История развития искусственного интеллекта
Робот. Скорее всего в нашем цивилизованном мире уже не осталось ни одного человека, который бы ни разу не слышал этого слова. Однако мало кто знает, что на самом деле слово "робот" придумано в 1920-ом году чешским драматургом Карелом Чапеком. По-чешски оно означает "тяжелая нудная работа", а по-словацки - просто "труд". Идея механического существа уже давным давно захватывает воображение многих. Железный дровосек из Волшебной страны, роботы-дети из "Искусственного интелекта" Спилберга, роботы-убийцы из "Терминатора" - машины, способные думать и действовать, как люди.
В I веке Герон Александрийский(ему приписывают изобретение паровой машины) делал автоматы, причём один из них по легенде способен был разговаривать. Девятьсот лет назад Аль-Джазири придумывал и конструировал такие автоматические устройства, как водяные часы, всевозможные кухонные приспособления и музыкальные инструменты, движимые силой воды. В 1495 г. великий итальянский художник и ученый Возрождения Леонардо да Винчи нарисовал схему механического рыцаря, который мог сидеть, двигать руками, головой и открывать, закрывать челюсть. Историки считают эту схему первым реалистичным проектом человекоподобной машины. А в 1927 г. роботы стали героями одного из первых и самых дорогих немых фильмов всех времён - фильма "Метрополис", снятого в Германии режиссером Фрицем Лангом.
Но кто же к настоящему моменту самая влиятельная личность в области ИИ? Этот человек - Алан Тьюринг. Вы наверняка не в первый раз слышите это имя, так как его законам подчиняются все цифровые компьютеры. Немного отклонимся от темы:
В 1931г. венский математик Курт Гёдель произвёл в математике настоящую сенсацию, когда доказал, что в арифметике существуют истинные утверждения, которые нельзя доказать средствами одной только арифметики. Например: гипотеза Гольдбаха о том, что любое чётное целое число больше двух можно записать в виде суммы двух простых чисел. Эта гипотеза не доказана до сих пор. Доказательство Гёделя в прах разбило мечту всех математиков с ещё эпохи древних греков: доказать все истинные утверждения в математике. Оказалось, что математика вовсе незаконченное и несовершенное по конструкции здание и что завершить строительство вряд ли когда-нибудь удастся. Тьюринг также участвовал в этой революции, показав, что если машине требуется для каких-либо вычислений бесконечное время, то это вычислить невозможно.
Тесты для роботов
Вопрос о том, возможно ли создать ИИ умнее человеческого до сих пор остаётся открытым. Вот несколько известных тестов для роботов при прохождении которых они смогут таки сравнятся с нами по интеллекту.
- Тест Тьюринга. Устав от бесплодных и бесконечных философских дебатов о том, может ли машина "думать" и есть ли у неё "душа", он попытался внести в дискуссию об ИИ четкость и точность и придумал конкретный тест. Он предложил поместить машину и человека в отдельные изолированные и опечатанные помещения, а затем задавать обоим вопросам. Если вы окажитесь не в состоянии отличить по ответам машину от человека, можно считать, что машина прошла тест Тьюринга.
- Тест китайской комнаты. Философ из университета в Калифорнии в Беркли Джон Сирл предложил для доказательства невозможности создания машины, которая была бы способна думать как человека, следующий тест: роботы должны понимать не только синтаксис языка(например китайского), но и его семантику. То-есть они должны не только слепо манипулировать символами языка, но и понимать вложенный в них смысл.
Подход "Сверху вниз"
Попытки учёных всего мира по созданию роботов встретились с по крайней мере с двумя серьёзными проблемами, которые не позволяют заметно продвинуться в этом направлении: это распознавание образов и здравый смысл. Роботы видят гораздо лучше нас, но не понимают увиденного. Роботы слышат гораздо лучше нас, но не понимают услышанного. Чтобы решить эту проблему исследователи пытались применить подход "сверху вниз". Целью учёных было запрограммировать все правила и законы распознавания образов и здравого смысла и записать эти программы на один CD-диск. Они считают, что любой компьютер, в которой вы вставите этот диск, мгновенно осознает себя и станет разумным, не хуже человека. В 50-60-х годах были достигнуты громадные успехи в этом направлении. Появились роботы, способные играть в шашки, решать алгебраические задачи, поднимать с пола кирпичики и т.п. В 1969г. робот Шейки произвёл настоящую сенсацию. Эта колесная тележка с камерой наверху и компьютером типа PDP мог перемещаться в пространстве, анализирую объекты вокруг.
