Что ожидает нас в будущем с появлением «искусственного интеллекта»?
9 мая 2008
Рубрика: Статьи, присланные на конкурс.
Автор: .

Не так давно термин «искусственный интеллект» можно было встретить только в произведениях писателей-фантастов. Сегодня все чаще это словосочетание появляется в описании новых компьютерных программ и сложных технических устройств.

Все чаще можно слышать утверждение, что при современных темпах роста производительности компьютеров и совершенствования программного обеспечения создание «искусственного интеллекта» — лишь дело времени. Но так ли это на самом деле? И возможно ли вообще создать нечто, превосходящее человеческий мозг?

Человеческий мозг чрезвычайно сложен, именно поэтому проблемой «искусственного интеллекта» занимаются ученые из различных областей науки: кибернетики, лингвисты, психологи, философы, математики, инженеры. При этом решаются многие основополагающие вопросы, связанные с путями развития научной мысли, с воздействием достижений в области информационных технологий на жизнь будущих поколений людей.

Чтобы ответить на вопрос о том, что ожидает нас в будущем с появлением «искусственного интеллекта» нам необходимо оглянуться назад в прошлое. С древних времен люди мечтали и пытались создать интеллектуальные машины и устройства, которые бы думали, двигались, слышали, говорили и вообще вели себя, как живые люди. Результатами их первых попыток были механические куклы с определенными способностями, например, куклы-музыканты или куклы-танцовщицы. Но все эти механические устройства имели лишь отдаленное сходство с «искусственным интеллектом».

С появлением электронных цифровых вычислительных машин появилась возможность моделирования на них человеческого интеллекта. В результате возникло новое направление исследований в области информатики, получившее название «искусственный интеллект». Несмотря на первоначальные многообещающие перспективы, исследователям данной области все еще не удалось создать действительно «разумные машины» в обычном понимании этого слова. Это объясняется тем, что человек с его гибким умом и широким кругозором, как объект моделирования, является очень сложным.

На некотором этапе развития информатики многие ученые стали понимать, что создателям вычислительных машин есть чему поучиться у биологии. Учеными нейрофизиологами были разработаны отдельные теории функционирования головного мозга, на основании которых сформировалось определенное мнение о том, что функции компьютера и мозга в значительной степени сходны. Исходя из результатов исследований нейронов, была выдвинута гипотеза, что нейроны можно упрощенно рассматривать как устройства, оперирующие двоичными числами. Были предложены конструкции сети из электронных «нейронов», которые могли бы выполнять практически любые вообразимые числовые или логические операции, а также обучаться, распознавать образы, обобщать, то есть обладать всеми чертами интеллекта.

На сегодняшний день нейронный подход является наиболее перспективным направлением исследований в области разработки «искусственного интеллекта», так как при этом создается структура, изоморфная человеческому мозгу, что, соответственно, повышает вероятность появления систем искусственного интеллекта уже в ближайшем будущем.

Исследования по созданию «искусственного интеллекта» ведутся в основном по двум следующем направлениям. Во-первых — это совершенствование самих машин, с повышением «интеллектуальности» искусственных систем. Во-вторых, оптимизация совместной работы «искусственного интеллекта» и собственно интеллектуальных возможностей человека. Очевидно, что чем больше характеристики систем «искусственного интеллекта» будут приближены к гносеологическим характеристикам мышления человека, тем ближе будет их «интеллект» к интеллекту человека.

Согласно всеобщему мнению исследователей в системах «искусственного интеллекта», должна быть своя собственная внутренняя модель внешнего мира, которая обеспечивает индивидуальность, относительную самостоятельность системы в оценке ситуации, возможность семантической и прагматической интерпретации запросов к системе. Кроме того, система «искусственного интеллекта» должна быть способной к пополнению имеющихся знаний, к диалогу с человеком, к адаптации, а также к дедуктивному выводу, то есть к генерации информации, которая в явном виде не содержится в системе, что позволяет системе конструировать информационную структуру с новой семантикой и практической направленностью. И, наконец, система «искусственного интеллекта» должна уметь оперировать в ситуациях, связанных с различными аспектами нечеткости, включая «понимание» естественного языка.

