␈β#␈↓ ↓H␈ε"the␈αiden␈α␈ti|cation␈αof␈αnew␈αones.
␈βW␈↓ α⊂␈ε"An␈α∞alternativ␈α␈e␈α∞approach␈α∞is␈α∞to␈α∞start␈α∞with␈α∞the␈α∞in␈α␈tellectual␈α∞mechanisms␈α∞(for␈α∂ex-
␈β	␈↓ ↓H␈ε"ample,␈α⊃memory,␈α⊃decision-making␈α⊂by␈α⊂comparisons␈α⊂of␈α⊂scores␈α⊂made␈α⊂up␈α⊂of␈α⊂w␈α␈eigh␈α␈ted
␈β;␈↓ ↓H␈ε"sums␈α∂of␈α⊂sub-criteria,␈α⊂learning,␈α⊃tree-search,␈α⊂extrapolation)␈α⊂and␈α∂mak␈α␈e␈α⊂up␈α⊂problems
␈βn␈↓ ↓H␈ε"that␈αexercise␈αthese␈αmechanisms.
␈β
!␈↓ α⊂␈ε"In␈α
our␈α
opinion␈α
the␈α
best␈α
of␈α
this␈α
w␈α␈ork␈α
has␈α
led␈α
to␈α
increased␈α
understanding␈α
of␈α
in␈α␈tel-
␈β
T␈↓ ↓H␈ε"lectual␈α
mechanisms␈α
and␈α
this␈α
is␈α
essen␈α␈tial␈α
for␈α
the␈α
dev␈α␈elopmen␈α␈t␈α
of␈α
arti|cial␈αin␈α␈telligence
␈β∞ε␈↓ ↓H␈ε"ev␈α␈en␈α
though␈αfew␈αin␈α␈v␈α␈estigators␈αha␈α␈v␈α␈e␈αtried␈αto␈α
place␈αtheir␈αparticular␈αmechanism␈αin␈αthe
␈β∞9␈↓ ↓H␈ε"general␈αcon␈α␈text␈αof␈αarti|cial␈αin␈α␈telligence.␈α⊂Sometimes␈αthis␈αis␈αbecause␈αthe␈αin␈α␈v␈α␈estigator
␈β∞k␈↓ ↓H␈ε"iden␈α␈ti|es␈α∂his␈α⊂particular␈α∂problem␈α⊂with␈α∂the␈α⊂|eld␈α∂as␈α⊂a␈α∂whole;␈α⊃he␈α⊂thinks␈α∂he␈α⊂sees␈α⊂the
␈β∂≥␈↓ ↓H␈ε"w␈α␈o␈α↓ods␈α
when␈α
in␈αfact␈α
he␈α
is␈α
lo␈α↓oking␈α
at␈α
a␈α
tree.␈α∪An␈α
old␈α
but␈α
not␈α
y␈α␈et␈α
superseded␈α
discus-
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"2
␈β⊃C

␈β↓L␈↓ ↓H␈ε"sion␈αon␈αin␈α␈tellectual␈αmechanisms␈α
is␈αin␈αMinsky␈α(1961);␈αsee␈αalso␈αNew␈α␈ell's␈α(1965)␈αreview
␈β↓}␈↓ ↓H␈ε"of␈αthe␈αstate␈αof␈αarti|cial␈αin␈α␈telligence.
␈βα7␈↓ α⊂␈ε"There␈α∂ha␈α␈v␈α␈e␈α⊂been␈α⊂sev␈α␈eral␈α⊂attempts␈α⊂to␈α∂design␈α⊂in␈α␈telligence␈α⊂with␈α⊂the␈α⊂same␈α⊂kind
␈βαi␈↓ ↓H␈ε"of␈α∩⎇exibilit␈α␈y␈α∩as␈α∩that␈α∪of␈α∩a␈α∩h␈α␈uman.␈α#This␈α∩has␈α∩mean␈α␈t␈α∪di{eren␈α␈t␈α∩things␈α∩to␈α∪di{eren␈α␈t
␈ββ≤␈↓ ↓H␈ε"in␈α␈v␈α␈estigators,␈α⊃but␈α⊃none␈α⊂has␈α⊃met␈α⊂with␈α⊃m␈α␈uch␈α⊂success␈α⊃ev␈α␈en␈α⊂in␈α⊃the␈α⊂sense␈α⊃of␈α⊃general
␈ββN␈↓ ↓H␈ε"in␈α␈telligence␈α∞used␈α∞by␈α∞the␈α∂in␈α␈v␈α␈estigator␈α∞in␈α∞question.␈α↔Since␈α∞our␈α∂criticism␈α∞of␈α∞this␈α∂w␈α␈ork
␈β∧↓␈↓ ↓H␈ε"will␈αbe␈αthat␈αit␈αdoes␈αnot␈αface␈αthe␈αphilosophical␈αproblems␈αdiscussed␈αin␈αthis␈αpaper,␈α
w␈α␈e
␈β∧3␈↓ ↓H␈ε"shall␈αpostpone␈α
discussing␈αit␈α
un␈α␈til␈αa␈α
concluding␈α
section.␈α⊃Ho␈α␈w␈α␈ev␈α␈er,␈α
w␈α␈e␈αare␈α
obliged␈α
at
␈β∧e␈↓ ↓H␈ε"this␈αpoin␈α␈t␈αto␈αpresen␈α␈t␈αour␈αnotion␈αof␈αgeneral␈αin␈α␈telligence.
␈β¬≡␈↓ α⊂␈ε"It␈αis␈α
not␈αdi}cult␈α
to␈αgiv␈α␈e␈α
su}cien␈α␈t␈αconditions␈α
for␈αgeneral␈α
in␈α␈telligence.␈α∩T␈α⎇uring's
␈β¬Q␈↓ ↓H␈ε"idea␈α	that␈α	the␈α	machine␈α	should␈α	successfully␈α	pretend␈α	to␈α	a␈α	sophisticated␈α	observ␈α␈er␈α	to␈α	be␈α	a
␈βεβ␈↓ ↓H␈ε"h␈α␈uman␈α
being␈α
for␈α
half␈α
an␈α
hour␈α
will␈α
do.␈α∂Ho␈α␈w␈α␈ev␈α␈er,␈α
if␈α
w␈α␈e␈α
direct␈α
our␈α
e{orts␈α
to␈α␈w␈α␈ards␈αsuch
␈βε5␈↓ ↓H␈ε"a␈αgoal␈αour␈αatten␈α␈tion␈αis␈αdistracted␈αby␈αcertain␈αsuper|cial␈αaspects␈αof␈αh␈α␈uman␈αbeha␈α␈viour
␈βεh␈↓ ↓H␈ε"that␈α∂ha␈α␈v␈α␈e␈α⊂to␈α∂be␈α∂imitated.␈α≠T␈α⎇uring␈α∂excluded␈α⊂some␈α∂of␈α⊂these␈α∂by␈α⊂specifying␈α∂that␈α⊂the
␈βπ~␈↓ ↓H␈ε"h␈α␈uman␈α∞to␈α∂be␈α∂imitated␈α∞is␈α∂at␈α∞the␈α∂end␈α∂of␈α∞a␈α∂telet␈α␈ype␈α∂line,␈α∂so␈α∂that␈α∞v␈α␈oice,␈α⊂appearance,
␈βπM␈↓ ↓H␈ε"smell,␈αetc.,␈αdo␈αnot␈αha␈α␈v␈α␈e␈αto␈αbe␈αconsidered.␈α⊂T␈α⎇uring␈αdid␈αallo␈α␈w␈αhimself␈αto␈αbe␈αdistracted
␈βπ␈␈↓ ↓H␈ε"in␈α␈to␈α∂discussing␈α⊂the␈α∂imitation␈α⊂of␈α∂h␈α␈uman␈α∂fallibilit␈α␈y␈α⊂in␈α∂arithmetic,␈α⊃laziness,␈α⊂and␈α⊂the
␈βλ1␈↓ ↓H␈ε"abilit␈α␈y␈αto␈αuse␈αthe␈αEnglish␈αlanguage.
␈βλj␈↓ α⊂␈ε"Ho␈α␈w␈α␈ev␈α␈er,␈α
w␈α␈ork␈α
on␈α
arti|cial␈α
in␈α␈telligence,␈α
especially␈α
general␈α
in␈α␈telligence,␈α
will␈α∞be
␈β	≥␈↓ ↓H␈ε"impro␈α␈v␈α␈ed␈α⊂by␈α⊂a␈α⊂clearer␈α⊂idea␈α⊂of␈α⊂what␈α⊂in␈α␈telligence␈α⊂is.␈α≤One␈α⊂w␈α␈a␈α␈y␈α⊂is␈α⊂to␈α⊂giv␈α␈e␈α⊂a␈α⊃purely
␈β	O␈↓ ↓H␈ε"beha␈α␈vioural␈α
or␈α
black-bo␈α␈x␈α
de|nition.␈α∪In␈α
this␈α
case␈α
w␈α␈e␈α
ha␈α␈v␈α␈e␈α
to␈α
sa␈α␈y␈α
that␈α
a␈α
machine␈α∞is
␈β
↓␈↓ ↓H␈ε"in␈α␈telligen␈α␈t␈α	if␈α
it␈α
solv␈α␈es␈α
certain␈α
classes␈α	of␈α
problems␈α
requiring␈α
in␈α␈telligence␈α	in␈α
h␈α␈umans,␈αor
␈β
4␈↓ ↓H␈ε"surviv␈α␈es␈αin␈α
an␈α
in␈α␈tellectually␈α
demanding␈α
en␈α␈vironmen␈α␈t.␈α∩This␈α
de|nition␈α
seems␈α
v␈α}ague;
␈β
f␈↓ ↓H␈ε"perhaps␈α
it␈α
can␈α
be␈α
made␈α
somewhat␈αmore␈α
precise␈α
without␈α
departing␈α
from␈αbeha␈α␈vioural
␈β→␈↓ ↓H␈ε"terms,␈αbut␈αw␈α␈e␈αshall␈αnot␈αtry␈αto␈αdo␈αso.