Однако, вскоре проявились и недостатки такого подхода. Появились громоздкие неуклюжие роботы, которые были способны ориентироваться в помещении, в котором есть объекты только с прямыми углами. Забавно, но плодовая мушка, мозг которой содержит всего-то 250 000 нейронов и которая по вычислительной мощи в подметки не годится любому роботу, без всякого труда ориентируется и передвигается в трёх измерениях.
Благодаря этому подходу учёные начали понимать, что игра в шахмат или перемножение громадных чисел задействует лишь крохотную долю человеческого разума. Победа в 1997г. компьютера Deep Blue фирмы IBM над чемпионом мира по шахматам Гарри Каспаровым стала доказательством того, что для победы в шахматах можно даже не думать. Это не означает, что Каспаров не умеет глубоко размышлять; это означает только, что при игре в шахматы можно обойтись и без глубоких мыслей.
В общем попытки запрограммировать все законы здравого смысла и загнать их в один компьютер провалились потому, что у здравого смысла слишком много законов. Человек осваивает их без усилий - ведь он с самого рождения постоянно сталкивается с действительностью, постепенно впитывая в себя законы физики и биологии. С роботами всё иначе.
Подход "Снизу вверх"
Суть этого подхода заключается в том, чтобы, подражая эволюции, заставить робота учиться на собственном опыте, как учится младенец. Ведь насекомые, скажем, руководствуются при движении не тем, что сканируют картинку окружающего мира, разбивают её на триллионы пикселей и обрабатывают полученное изображение. Нет, мозг насекомого состоит из "нейроных сетей" - самообучающихся машин, которые медленно, натыкаясь на препятствия, осваивают искусство правильно передвигаться во враждебном мире. Известно, что в MIT(Массачусетский технологический институт) с огромным трудом создали робота, передвигающегося по комнате подходом "сверху вниз", зато при использовании подхода "снизу вверх" роботы уже через несколько минут способны носиться по комнате.Одним из новых проектов Родни Брукса(директор лаборатории ИИ MIT) стал COG - попытка создать механического робота с разумом шестимесячного младенца. Внешне робот представляет собой мешанину проводов, электрических цепей и приводов, но снабжен головой, глазами и руками(изображения рядом). В нём нет программы, определяющей какие бы то ни было законы разума. Вместо этого робота научили фокусировать глаза и следить за человеком-тренером, который пытается научить робота простым навыкам.
Подробный пример этого подхода
Заключение
Некоторые учёные считают, что когда-нибудь два этих подхода сольются воедино и такое слияние может стать ключом к созданию настоящего искусственного интеллекта и человекоподобных роботов. В конце концов, когда ребёнок учится он пользуется обоими методами.
Превзойдут ли компьютеры нас по разумности? Разумеется, в принципе это не запрещено никакими законами природы. Если роботы представляют собой самообучающиеся нейронные сети и если они достигли уровня развития, позволяющего им учиться быстрее и эффективнее, чем учимся мы, то логично предположить, что со временем они превзойдут нас в рассуждениях. В далёком будущем роботы или человекоподобные киборги, возможно, даже подарят нам бессмертие. Марвин Мински добавляет: "Что, если Солнце погаснет или мы сами уничтожим планету? Почему не сделать лучших, чем мы сами, физиков, инженеров или математиков? Возможно, нам необходимо быть архитекторами своего будущего. Если нет, наша культура может исчезнуть". Хотя открыты ещё не все фундаментальные законы ИИ, прогресс в этой области идёт семимильными шагами, поэтому уже в конце текущего века можно ожидать что-то похожее на терминатора :)