Исследователям при создании систем «искусственного интеллекта» с такими характеристиками предстоит преодолеть ряд проблем фундаментального характера. Это связано с тем, что человек универсален и с точки зрения потребностей, и с точки зрения возможностей их удовлетворения. Телесная организация человека не только дает дополнительные возможности, но и создает дополнительные трудности. Значит, системы «искусственного интеллекта» должны служить человеку как важный инструмент, свободный от собственных телесных и иных потребностей, пристрастий. При этом от таких систем неразумно требовать, чтобы они самостоятельно распознавали образы, классифицировали их по признакам, по которым это делает человек. Цели для их функционирования должны быть заданы в явной форме.

Совершенствование систем «искусственного интеллекта» на базе цифровых машин может иметь границы, из-за которых переход к решению интеллектуальных задач более высокого порядка невозможен на дискретных машинах при сколь угодно совершенной программе. Это значит, что необходимо аппаратурное усовершенствование систем «искусственного интеллекта», например, через более интенсивное использование аналоговых компонентов, гибридных систем, голографии и ряда других идей.

В последнее время при анализе проблем, связанных с «искусственным интеллектом», часто применяют математический аппарат нечетких множеств. Суть его подхода состоит в своего рода некотором отказе от принципа детерминизма. Построение моделей приближенных рассуждений человека и использование их в компьютерных системах будущих поколений представляют сегодня одну из важнейших проблем науки.

Другим перспективным подходом является использование идей теории клеточных автоматов в процессе разработки систем «искусственного интеллекта» с целью создания некоторой модели физического мира, способного к саморазвитию. При этом требования к вычислительным ресурсам могут быть смягчены за счет управления степенью детализации модельного мира и одновременно благодаря самоорганизации модель будет «сама» приобретать необходимые интеллектуальные качества. Как правило, саморазвивающиеся системы строят на основе генетических алгоритмов: задается базовый набор свойств объектов системы, законами наследования и использования этих свойств, а также критерий отбора, позволяющий оптимизировать набор необходимых свойств.

Системы «искусственного интеллекта» базируются на компьютерах и развиваются почти так же стремительно, как и компьютеры, ибо зависят от быстродействия и памяти последних. Быстро развивается и производство промышленных роботов. Если прогресс электроники будет продолжаться такими темпами, то в ближайшем будущем электронный «мозг» по своим возможностям сравняется с человеческим. Путь, который потребовал у биологического человечества десятки миллионов лет, системы «искусственного интеллекта» пройдут зa полтора — два столетия.

То, что электронный «мозг» работает по определенной программе, не недостаток. Человеческий мозг также работает по определенной программе, заложенной в нас воспитанием, образованием, жизненным опытом, программе, изменяемой под влиянием внешних обстоятельств. Программа, по которой будет работать электронный «мозг», также может меняться. Уже в настоящее время создаются самосовершенствующиеся программы и просто программы по созданию других программ. И если человек не в состоянии учесть влияние тысячи факторов, а тем более точно рассчитать конечный результат, мгновенно скорректировать свои действия, то для электронного «мозга» это не составит никакого труда. Хотя бы в силу этого обстоятельства решения электронного «мозга» будут более точны, сбалансированы и правильны.

Информатика сегодня далеко ушла от обычных электронных вычислительных машин и жестко заданных алгоритмов. Уже сегодня широкое применение находят вычислительные системы с использованием аппарата нейронных сетей, позволяющих с успехом заменить интуицию высококвалифицированных специалистов; экспертные системы продукционного типа способны строить полезные умозаключения; системы автоматизированного управления вполне справляются с очень сложными задачами выбора оптимальной траектории в режиме реального времени; опытные образцы «интеллектуальных» роботов способны ориентироваться в пространстве на уровне пятилетнего ребенка.