␈βQ␈↓ α⊂␈ε"Instead,␈αw␈α␈e␈αshall␈αuse␈αin␈αour␈αde|nition␈αcertain␈αstructures␈αapparen␈α␈t␈αto␈αin␈α␈trospec-
␈β∧␈↓ ↓H␈ε"tion,␈αsuch␈αas␈αkno␈α␈wledge␈αof␈αfacts.␈α⊂The␈αrisk␈αis␈αt␈α␈w␈α␈ofold:␈αin␈αthe␈α|rst␈αplace␈αw␈α␈e␈αmigh␈α␈t␈αbe
␈β6␈↓ ↓H␈ε"mistak␈α␈en␈α
in␈α
our␈α
in␈α␈trospectiv␈α␈e␈α
views␈α
of␈α
our␈α
o␈α␈wn␈α
men␈α␈tal␈α
structure;␈α
w␈α␈e␈α
ma␈α␈y␈α
only␈αthink
␈βi␈↓ ↓H␈ε"w␈α␈e␈αuse␈αfacts.␈α∂In␈αthe␈αsecond␈αplace␈αthere␈αmigh␈α␈t␈αbe␈αen␈α␈tities␈αwhich␈αsatisfy␈αbeha␈α␈viourist
␈β
≠␈↓ ↓H␈ε"criteria␈α
of␈α∞in␈α␈telligence␈α∞but␈α∞are␈α
not␈α∞organized␈α∞in␈α∞this␈α
w␈α␈a␈α␈y.␈α⊗Ho␈α␈w␈α␈ev␈α␈er,␈α∞w␈α␈e␈α∞regard␈α∞the
␈β
M␈↓ ↓H␈ε"construction␈α
of␈αin␈α␈telligen␈α␈t␈α
machines␈αas␈α
fact␈αmanipulators␈α
as␈αbeing␈α
the␈αbest␈α
bet␈αboth
␈β∞␈↓ ↓H␈ε"for␈αconstructing␈αarti|cial␈αin␈α␈telligence␈αand␈αunderstanding␈αnatural␈αin␈α␈telligence.
␈β∞9␈↓ α⊂␈ε"W␈α⎇e␈α	shall,␈α
therefore,␈α
be␈α
in␈α␈terested␈α	in␈α
an␈α	in␈α␈telligen␈α␈t␈α
en␈α␈tit␈α␈y␈α	that␈α
is␈α	equipped␈α
with␈α
a
␈β∞k␈↓ ↓H␈ε"represen␈α␈tation␈αor␈αmodel␈αof␈αthe␈α
w␈α␈orld.␈α⊂On␈αthe␈α
basis␈αof␈αthis␈αrepresen␈α␈tation␈αa␈α
certain
␈β∂≥␈↓ ↓H␈ε"class␈α⊂of␈α⊃in␈α␈ternally␈α⊂posed␈α⊂questions␈α⊃can␈α⊂be␈α⊃answ␈α␈ered,␈α⊃not␈α⊃alw␈α␈a␈α␈ys␈α⊂correctly.␈α≡Such
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"3
␈β⊃C

␈β↓N␈↓ ↓H␈ε"questions␈αare
␈βαβ␈↓ αt␈ε"1.␈↓ β#␈ε"What␈αwill␈αhappen␈αnext␈αin␈αa␈αcertain␈αaspect␈αof␈αthe␈αsituation?
␈βα7␈↓ αt␈ε"2.␈↓ β#␈ε"What␈αwill␈αhappen␈αif␈αI␈αdo␈αa␈αcertain␈αaction?
␈βαl␈↓ αt␈ε"3.␈↓ β#␈ε"What␈αis␈α3␈α+␈α3?
␈ββ!␈↓ αt␈ε"4.␈↓ β#␈ε"What␈αdoes␈αhe␈αw␈α␈an␈α␈t?
␈ββV␈↓ αt␈ε"5.␈↓ β#␈ε"Can␈αλI␈α	|gure␈αλout␈αλho␈α␈w␈αλto␈αλdo␈αλthis␈α	or␈αλm␈α␈ust␈αλI␈αλget␈αλinformation␈αλfrom␈α	someone
␈β∧	␈↓ β#␈ε"else␈αor␈αsomething␈αelse?
␈β∧>␈↓ α⊂␈ε"The␈α
abo␈α␈v␈α␈e␈α∞are␈α∞not␈α
a␈α∞fully␈α
represen␈α␈tativ␈α␈e␈α∞set␈α∞of␈α
questions␈α∞and␈α∞w␈α␈e␈α
do␈α∞not␈α∞ha␈α␈v␈α␈e
␈β∧p␈↓ ↓H␈ε"such␈α⊂a␈α⊂set␈α⊃y␈α␈et.␈α≥On␈α⊃this␈α⊂basis␈α⊂w␈α␈e␈α⊃shall␈α⊂sa␈α␈y␈α⊃that␈α⊂an␈α⊂en␈α␈tit␈α␈y␈α⊃is␈α⊂in␈α␈telligen␈α␈t␈α⊃if␈α⊂it␈α⊃has
␈β¬"␈↓ ↓H␈ε"an␈α∞adequate␈α∞model␈α∞of␈α∞the␈α∞w␈α␈orld␈α∞(including␈α∞the␈α∞in␈α␈tellectual␈α∞w␈α␈orld␈α∞of␈α∂mathematics,
␈β¬U␈↓ ↓H␈ε"understanding␈α	of␈α
its␈α
o␈α␈wn␈α	goals␈α
and␈α
other␈α	men␈α␈tal␈α
proceesses),␈α
if␈α
it␈α	is␈α
clev␈α␈er␈α
enough␈α
to
␈βεπ␈↓ ↓H␈ε"answ␈α␈er␈α
a␈α
wide␈α
v␈α}ariet␈α␈y␈α
of␈α	questions␈α
on␈α
the␈α
basis␈α
of␈α
this␈α
model,␈αif␈α
it␈α
can␈α
get␈α
additional
␈βε:␈↓ ↓H␈ε"information␈αfrom␈αthe␈αexternal␈αw␈α␈orld␈αwhen␈αrequired,␈αand␈αcan␈αperform
␈βεn␈↓ α⊂␈ε"such␈αtasks␈α
in␈α
the␈α
external␈α
w␈α␈orld␈α
as␈αits␈α
goals␈α
demand␈α
and␈α
its␈α
ph␈α␈ysical␈α
abilities
␈βπ!␈↓ ↓H␈ε"permit.␈α∩According␈αto␈α
this␈α
de|nition␈αin␈α␈telligence␈α
has␈α
t␈α␈w␈α␈o␈α
parts,␈αwhich␈α
w␈α␈e␈α
shall␈α
call
␈βπS␈↓ ↓H␈ε"the␈α	epistemological␈α	and␈α	the␈α	heuristic.␈α∂The␈α	epistemological␈α	part␈α	is␈α	the␈α
represen␈α␈tation
␈βλε␈↓ ↓H␈ε"of␈α∂the␈α∞w␈α␈orld␈α∂in␈α∂such␈α∂a␈α∂form␈α∂that␈α∂the␈α∂solution␈α∂of␈α∂problems␈α∂follo␈α␈ws␈α∂from␈α∂the␈α∂facts
␈βλ8␈↓ ↓H␈ε"expressed␈α
in␈α∞the␈α∞represen␈α␈tation.␈α∃The␈α∞heuristic␈α∞part␈α∞is␈α
the␈α∞mechanism␈α∞that␈α∞on␈α∞the
␈βλj␈↓ ↓H␈ε"basis␈α∞of␈α∞the␈α∞information␈α∞solv␈α␈es␈α∞the␈α∞problem␈α∞and␈α∂decides␈α∞what␈α∞to␈α∞do.␈α⊗Most␈α∞of␈α∂the
␈β	≥␈↓ ↓H␈ε"w␈α␈ork␈α
in␈αarti|cial␈αin␈α␈telligence␈α
so␈αfar␈αcan␈αbe␈α
regarded␈αas␈αdev␈α␈oted␈α
to␈αthe␈αheuristic␈αpart
␈β	O␈↓ ↓H␈ε"of␈α	the␈α	problem.␈α∂This␈α	paper,␈α
ho␈α␈w␈α␈ev␈α␈er,␈α
is␈α	en␈α␈tirely␈α
dev␈α␈oted␈α	to␈α	the␈α	epistemological␈α
part.
␈β
∧␈↓ α⊂␈ε"Giv␈α␈en␈α
this␈α
notion␈α
of␈α
in␈α␈telligence␈α
the␈α∞follo␈α␈wing␈α
kinds␈α
of␈α
problems␈α
arise␈α
in␈α∞con-
␈β
7␈↓ ↓H␈ε"structing␈αthe␈αepistemological␈αpart␈αof␈αan␈αarti|cial␈αin␈α␈telligence:
␈β
k␈↓ αt␈ε"1.␈↓ β#␈ε"What␈αkind␈α
of␈α
general␈α
represen␈α␈tation␈αof␈α
the␈α
w␈α␈orld␈αwill␈α
allo␈α␈w␈α
the␈αincor-
␈β≡␈↓ β#␈ε"poration␈α∞of␈α∂speci|c␈α∞observ␈α}ations␈α∞and␈α∞new␈α∂scien␈α␈ti|c␈α∞la␈α␈ws␈α∞as␈α∞they␈α∂are
␈βP␈↓ β#␈ε"disco␈α␈v␈α␈ered?
␈β¬␈↓ αt␈ε"2.␈↓ β#␈ε"Besides␈α∞the␈α∞represen␈α␈tation␈α∞of␈α∞the␈α∞ph␈α␈ysical␈α∞w␈α␈orld␈α∞what␈α∞other␈α∞kind␈α∂of
␈β8␈↓ β#␈ε"en␈α␈tities␈α
ha␈α␈v␈α␈e␈α
to␈α
be␈αpro␈α␈vided␈α
for?␈α∂F␈α⎇or␈α
example,␈α
mathematical␈αsystems,
␈βj␈↓ β#␈ε"goals,␈αstates␈αof␈αkno␈α␈wledge.
␈β
∨␈↓ αt␈ε"3.␈↓ β#␈ε"Ho␈α␈w␈α∞are␈α∞observ␈α}ations␈α∞to␈α∞be␈α
used␈α∞to␈α∞get␈α∞kno␈α␈wledge␈α∞about␈α∞the␈α∞w␈α␈orld,
␈β
Q␈↓ β#␈ε"and␈α∂ho␈α␈w␈α∂are␈α∂the␈α∂other␈α∂kinds␈α∞of␈α∂kno␈α␈wledge␈α∂to␈α∂be␈α∂obtained?␈α→In␈α∂par-
␈β∞∧␈↓ β#␈ε"ticular␈α
what␈α	kinds␈α	of␈α
kno␈α␈wledge␈α	about␈α
the␈α	system's␈α	o␈α␈wn␈α
state␈α	of␈α
mind
␈β∞6␈↓ β#␈ε"are␈αto␈αbe␈αpro␈α␈vided␈αfor?
␈β∞k␈↓ αt␈ε"4.␈↓ β#␈ε"In␈α⊃what␈α⊂kind␈α⊃of␈α⊂in␈α␈ternal␈α⊃notation␈α⊂is␈α⊃the␈α⊂system's␈α⊃kno␈α␈wledge␈α⊂to␈α⊃be
␈β∂≥␈↓ β#␈ε"expressed?
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"4
␈β⊃C

␈β↓N␈↓ α⊂␈ε"These␈α∞questions␈α∂are␈α∞iden␈α␈tical␈α∞with␈α∂or␈α∞at␈α∂least␈α∞correspond␈α∂to␈α∞some␈α∂traditional
␈βα␈↓ ↓H␈ε"questions␈α⊂of␈α⊂philosoph␈α␈y,␈α⊃especially␈α⊃in␈α⊂metaph␈α␈ysics,␈α⊃epistemology␈α⊂and␈α⊃philosophic
␈βα2␈↓ ↓H␈ε"logic.␈α⊃Therefore,␈α
it␈α
is␈αimportan␈α␈t␈α
for␈αthe␈α
research␈αw␈α␈ork␈α␈er␈α
in␈αarti|cial␈α
in␈α␈telligence␈α
to
␈βαe␈↓ ↓H␈ε"consider␈αwhat␈αthe␈αphilosophers␈αha␈α␈v␈α␈e␈αhad␈αto␈αsa␈α␈y.
␈ββ≤␈↓ α⊂␈ε"Since␈α
the␈α∞philosophers␈α
ha␈α␈v␈α␈e␈α
not␈α∞really␈α
come␈α∞to␈α
an␈α∞agreemen␈α␈t␈α
in␈α∞2500␈α
y␈α␈ears␈α∞it
␈ββN␈↓ ↓H␈ε"migh␈α␈t␈αλseem␈α	that␈αλarti|cial␈α	in␈α␈telligence␈α	is␈αλin␈α	a␈α	rather␈αλhopeless␈α	state␈αλif␈α	it␈α	is␈αλto␈α	depend␈α	on
␈β∧␈↓ ↓H␈ε"getting␈α	concrete␈α
enough␈α
information␈α
out␈α
of␈α	philosoph␈α␈y␈α
to␈α
write␈α
computer␈α
programs.
␈β∧3␈↓ ↓H␈ε"F␈α⎇ortunately,␈αmerely␈αundertaking␈αto␈αem␈α␈body␈αthe␈αphilosoph␈α␈y␈αin␈αa␈αcomputer␈αprogram
␈β∧e␈↓ ↓H␈ε"in␈α␈v␈α␈olv␈α␈es␈αλmaking␈α	enough␈αλphilosophical␈α	presuppositions␈αλto␈α	exclude␈αλmost␈α	philosoph␈α␈y␈α	as
␈β¬_␈↓ ↓H␈ε"irrelev␈α}an␈α␈t.␈α⊂Undertaking␈αto␈αconstruct␈αa␈αgeneral␈αin␈α␈telligen␈α␈t␈αcomputer␈αprogram␈αseems
␈β¬J␈↓ ↓H␈ε"to␈αen␈α␈tail␈αthe␈αfollo␈α␈wing␈αpresuppositions:
␈βε↓␈↓ αt␈ε"1.␈↓ β#␈ε"The␈αλph␈α␈ysical␈αλw␈α␈orld␈αλexists␈αλand␈αλalready␈αλcon␈α␈tains␈αλsome␈αλin␈α␈telligen␈α␈t␈αλmachines
␈βε3␈↓ β#␈ε"called␈αpeople.
␈βεj␈↓ αt␈ε"2.␈↓ β#␈ε"Information␈αabout␈αthis␈α
w␈α␈orld␈αis␈αobtainable␈αthrough␈αthe␈αsenses␈αand␈α
is
␈βπ≤␈↓ β#␈ε"expressible␈αin␈α␈ternally.
␈βπS␈↓ αt␈ε"3.␈↓ β#␈ε"Our␈αcommon-sense␈αview␈αof␈αthe␈α
w␈α␈orld␈αis␈αappro␈α␈ximately␈αcorrect␈αand␈αso
␈βλ¬␈↓ β#␈ε"is␈αour␈αscien␈α␈ti|c␈αview.
␈βλ<␈↓ αt␈ε"4.␈↓ β#␈ε"The␈α∂righ␈α␈t␈α⊂w␈α␈a␈α␈y␈α∂to␈α∂think␈α∂about␈α⊂the␈α∂general␈α∂problems␈α∂of␈α⊂metaph␈α␈ysics
␈βλn␈↓ β#␈ε"and␈α⊂epistemology␈α⊂is␈α⊂not␈α⊂to␈α⊂attempt␈α∂to␈α⊂clear␈α⊂one's␈α⊂o␈α␈wn␈α⊂mind␈α⊂of␈α⊂all
␈β	!␈↓ β#␈ε"kno␈α␈wledge␈αand␈αstart␈αwith␈α`Cogito␈α
ergo␈αsum'␈αand␈αbuild␈αup␈αfrom␈αthere.
␈β	S␈↓ β#␈ε"Instead,␈α∞w␈α␈e␈α
propose␈α
to␈α
use␈α
all␈α∞of␈α
our␈α
kno␈α␈wledge␈α
to␈α
construct␈α
a␈α∞com-
␈β
ε␈↓ β#␈ε"puter␈αprogram␈αthat␈αkno␈α␈ws.␈α⊂The␈αcorrectness␈αof␈αour␈αphilosophical␈α
sys-
␈β
8␈↓ β#␈ε"tem␈α∂will␈α∂be␈α∂tested␈α∂by␈α∞n␈α␈umerous␈α∂comparisons␈α∂bet␈α␈w␈α␈een␈α∂the␈α∂beliefs␈α∂of
␈β
j␈↓ β#␈ε"the␈α∂program␈α∞and␈α∞our␈α∂o␈α␈wn␈α∞observ␈α}ations␈α∂and␈α∞kno␈α␈wledge.␈α↔(This␈α∂poin␈α␈t
␈β≥␈↓ β#␈ε"of␈α∞view␈α∞corresponds␈α∞to␈α
the␈α∞presen␈α␈tly␈α∞dominan␈α␈t␈α∞attitude␈α∞to␈α␈w␈α␈ards␈α∞the
␈βO␈↓ β#␈ε"foundations␈α
of␈α
mathematics.␈α∂W␈α⎇e␈α
study␈α
the␈α
structure␈α
of␈α
mathematical
␈βα␈↓ β#␈ε"systems←from␈αλthe␈αλoutside␈αλas␈αλit␈αλw␈α␈ere←using␈αλwhatev␈α␈er␈αλmetamathemati-
␈β4␈↓ β#␈ε"cal␈α⊃to␈α↓ols␈α∩seem␈α⊃useful␈α⊃instead␈α⊃of␈α⊃assuming␈α∩as␈α⊃little␈α⊃as␈α⊃possible␈α∩and
␈βf␈↓ β#␈ε"building␈αup␈αaxiom␈αby␈αaxiom␈αand␈αrule␈αby␈αrule␈αwithin␈αa␈αsystem.)
␈β
≥␈↓ αt␈ε"5.␈↓ β#␈ε"W␈α⎇e␈α	m␈α␈ust␈α
undertak␈α␈e␈α	to␈α	construct␈α	a␈α	rather␈α	comprehensiv␈α␈e␈α
philosophical
␈β
P␈↓ β#␈ε"system,␈α	con␈α␈trary␈α	to␈αλthe␈αλpresen␈α␈t␈αλtendency␈α	to␈αλstudy␈αλproblems␈α	separately
␈β∞α␈↓ β#␈ε"and␈αnot␈αtry␈αto␈αput␈αthe␈αresults␈αtogether.
␈β∞9␈↓ αt␈ε"6.␈↓ β#␈ε"The␈α∞criterion␈α
for␈α∞de|niteness␈α∞of␈α
the␈α∞system␈α
becomes␈α∞m␈α␈uch␈α∞stronger.
␈β∞k␈↓ β#␈ε"Unless,␈α∀for␈α∩example,␈α∪a␈α∪system␈α∩of␈α∩epistemology␈α∩allo␈α␈ws␈α∩us,␈α∪at␈α∪least
␈β∂≥␈↓ β#␈ε"in␈α∞principle,␈α∞to␈α∞construct␈α
a␈α∞computer␈α∞program␈α
to␈α∞seek␈α∞kno␈α␈wledge␈α∞in
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"5
␈β⊃C

␈β↓N␈↓ β#␈ε"accordance␈αwith␈αit,␈αit␈αm␈α␈ust␈αbe␈αrejected␈αas␈αto␈α↓o␈αv␈α}ague.
␈βα↓␈↓ αt␈ε"7.␈↓ β#␈ε"The␈αλproblem␈αλof␈αλ`free␈αλwill'␈αλassumes␈αλan␈αλacute␈αλbut␈αλconcrete␈αλform.␈α∂Namely,
␈βα3␈↓ β#␈ε"in␈α⊃common-sense␈α⊃reasoning,␈α∩a␈α⊃person␈α⊂o$en␈α⊃decides␈α⊃what␈α⊃to␈α⊃do␈α⊃by
␈βαf␈↓ β#␈ε"ev␈α}aluating␈α
the␈α	results␈α	of␈α
the␈α	di{eren␈α␈t␈α	actions␈α	he␈α
can␈α	do.␈α∂An␈α
in␈α␈telligen␈α␈t
␈ββ_␈↓ β#␈ε"program␈αm␈α␈ust␈αuse␈αthis␈αsame␈αprocess,␈αbut␈αusing␈αan␈αexact␈αformal␈αsense
␈ββJ␈↓ β#␈ε"of␈α\can",␈αm␈α␈ust␈αbe␈αable␈αto␈αsho␈α␈w␈αthat␈αit␈αhas␈αthese␈αalternativ␈α␈es␈αwithout
␈ββ⎇␈↓ β#␈ε"den␈α␈ying␈αthat␈αit␈αis␈αa␈αdeterministic␈αmachine.
␈β∧0␈↓ αt␈ε"8.␈↓ β#␈ε"The␈α⊂|rst␈α∂task␈α⊂is␈α∂to␈α⊂de|ne␈α∂ev␈α␈en␈α⊂a␈α∂naiv␈α␈e,␈α⊃common-sense␈α∂view␈α⊂of␈α⊂the
␈β∧b␈↓ β#␈ε"w␈α␈orld␈α⊃precisely␈α⊂enough␈α⊂to␈α⊃program␈α⊂a␈α⊂computer␈α⊃to␈α⊂act␈α⊃accordingly.
␈β¬∃␈↓ β#␈ε"This␈αis␈αa␈αv␈α␈ery␈αdi}cult␈αtask␈αin␈αitself.
␈β¬H␈↓ α⊂␈ε"W␈α⎇e␈α
m␈α␈ust␈α∞men␈α␈tion␈α∞that␈α∞there␈α
is␈α∞one␈α∞possible␈α∞w␈α␈a␈α␈y␈α
of␈α∞getting␈α∞an␈α∞arti|cial␈α∞in␈α␈tel-
␈β¬z␈↓ ↓H␈ε"ligence␈α
without␈α
ha␈α␈ving␈αto␈α
understand␈α
it␈αor␈α
solv␈α␈e␈α
the␈αrelated␈α
philosophical␈αproblems.
␈βε-␈↓ ↓H␈ε"This␈α∂is␈α⊂to␈α∂mak␈α␈e␈α⊂a␈α∂computer␈α⊂sim␈α␈ulation␈α⊂of␈α∂natural␈α⊂selection␈α∂in␈α⊂which␈α⊂in␈α␈telligence
␈βε←␈↓ ↓H␈ε"ev␈α␈olv␈α␈es␈αλby␈α	m␈α␈utating␈α	computer␈α	programs␈αλin␈α	a␈α	suitably␈α	demanding␈α	en␈α␈vironmen␈α␈t.␈α∂This
␈βπ⊃␈↓ ↓H␈ε"method␈αhas␈αhad␈αno␈αsubstan␈α␈tial␈αsuccess␈αso␈αfar,␈αperhaps␈αdue␈αto␈αinadequate␈αmodels␈αof
␈βπD␈↓ ↓H␈ε"the␈αw␈α␈orld␈α
and␈α
of␈α
the␈αev␈α␈olutionary␈α
process,␈α
but␈α
it␈αmigh␈α␈t␈α
succeed.␈α∩It␈α
w␈α␈ould␈α
seem␈α
to
␈βπv␈↓ ↓H␈ε"be␈αa␈α
dangerous␈αprocedure,␈α
for␈α
a␈αprogram␈α
that␈αw␈α␈as␈α
in␈α␈telligen␈α␈t␈αin␈α
a␈αw␈α␈a␈α␈y␈α
its␈α
designer
␈βλ)␈↓ ↓H␈ε"did␈αnot␈α
understand␈αmigh␈α␈t␈αget␈αout␈αof␈αcon␈α␈trol.␈α⊂In␈αan␈α␈y␈αcase,␈αthe␈αapproach␈αof␈αtrying␈αto
␈βλ[␈↓ ↓H␈ε"mak␈α␈e␈α
an␈α∞arti|cial␈α∞in␈α␈telligence␈α
through␈α∞understanding␈α∞what␈α
in␈α␈telligence␈α∞is,␈α∞is␈α∞more
␈β	
␈↓ ↓H␈ε"congenial␈αto␈αthe␈αpresen␈α␈t␈αauthors␈αand␈αseems␈αlik␈α␈ely␈αto␈αsucceed␈αso␈α↓oner.
␈β
∃␈↓ ↓H␈ε2Reasoning␈αprograms␈αand␈αthe␈αMissouri␈αprogram
␈β
s␈↓ α⊂␈ε"The␈α
philosophical␈α
problems␈αthat␈α
ha␈α␈v␈α␈e␈αto␈α
be␈α
solv␈α␈ed␈αwill␈α
be␈αclearer␈α
in␈αconnection
␈β%␈↓ ↓H␈ε"with␈αa␈αparticular␈αkind␈αof␈αproposed␈αin␈α␈telligen␈α␈t␈αprogram,␈αcalled␈αa␈αreasoning␈αprogram
␈βX␈↓ ↓H␈ε"or␈αλRP␈α	for␈αλshort.␈α∂RP␈α	in␈α␈teracts␈α	with␈αλthe␈α	w␈α␈orld␈αλthrough␈α	input␈α	and␈αλoutput␈α	devices␈α	some
␈β
␈↓ ↓H␈ε"of␈α	which␈α
ma␈α␈y␈α	be␈α
general␈α
sensory␈α	and␈α
motor␈α
organs␈α	(for␈α
example,␈α
television␈α
cameras,
␈β=␈↓ ↓H␈ε"microphones,␈α∂arti|cial␈α∞arms)␈α∂and␈α∞others␈α∂of␈α∞which␈α∂are␈α∞comm␈α␈unication␈α∂devices␈α∂(for
␈βo␈↓ ↓H␈ε"example,␈α∩telet␈α␈ypes␈α⊃or␈α⊃k␈α␈eyboard-displa␈α␈y␈α⊃consoles).␈α∨In␈α␈ternally,␈α∩RP␈α⊃ma␈α␈y␈α∩represen␈α␈t
␈β
!␈↓ ↓H␈ε"information␈αin␈αa␈αv␈α}ariet␈α␈y␈α
of␈αw␈α␈a␈α␈ys.␈α⊃F␈α⎇or␈αexample,␈αpictures␈αma␈α␈y␈α
be␈αrepresen␈α␈ted␈αas␈α
dot
␈β
T␈↓ ↓H␈ε"arra␈α␈ys␈α∂or␈α∂a␈α⊂list␈α∂of␈α⊂regions␈α∂and␈α∂edges␈α⊂with␈α∂classi|cations␈α⊂and␈α∂adjacency␈α⊂relations.
␈β∞ε␈↓ ↓H␈ε"Scenes␈α∂ma␈α␈y␈α∂be␈α⊂represen␈α␈ted␈α∂as␈α∂lists␈α⊂of␈α∂bodies␈α∂with␈α⊂positions,␈α⊂shapes,␈α⊂and␈α∂rates␈α⊂of
␈β∞9␈↓ ↓H␈ε"motion.␈α⊃Situations␈α
ma␈α␈y␈αbe␈α
represen␈α␈ted␈αby␈α
sym␈α␈bolic␈αexpressions␈α
with␈αallo␈α␈w␈α␈ed␈α
rules
␈β∞k␈↓ ↓H␈ε"of␈α∞transformation.␈α⊗Utterances␈α∞ma␈α␈y␈α∂be␈α∞represen␈α␈ted␈α∞by␈α∞digitized␈α∞functions␈α∞of␈α∂time,
␈β∂≥␈↓ ↓H␈ε"by␈αsequences␈αof␈αphonemes,␈αand␈αparsings␈αof␈αsen␈α␈tences.
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"6
␈β⊃C

␈β↓N␈↓ α⊂␈ε"Ho␈α␈w␈α␈ev␈α␈er,␈α
one␈αrepresen␈α␈tation␈α
pla␈α␈ys␈αa␈α
dominan␈α␈t␈α
role␈αand␈α
in␈αsimpler␈α
systems␈αma␈α␈y
␈βα␈↓ ↓H␈ε"be␈α
the␈α
only␈α
represen␈α␈tation␈α
presen␈α␈t.␈α∂This␈α
is␈α
a␈α
represen␈α␈tation␈α
by␈α
sets␈α
of␈α
sen␈α␈tences␈α
in␈αa
␈βα2␈↓ ↓H␈ε"suitable␈α	formal␈α	logical␈α	language,␈α
for␈α	example␈α	\w"-order␈α	logic␈α	with␈α	function␈α
sym␈α␈bols,
␈βαe␈↓ ↓H␈ε"description␈α∞operator,␈α∞conditional␈α∞expressions,␈α∂sets,␈α∞etc.␈α⊗Whether␈α∞w␈α␈e␈α∞m␈α␈ust␈α∂include
␈ββ↔␈↓ ↓H␈ε"modal␈α⊂operators␈α⊂with␈α⊂their␈α⊂referen␈α␈tial␈α⊂opacit␈α␈y␈α⊂is␈α⊂undecided.␈α≤This␈α⊂represen␈α␈tation
␈ββJ␈↓ ↓H␈ε"dominates␈αin␈αthe␈αfollo␈α␈wing␈αsense:
␈ββ␈␈↓ αt␈ε"1.␈↓ β#␈ε"All␈α⊃other␈α⊂data␈α⊃structures␈α⊃ha␈α␈v␈α␈e␈α⊂linguistic␈α⊃descriptions␈α⊂that␈α⊃giv␈α␈e␈α⊃the
␈β∧2␈↓ β#␈ε"relations␈αbet␈α␈w␈α␈een␈αthe␈αstructures␈αand␈αwhat␈αthey␈αtell␈αabout␈αthe␈αw␈α␈orld.
␈β∧h␈↓ αt␈ε"2.␈↓ β#␈ε"The␈α∞subroutines␈α∂ha␈α␈v␈α␈e␈α∞linguistic␈α∞descriptions␈α∞that␈α∂tell␈α∞what␈α∞they␈α∂do,
␈β¬~␈↓ β#␈ε"either␈α∂in␈α␈ternally␈α∂manipulating␈α∂data,␈α⊂or␈α∂externally␈α∂manipulating␈α∂the
␈β¬L␈↓ β#␈ε"w␈α␈orld.
␈βεα␈↓ αt␈ε"3.␈↓ β#␈ε"The␈αrules␈αthat␈αexpress␈αRP's␈αbeliefs␈αabout␈αho␈α␈w␈αthe␈αw␈α␈orld␈αbeha␈α␈v␈α␈es␈αand
␈βε5␈↓ β#␈ε"that␈αgiv␈α␈e␈αthe␈αconsequences␈αof␈αstrategies␈αare␈αexpressed␈αlinguistically.
␈βεj␈↓ αt␈ε"4.␈↓ β#␈ε"RP's␈α⊂goals,␈α∩as␈α⊂giv␈α␈en␈α⊂by␈α⊂the␈α⊃experimen␈α␈ter,␈α⊃its␈α⊂devised␈α⊂subgoals,␈α∩its
␈βπ≥␈↓ β#␈ε"opinion␈αon␈αits␈αstate␈αof␈αprogress␈αare␈αall␈αlinguistically␈αexpressed.
␈βπR␈↓ αt␈ε"5.␈↓ β#␈ε"W␈α⎇e␈αshall␈αsa␈α␈y␈αthat␈αRP's␈αinformation␈αis␈αadequate␈αto␈αsolv␈α␈e␈αa␈αproblem␈αif
␈βλ¬␈↓ β#␈ε"it␈α
is␈α	a␈α	logical␈α
consequence␈α	of␈α	all␈α
these␈α	sen␈α␈tences␈α	that␈α
a␈α	certain␈α
strategy
␈βλ7␈↓ β#␈ε"of␈αaction␈αwill␈αsolv␈α␈e␈αit.
␈βλm␈↓ αt␈ε"6.␈↓ β#␈ε"RP␈αis␈αa␈αdeduction␈αprogram␈αthat␈αtries␈αto␈α|nd␈αstrategies␈αof␈αaction␈αthat
␈β	∨␈↓ β#␈ε"it␈αcan␈αpro␈α␈v␈α␈e␈αwill␈αsolv␈α␈e␈αa␈αproblem;␈αon␈α|nding␈αone,␈αit␈αexecutes␈αit.
␈β	U␈↓ αt␈ε"7.␈↓ β#␈ε"Strategies␈α∞ma␈α␈y␈α∂in␈α␈v␈α␈olv␈α␈e␈α∞subgoals␈α∞which␈α∞are␈α∞to␈α∂be␈α∞solv␈α␈ed␈α∞by␈α∞RP,␈α∂and
␈β
λ␈↓ β#␈ε"part␈α	or␈αλall␈αλof␈α	a␈αλstrategy␈αλma␈α␈y␈α	be␈αλpurely␈α	in␈α␈tellectual,␈α	that␈αλis,␈α	ma␈α␈y␈α	in␈α␈v␈α␈olv␈α␈e
␈β
:␈↓ β#␈ε"the␈α∂search␈α∞for␈α∂a␈α∞strategy,␈α⊂a␈α∞pro␈α↓of,␈α∂or␈α∂some␈α∞other␈α∂in␈α␈tellectual␈α∂object
␈β
l␈↓ β#␈ε"that␈αsatis|es␈αsome␈αcriteria.
␈β"␈↓ α⊂␈ε"Such␈α⊂a␈α⊃program␈α⊃w␈α␈as␈α⊂|rst␈α⊃discussed␈α⊃in␈α⊂McCarth␈α␈y␈α⊃(1959)␈α⊃and␈α⊂w␈α␈as␈α⊃called␈α⊃the
␈βT␈↓ ↓H␈ε"Advice␈α⊂T␈α⎇ak␈α␈er.␈α∨In␈α⊂McCarth␈α␈y␈α⊃(1963)␈α⊃a␈α⊃preliminary␈α⊂approach␈α⊃to␈α⊃the␈α⊃required␈α⊃for-
␈βπ␈↓ ↓H␈ε"malism,␈α⊂no␈α␈w␈α⊂superseded␈α⊂by␈α⊂this␈α∂paper,␈α⊃w␈α␈as␈α⊂presen␈α␈ted.␈α≠This␈α⊂paper␈α∂is␈α⊂in␈α⊂part␈α⊂an
␈β9␈↓ ↓H␈ε"answ␈α␈er␈α∞to␈α∞Y.␈α∞Bar-Hillel's␈α∂commen␈α␈t,␈α∂when␈α∞the␈α∞original␈α∞paper␈α∂w␈α␈as␈α∞presen␈α␈ted␈α∞at␈α∂the
␈βl␈↓ ↓H␈ε"1958␈α∞Symposium␈α∂on␈α∂the␈α∂Mechanization␈α∂of␈α∂Though␈α␈t␈α∞Processes,␈α⊂that␈α∂the␈α∂paper␈α∂in-
␈β
≡␈↓ ↓H␈ε"v␈α␈olv␈α␈ed␈αsome␈αphilosophical␈αpresuppositions.
␈β
T␈↓ α⊂␈ε"Constructing␈α
RP␈α∞in␈α␈v␈α␈olv␈α␈es␈α∞both␈α
the␈α∞epistemological␈α∞and␈α
the␈α∞heuristic␈α∞parts␈α∞of
␈β∞ε␈↓ ↓H␈ε"the␈α⊃arti|cial␈α∩in␈α␈telligence␈α∩problem:␈α_that␈α⊃is,␈α∀the␈α⊃information␈α∩in␈α∩memory␈α∩m␈α␈ust␈α∩be
␈β∞9␈↓ ↓H␈ε"adequate␈αto␈α
determine␈αa␈α
strategy␈αfor␈α
achieving␈αthe␈α
goal␈α(this␈α
strategy␈αma␈α␈y␈α
in␈α␈v␈α␈olv␈α␈e
␈β∞k␈↓ ↓H␈ε"the␈α
acquisition␈α∞of␈α∞further␈α∞information)␈α
and␈α∞RP␈α∞m␈α␈ust␈α∞be␈α
clev␈α␈er␈α∞enough␈α∞to␈α∞|nd␈α∞the
␈β∂≥␈↓ ↓H␈ε"strategy␈α∞and␈α∞the␈α∞pro␈α↓of␈α∞of␈α∞its␈α∞correctness.␈α⊗Of␈α∞course,␈α∞these␈α∞problems␈α∞in␈α␈teract,␈α∂but
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"7
␈β⊃C

␈β↓N␈↓ ↓H␈ε"since␈α∂this␈α∂paper␈α⊂is␈α∂focused␈α⊂on␈α∂the␈α⊂epistemological␈α∂part,␈α⊂w␈α␈e␈α⊂men␈α␈tion␈α∂the␈α⊂Missouri
␈βα␈↓ ↓H␈ε"program␈α(MP)␈αthat␈αin␈α␈v␈α␈olv␈α␈es␈αonly␈αthis␈αpart.
␈βα3␈↓ α⊂␈ε"The␈αMissouri␈αprogram␈α(its␈αmotto␈αis,␈α`Sho␈α␈w␈αme')␈αdoes␈αnot␈αtry␈αto␈α|nd␈αstrategies
␈βαf␈↓ ↓H␈ε"or␈αpro␈α↓ofs␈α
that␈α
the␈αstrategies␈α
achiev␈α␈e␈α
a␈α
goal.␈α∩Instead,␈α
it␈αallo␈α␈ws␈α
the␈α
experimen␈α␈ter␈α
to
␈ββ_␈↓ ↓H␈ε"presen␈α␈t␈α
it␈α
pro␈α↓of␈α
steps␈α
and␈α
checks␈α
their␈α
correctness.␈α⊂Moreo␈α␈v␈α␈er,␈α
when␈α
it␈α
is␈α`con␈α␈vinced'
␈ββJ␈↓ ↓H␈ε"that␈αit␈αough␈α␈t␈αto␈αperform␈αan␈αaction␈αor␈αexecute␈αa␈αstrategy␈αit␈αdoes␈αso.␈α⊂W␈α⎇e␈αma␈α␈y␈αregard
␈ββ⎇␈↓ ↓H␈ε"this␈α
paper␈αas␈α
being␈α
concerned␈αwith␈α
the␈αconstruction␈α
of␈αa␈α
Missouri␈αprogram␈α
that␈αcan
␈β∧/␈↓ ↓H␈ε"be␈αpersuaded␈αto␈αachiev␈α␈e␈αgoals.
␈β¬7␈↓ ↓H␈ε2Represen␈α␈tations␈αof␈αthe␈αw␈α␈orld
␈βε∀␈↓ α⊂␈ε"The␈α|rst␈αstep␈αin␈αthe␈αdesign␈αof␈αRP␈αor␈αMP␈αis␈αto␈αdecide␈αwhat␈αstructure␈αthe␈αw␈α␈orld
␈βεG␈↓ ↓H␈ε"is␈α
to␈α
be␈α∞regarded␈α
as␈α
ha␈α␈ving,␈α∞and␈α∞ho␈α␈w␈α
information␈α
about␈α∞the␈α
w␈α␈orld␈α
and␈α∞its␈α
la␈α␈ws␈α∞of
␈βεy␈↓ ↓H␈ε"change␈α∂are␈α∂to␈α∂be␈α∂represen␈α␈ted␈α∂in␈α∂the␈α∂machine.␈α→This␈α∂decision␈α∂turns␈α∂out␈α∂to␈α∂depend
␈βπ+␈↓ ↓H␈ε"on␈α⊂whether␈α⊂one␈α⊂is␈α⊂talking␈α⊂about␈α⊂the␈α⊂expression␈α⊂of␈α⊂general␈α⊂la␈α␈ws␈α⊂or␈α⊂speci|c␈α⊃facts.
␈βπ↑␈↓ ↓H␈ε"Th␈α␈us,␈α∂our␈α∞understanding␈α∞of␈α∂gas␈α∞dynamics␈α∞depends␈α∂on␈α∞the␈α∞represen␈α␈tation␈α∂of␈α∞a␈α∂gas
␈βλ⊂␈↓ ↓H␈ε"as␈α∞a␈α∂v␈α␈ery␈α∞large␈α∂n␈α␈um␈α␈ber␈α∞of␈α∂particles␈α∞mo␈α␈ving␈α∂in␈α∞space;␈α⊂this␈α∞represen␈α␈tation␈α∂pla␈α␈ys␈α∂an
␈βλC␈↓ ↓H␈ε"essen␈α␈tial␈α
role␈α∞in␈α∞deriving␈α∞the␈α
mechanical,␈α∂thermal␈α
electrical␈α∞and␈α∞optical␈α∞properties
␈βλu␈↓ ↓H␈ε"of␈α⊂gases.␈α≡The␈α⊃state␈α⊃of␈α⊃the␈α⊂gas␈α⊃at␈α⊃a␈α⊂giv␈α␈en␈α⊃instan␈α␈t␈α⊃is␈α⊂regarded␈α⊃as␈α⊃determined␈α⊃by
␈β	'␈↓ ↓H␈ε"the␈α⊂position,␈α∩v␈α␈elocit␈α␈y␈α⊂and␈α⊃excitation␈α⊂states␈α⊃of␈α⊂each␈α⊃particle.␈α≥Ho␈α␈w␈α␈ev␈α␈er,␈α∩w␈α␈e␈α⊃nev␈α␈er
␈β	Z␈↓ ↓H␈ε"actually␈α∂determine␈α⊂the␈α⊂position,␈α⊃v␈α␈elocit␈α␈y␈α⊂or␈α∂excitation␈α⊂of␈α⊂ev␈α␈en␈α⊂a␈α⊂single␈α⊂molecule.
␈β
␈↓ ↓H␈ε"Our␈α
practical␈α∞kno␈α␈wledge␈α
of␈α∞a␈α
particular␈α∞sample␈α
of␈α∞gas␈α
is␈α∞expressed␈α
by␈α∞parameters
␈β
?␈↓ ↓H␈ε"lik␈α␈e␈α
the␈α∞pressure,␈α∞temperature␈α∞and␈α
v␈α␈elocit␈α␈y␈α∞|elds␈α
or␈α∞ev␈α␈en␈α∞more␈α
grossly␈α∞by␈α∞a␈α␈v␈α␈erage
␈β
q␈↓ ↓H␈ε"pressures␈α∞and␈α∞temperatures.␈α⊗F␈α⎇rom␈α∞our␈α∞philosophical␈α∞poin␈α␈t␈α∞of␈α∞view␈α∞this␈α∞is␈α∂en␈α␈tirely
␈β#␈↓ ↓H␈ε"normal,␈α
and␈α
w␈α␈e␈α∞are␈α
not␈α
inclined␈α
to␈α
den␈α␈y␈α∞existence␈α
to␈α
en␈α␈tities␈α
w␈α␈e␈α∞cannot␈α
see,␈α
or␈α∞to
␈βV␈↓ ↓H␈ε"be␈αso␈αan␈α␈thropocen␈α␈tric␈αas␈αto␈αimagine␈αthat␈αthe␈αw␈α␈orld␈αm␈α␈ust␈αbe␈αso␈αconstructed␈αthat␈αw␈α␈e
␈βλ␈↓ ↓H␈ε"ha␈α␈v␈α␈e␈αdirect␈αor␈αev␈α␈en␈αindirect␈αaccess␈αto␈αall␈αof␈αit.
␈β;␈↓ α⊂␈ε"F␈α⎇rom␈αthe␈αarti|cial␈αin␈α␈telligence␈αpoin␈α␈t␈αof␈αview␈αw␈α␈e␈αcan␈αthen␈αde|ne␈αthree␈αkinds␈α
of
␈βn␈↓ ↓H␈ε"adequacy␈αfor␈αrepresen␈α␈tations␈αof␈αthe␈αw␈α␈orld.
␈β
!␈↓ α⊂␈ε"A␈α⊃represen␈α␈tation␈α∩is␈α∩called␈α∩metaph␈α␈ysically␈α∩adequate␈α⊃if␈α∩the␈α∩w␈α␈orld␈α∩could␈α∩ha␈α␈v␈α␈e
␈β
S␈↓ ↓H␈ε"that␈αform␈αwithout␈αcon␈α␈tradicting␈αthe␈αfacts␈α
of␈αthe␈αaspect␈αof␈αrealit␈α␈y␈αthat␈αin␈α␈terests␈α
us.
␈β∞ε␈↓ ↓H␈ε"Examples␈α
of␈α
metaph␈α␈ysically␈αadequate␈α
represen␈α␈tations␈α
for␈αdi{eren␈α␈t␈α
aspects␈α
of␈αrealit␈α␈y
␈β∞8␈↓ ↓H␈ε"are:
␈β∞k␈↓ αt␈ε"1.␈↓ β#␈ε"The␈α
represen␈α␈tation␈α
of␈α
the␈α
w␈α␈orld␈α
as␈α
a␈α
collection␈α
of␈α
particles␈α
in␈α␈teracting
␈β∂≥␈↓ β#␈ε"through␈αforces␈αbet␈α␈w␈α␈een␈αeach␈αpair␈αof␈αparticles.
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"8
␈β⊃C

␈β↓N␈↓ αt␈ε"2.␈↓ β#␈ε"Represen␈α␈tation␈α∪of␈α∩the␈α∩w␈α␈orld␈α∩as␈α∪a␈α∩gian␈α␈t␈α∩quan␈α␈tum-mechanical␈α∪w␈α␈a␈α␈v␈α␈e
␈βα␈↓ β#␈ε"function.
␈βα3␈↓ αt␈ε"3.␈↓ β#␈ε"Represen␈α␈tation␈α	as␈α	a␈α	system␈α	of␈α	in␈α␈teracting␈α	discrete␈α	automata.␈α∂W␈α⎇e␈α	shall
␈βαe␈↓ β#␈ε"mak␈α␈e␈αuse␈αof␈αthis␈αrepresen␈α␈tation.
␈ββ_␈↓ α⊂␈ε"Metaph␈α␈ysically␈α∩adequate␈α∪represen␈α␈tations␈α∪are␈α∩mainly␈α∪useful␈α∪for␈α∪constructing
␈ββK␈↓ ↓H␈ε"general␈α⊂theories.␈α≡Deriving␈α⊂observ␈α}abl␈α↓e␈α⊂consequences␈α⊃from␈α⊂the␈α⊃theory␈α⊂is␈α⊃a␈α⊃further
␈ββ⎇␈↓ ↓H␈ε"step.
␈β∧0␈↓ α⊂␈ε"A␈α
represen␈α␈tation␈α
is␈α
called␈α
epistemologically␈α
adequate␈α
for␈α
a␈α
person␈α
or␈α
machine␈α
if
␈β∧b␈↓ ↓H␈ε"it␈α	can␈α
be␈α
used␈α
practically␈α	to␈α
express␈α
the␈α	facts␈α
that␈α
one␈α
actually␈α	has␈α
about␈α
the␈α
aspect
␈β¬∃␈↓ ↓H␈ε"of␈α∞the␈α∂w␈α␈orld.␈α↔Th␈α␈us␈α∂none␈α∞of␈α∂the␈α∞abo␈α␈v␈α␈e-men␈α␈tioned␈α∂represen␈α␈tations␈α∞are␈α∂adequate␈α∂to
␈β¬G␈↓ ↓H␈ε"express␈α
facts␈α
lik␈α␈e␈α
`John␈α
is␈αat␈α
home'␈α
or␈α
`dogs␈α
chase␈αcats'␈α
or␈α
`John's␈α
telephone␈αn␈α␈um␈α␈ber
␈β¬z␈↓ ↓H␈ε"is␈α⊂321-7580'.␈α≤Ordinary␈α⊂language␈α⊂is␈α⊂obviously␈α⊂adequate␈α⊂to␈α⊂express␈α⊂the␈α⊂facts␈α⊃that
␈βε,␈↓ ↓H␈ε"people␈α⊂comm␈α␈unicate␈α∂to␈α⊂each␈α⊂other␈α⊂in␈α⊂ordinary␈α⊂language.␈α≤It␈α⊂is␈α⊂not,␈α⊃for␈α⊂instance,
␈βε↑␈↓ ↓H␈ε"adequate␈αλto␈α	express␈αλwhat␈α	people␈α	kno␈α␈w␈αλabout␈α	ho␈α␈w␈αλto␈α	recognize␈αλa␈α	particular␈α	face.␈α∂The
␈βπ⊃␈↓ ↓H␈ε"second␈α∞part␈α∞of␈α∞this␈α∂paper␈α∞is␈α∞concerned␈α∞with␈α∂an␈α∞epistemologically␈α∞adequate␈α∂formal
␈βπC␈↓ ↓H␈ε"represen␈α␈tation␈αof␈αcommon-sense␈αfacts␈αof␈αcausalit␈α␈y,␈αabilit␈α␈y␈αand␈αkno␈α␈wledge.
␈βπv␈↓ α⊂␈ε"A␈α∪represen␈α␈tation␈α∪is␈α∪called␈α∪heuristically␈α∪adequate␈α∪if␈α∪the␈α∪reasoning␈α∀processes
␈βλ)␈↓ ↓H␈ε"actually␈α∂gone␈α⊂through␈α⊂in␈α∂solving␈α⊂a␈α∂problem␈α⊂are␈α⊂expressible␈α∂in␈α⊂the␈α⊂language.␈α≠W␈α⎇e
␈βλ[␈↓ ↓H␈ε"shall␈α∂not␈α⊂treat␈α⊂this␈α∂somewhat␈α⊂ten␈α␈tativ␈α␈ely␈α∂proposed␈α⊂concept␈α⊂further␈α∂in␈α⊂this␈α⊂paper
␈β	
␈↓ ↓H␈ε"except␈α
to␈αpoin␈α␈t␈αout␈α
later␈αthat␈αone␈α
particular␈αrepresen␈α␈tation␈αseems␈αepistemologically
␈β	@␈↓ ↓H␈ε"but␈αnot␈αheuristically␈αadequate.
␈β	s␈↓ α⊂␈ε"In␈αthe␈α
remaining␈αsections␈αof␈α
the␈α|rst␈α
part␈αof␈α
the␈αpaper␈α
w␈α␈e␈αshall␈α
use␈αthe␈α
repre-
␈β
%␈↓ ↓H␈ε"sen␈α␈tations␈αof␈αthe␈αw␈α␈orld␈αas␈αa␈αsystem␈αof␈αin␈α␈teracting␈αautomata␈αto␈αexplicate␈αnotions␈αof
␈β
X␈↓ ↓H␈ε"causalit␈α␈y,␈αabilit␈α␈y␈αand␈αkno␈α␈wledge␈α(including␈αself-kno␈α␈wledge).
␈β↑␈↓ ↓H␈ε2The␈αautomaton␈αrepresen␈α␈tation␈αand␈αthe␈αnotion␈αof␈α`can'
␈β;␈↓ α⊂␈ε"Let␈ε/␈α
S␈ε"␈α∞be␈α∞a␈α∞system␈α
of␈α∞in␈α␈teracting␈α∞discrete␈α∞|nite␈α
automata␈α∞such␈α∞as␈α∞that␈α∞sho␈α␈wn
␈βm␈↓ ↓H␈ε"in␈α|gure␈α1
␈β
 ␈↓ α⊂␈ε"←←←-␈α|␈α|␈α
|␈α|␈α|␈α
1␈α|←←←-␈α
|␈α|␈α5|␈α
|␈α|␈α|␈α
←←←-␈α|␈α|␈α→|␈α
|␈α|␈α2|␈α
|␈α|␈α|␈α
|␈α|␈α
|
␈β
S␈↓ ↓H␈ε"|␈α|␈α
|3␈α
|␈α|6␈α
|␈α3←←←-␈α←←←-␈α
←←←-␈α
1|␈α|␈α
4|␈α
|␈α
7|␈α|␈α
9␈α
←←-→|␈α|←↑→␈α↓|␈α|←↑→␈α↓|
␈β∞¬␈↓ ↓H␈ε"|←↑→␈α|␈α|␈α|␈α|␈α|␈α|␈α|␈α2␈α|␈α|␈α3␈α|8␈α|␈α4␈α|␈α|␈α|␈α|␈α|←←←|␈α|␈α←←←-␈α←←←-␈α←←←-␈α_|
␈β∞8␈↓ ↓H␈ε"|␈α|␈α|␈α10␈α|␈α←←←←←←←←←←←
␈β∞k␈↓ α⊂␈ε"Figure␈α1
␈β∂≥␈↓ α⊂␈ε"Each␈α
bo␈α␈x␈α
represen␈α␈ts␈α∞a␈α
subautomaton␈α
and␈α
each␈α∞line␈α
represen␈α␈ts␈α
a␈α∞signal.␈α∀Time
␈β∂↑␈↓ εI␈ε"9
␈β⊃C

␈β↓N␈↓ ↓H␈ε"tak␈α␈es␈α	on␈α
in␈α␈teger␈α
v␈α}alues␈α	and␈α
the␈α
dynamic␈α	beha␈α␈viour␈α
of␈α
The␈α	whole␈α
automaton␈α
is␈α
giv␈α␈en
␈βα␈↓ ↓H␈ε"by␈αthe␈αequations:
␈βα4␈↓ αj␈ε"(1)␈↓ β%␈ε(a␈↓ βI␈ε"(␈ε(t␈ε"␈αλ+␈αλ1)␈α⊂=␈↓ ∧x␈ε(A␈↓ ¬#␈ε"(␈↓ ¬/␈ε(a␈↓ ¬S␈ε"(␈ε(t␈ε"),␈↓ ε∞␈ε(s␈↓ ε0␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈βαA␈↓ β8␈ε%1␈↓ ¬∩␈ε%1␈↓ ¬B␈ε%1␈↓ ε∨␈ε%3
␈βαh␈↓ β%␈ε(a␈↓ βI␈ε"(␈ε(t␈ε"␈αλ+␈αλ1)␈α⊂=␈↓ ∧x␈ε(A␈↓ ¬#␈ε"(␈↓ ¬/␈ε(a␈↓ ¬S␈ε"(␈ε(t␈ε"),␈↓ ε∞␈ε(s␈↓ ε0␈ε"(␈ε(t␈ε"),␈↓ εk␈ε(s␈↓ π
␈ε"(␈ε(t␈ε"),␈↓ πH␈ε(s␈↓ πy␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈βαu␈↓ β8␈ε%2␈↓ ¬∩␈ε%2␈↓ ¬B␈ε%2␈↓ ε∨␈ε%1␈↓ ε|␈ε%2␈↓ πY␈ε%10
␈ββ≥␈↓ β%␈ε(a␈↓ βI␈ε"(␈ε(t␈ε"␈αλ+␈αλ1)␈α⊂=␈↓ ∧x␈ε(A␈↓ ¬#␈ε"(␈↓ ¬/␈ε(a␈↓ ¬S␈ε"(␈ε(t␈ε"),␈↓ ε∞␈ε(s␈↓ ε0␈ε"(␈ε(t␈ε"),␈↓ εk␈ε(s␈↓ π
␈ε"(␈ε(t␈ε"),␈↓ πH␈ε(s␈↓ πj␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈ββ)␈↓ β8␈ε%3␈↓ ¬∩␈ε%3␈↓ ¬B␈ε%3␈↓ ε∨␈ε%4␈↓ ε|␈ε%5␈↓ πY␈ε%6
␈ββQ␈↓ β%␈ε(a␈↓ βI␈ε"(␈ε(t␈ε"␈αλ+␈αλ1)␈α⊂=␈↓ ∧x␈ε(A␈↓ ¬#␈ε"(␈↓ ¬/␈ε(a␈↓ ¬S␈ε"(␈ε(t␈ε"),␈↓ ε∞␈ε(s␈↓ ε0␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈ββ]␈↓ β8␈ε%4␈↓ ¬∩␈ε%4␈↓ ¬B␈ε%4␈↓ ε∨␈ε%7
␈β∧¬␈↓ αj␈ε"(2)␈↓ β%␈ε(s␈↓ βG␈ε"(␈ε(t␈ε")␈α⊂=␈↓ ∧0␈ε(S␈↓ ∧V␈ε"(␈↓ ∧b␈ε(a␈↓ ¬ε␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈β∧⊃␈↓ β6␈ε%2␈↓ ∧F␈ε%2␈↓ ∧u␈ε%1
␈β∧9␈↓ β%␈ε(s␈↓ βG␈ε"(␈ε(t␈ε")␈α⊂=␈↓ ∧0␈ε(S␈↓ ∧V␈ε"(␈↓ ∧b␈ε(a␈↓ ¬ε␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈β∧F␈↓ β6␈ε%3␈↓ ∧F␈ε%3␈↓ ∧u␈ε%2
␈β∧m␈↓ β%␈ε(s␈↓ βG␈ε"(␈ε(t␈ε")␈α⊂=␈↓ ∧0␈ε(S␈↓ ∧V␈ε"(␈↓ ∧b␈ε(a␈↓ ¬ε␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈β∧z␈↓ β6␈ε%4␈↓ ∧F␈ε%4␈↓ ∧u␈ε%2
␈β¬!␈↓ β%␈ε(s␈↓ βG␈ε"(␈ε(t␈ε")␈α⊂=␈↓ ∧0␈ε(S␈↓ ∧V␈ε"(␈↓ ∧b␈ε(a␈↓ ¬ε␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈β¬.␈↓ β6␈ε%5␈↓ ∧F␈ε%5␈↓ ∧u␈ε%1
␈β¬V␈↓ β%␈ε(s␈↓ βG␈ε"(␈ε(t␈ε")␈α⊂=␈↓ ∧0␈ε(S␈↓ ∧V␈ε"(␈↓ ∧b␈ε(a␈↓ ¬ε␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈β¬b␈↓ β6␈ε%7␈↓ ∧F␈ε%7␈↓ ∧u␈ε%4
␈βε
␈↓ β%␈ε(s␈↓ βG␈ε"(␈ε(t␈ε")␈α⊂=␈↓ ∧0␈ε(S␈↓ ∧V␈ε"(␈↓ ∧b␈ε(a␈↓ ¬ε␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈βε⊗␈↓ β6␈ε%8␈↓ ∧F␈ε%8␈↓ ∧u␈ε%4
␈βε>␈↓ β%␈ε(s␈↓ βG␈ε"(␈ε(t␈ε")␈α⊂=␈↓ ∧0␈ε(S␈↓ ∧V␈ε"(␈↓ ∧b␈ε(a␈↓ ¬ε␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈βεJ␈↓ β6␈ε%9␈↓ ∧F␈ε%9␈↓ ∧u␈ε%4
␈βεr␈↓ β%␈ε(s␈↓ βV␈ε"(␈ε(t␈ε")␈α⊂=␈↓ ∧?␈ε(S␈↓ ∧u␈ε"(␈↓ ¬↓␈ε(a␈↓ ¬%␈ε"(␈ε(t␈ε"))
␈βε␈␈↓ β6␈ε%10␈↓ ∧U␈ε%10␈↓ ¬∀␈ε%4
␈βπ&␈↓ α⊂␈ε"The␈α∂in␈α␈terpretation␈α⊂of␈α∂these␈α⊂equations␈α⊂is␈α∂that␈α⊂the␈α∂state␈α⊂of␈α∂an␈α␈y␈α⊂automaton␈α⊂at
␈βπY␈↓ ↓H␈ε"time␈ε(␈α
t␈ε"␈α	+␈αλ1␈α∞is␈αdetermined␈αby␈αits␈αstate␈αat␈αtime␈ε(␈α
t␈ε"␈α∞and␈αby␈αthe␈αsignals␈αreceiv␈α␈ed␈αat␈α
time
␈βλ␈↓ ↓H␈ε(t␈ε"␈αα.␈α∂The␈αv␈α}alue␈αof␈αa␈αparticular␈αsignal␈αat␈αtime␈ε(␈α
t␈ε"␈α∞is␈αdetermined␈αby␈αthe␈αstate␈αat␈αtime␈ε(␈α
t␈ε"␈α∞of
␈βλ>␈↓ ↓H␈ε"the␈αautomaton␈α
from␈αwhich␈αit␈αcomes.␈α⊂Signals␈αwithout␈αa␈αsource␈αautomaton␈αrepresen␈α␈t
␈βλp␈↓ ↓H␈ε"inputs␈αfrom␈αthe␈αoutside␈αand␈αsignals␈αwithout␈αa␈αdestination␈αrepresen␈α␈t␈αoutputs.
␈β	$␈↓ α⊂␈ε"Finite␈αautomata␈αare␈αthe␈αsimplest␈αexamples␈αof␈αsystems␈αthat␈αin␈α␈teract␈αo␈α␈v␈α␈er␈αtime.
␈β	W␈↓ ↓H␈ε"They␈αare␈α
completely␈αdeterministic;␈αif␈α
w␈α␈e␈αkno␈α␈w␈αthe␈αinitial␈αstates␈αof␈αall␈αthe␈αautomata
␈β
	␈↓ ↓H␈ε"and␈α∂if␈α∂w␈α␈e␈α∂kno␈α␈w␈α∂the␈α∂inputs␈α∂as␈α⊂a␈α∂function␈α∂of␈α∂time,␈α⊂the␈α∂beha␈α␈viour␈α∂of␈α∂the␈α∂system␈α⊂is
␈β
;␈↓ ↓H␈ε"completely␈αdetermined␈αby␈αequations␈α(1)␈αand␈α(2)␈αfor␈αall␈αfuture␈αtime.
␈β
o␈↓ α⊂␈ε"The␈α
automaton␈α∞represen␈α␈tation␈α∞consists␈α
in␈α∞regarding␈α∞the␈α∞w␈α␈orld␈α
as␈α∞a␈α∞system␈α∞of
␈β"␈↓ ↓H␈ε"in␈α␈teracting␈α
subautomata.␈α⊗F␈α⎇or␈α
example,␈α∞w␈α␈e␈α∞migh␈α␈t␈α∞regard␈α∞each␈α
person␈α∞in␈α∞the␈α∞ro␈α↓om
␈βT␈↓ ↓H␈ε"as␈α∂a␈α∂subautomaton␈α⊂and␈α∂the␈α⊂en␈α␈vironmen␈α␈t␈α∂as␈α∂consisting␈α⊂of␈α∂one␈α⊂or␈α∂more␈α⊂additional
␈βπ␈↓ ↓H␈ε"subautomata.␈α!As␈α∩w␈α␈e␈α⊃shall␈α∩see,␈α∪this␈α∩represen␈α␈tation␈α∩has␈α⊃man␈α␈y␈α∩of␈α∩the␈α∩qualitativ␈α␈e
␈β9␈↓ ↓H␈ε"properties␈α
of␈α
in␈α␈teractions␈α
among␈α
things␈α
and␈α
persons.␈α∪Ho␈α␈w␈α␈ev␈α␈er,␈α
if␈α
w␈α␈e␈α
tak␈α␈e␈α
the␈α∞rep-
␈βk␈↓ ↓H␈ε"resen␈α␈tation␈αto␈α↓o␈αseriously␈αand␈αattempt␈αto␈αrepresen␈α␈t␈αparticular␈αsituations␈αby␈αsystems
␈β
≡␈↓ ↓H␈ε"of␈αin␈α␈teracting␈αautomata,␈αw␈α␈e␈αencoun␈α␈ter␈αthe␈αfollo␈α␈wing␈αdi}culties:
␈β
R␈↓ αt␈ε"1.␈↓ β#␈ε"The␈αλn␈α␈um␈α␈ber␈α	of␈αλstates␈αλrequired␈αλin␈αλthe␈α	subautomata␈αλis␈αλv␈α␈ery␈αλlarge,␈α	for␈α	ex-
␈β∞∧␈↓ β#␈ε"ample␈α21010,␈α
if␈αw␈α␈e␈αtry␈αto␈αrepresen␈α␈t␈α
someone`s␈αkno␈α␈wledge.␈α⊃Automata
␈β∞7␈↓ β#␈ε"this␈α
large␈α∞ha␈α␈v␈α␈e␈α
to␈α
be␈α
represen␈α␈ted␈α
by␈α
computer␈α∞programs,␈α
or␈α
in␈α∞some
␈β∞i␈↓ β#␈ε"other␈αw␈α␈a␈α␈y␈αthat␈αdoes␈αnot␈αin␈α␈v␈α␈olv␈α␈e␈αmen␈α␈tioning␈αstates␈αindividually.
␈β∂≥␈↓ αt␈ε"2.␈↓ β#␈ε"Geometric␈α∞information␈α∞is␈α∞hard␈α∂to␈α∞represen␈α␈t.␈α⊗Consider,␈α∞for␈α∂example,
␈β∂↑␈↓ ε@␈ε"10
␈β⊃C/FONT#34=cmr10[XGP,SYS]=→"$'()+,-.0123456789:;=?ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUWY\↑←`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|⎇}}/FONT#37=cmr7[XGP,SYS]=01234567899/FONT#40=cmi10[XGP,SYS]=ASastt/FONT#47=cms10[XGP,SYS]=,Saceknosuww/FONT#50=cmb10[XGP,SYS]=',ABCDEFGHIJLMNOPRSTUW`abcdefghiklmnoprstuvwy||