Развитие информационной техники позволило компенсировать человеку психофизиологическую ограниченность своего организма в ряде направлений. «Внешняя нервная система», создаваемая и расширяемая человеком, уже дала ему возможность вырабатывать теории, открывать количественные закономерности, раздвигать пределы познания сложных систем. Системы «искусственного интеллекта» и их совершенствование превращают границы сложности, доступные человеку, в систематически раздвигаемые. Это особенно важно в современную эпоху, когда общество не может успешно развиваться без рационального управления сложными и сверхсложными системами. Разработка проблем «искусственного интеллекта» является существенным вкладом в осознание человеком закономерностей внешнего и внутреннего мира, в их использование в интересах общества.

Характер научно-технической революции в области информационных технологий, а также практические успехи, сделанные в области искусственного интеллекта, дают основания утверждать, что в недалеком будущем появится возможность создания «разумных» систем, обладающих «искусственным интеллектом». Для достижения этой заветной цели ученые из различных областей знания ведут интенсивные исследования по следующим основным направлениям теории «искусственного интеллекта»:

1. Представление знаний. В рамках этого направления решаются задачи, связанные с формализацией и представлением знаний в памяти системы «искусственного интеллекта». Для этого разрабатываются специальные модели представления знаний и языки описания знаний, внедряются различные типы знаний. Проблема представления знаний является одной из основных проблем для системы «искусственного интеллекта», так как функционирование такой системы опирается на знания о проблемной области, которые хранятся в ее памяти.

2. Манипулирование знаниями. Чтобы знаниями можно было пользоваться при решении задачи, следует научить систему «искусственного интеллекта» оперировать ими. В рамках данного направления разрабатываются способы пополнения знаний на основе их неполных описаний, создаются методы достоверного и правдоподобного вывода на основе имеющихся знаний, предлагаются модели рассуждений, опирающихся на знания и имитирующих особенности человеческих рассуждений. Манипулирование знаниями очень тесно связано с представлением знаний, и разделить эти два направления можно лишь условно.

3. Общение. В круг задач этого направления входят: проблема понимания и синтеза связных текстов на естественном языке, понимание и синтез речи, теория моделей коммуникаций между человеком и системой «искусственного интеллекта». На основе исследований в этом направлении формируются методы построения лингвистических процессов, вопросно-ответных систем, диалоговых систем и других систем «искусственного интеллекта», целью которых является обеспечение комфортных условий для общения человека с системой «искусственного интеллекта».

4. Восприятие. Это направление включает разработку методов представления информации о зрительных образах в базе знаний, создание методов перехода от зрительных сцен к их текстовому описанию и методов обратного перехода, создание средств, порождающих зрительные сцены на основе внутренних представлений в системах «искусственного интеллекта».

5. Обучение. Для развития способности систем «искусственного интеллекта» к обучению, к решению задач, с которыми они раньше не встречались, разрабатываются методы формирования условий задач по описанию проблемной ситуации или по наблюдению за ней, методы перехода от известного решения частных задач к решению общей задачи, создание приемов разбиения исходной задачи на более мелкие и уже известные для систем «искусственного интеллекта». В этом направлении разработки систем «искусственного интеллекта» исследователям предстоит преодолеть многочисленных трудностей.

6. Поведение. Поскольку системы «искусственного интеллекта» должны действовать в некоторой окружающей среде, то необходимо разрабатывать некоторые поведенческие процедуры, которые позволили бы им адекватно взаимодействовать с окружающей средой, другими системами «искусственного интеллекта» и людьми. По данному направлению исследований проделаны только первые шаги.

И все-таки что ожидает нас в будущем с возможным появлением систем «искусственного интеллекта»? Прогнозировать перспективы развития одной из самой «невероятной» отрасли науки и предсказывать наиболее вероятные ее достижения – задача непростая. Тем не менее ниже перечислены по степени их важности наиболее вероятные последствия от внедрения систем «искусственного интеллекта» в нашу жизнь:

1. С появлением роботов, управляемых «разумными» компьютерами, мы получим великолепных слуг, свободных от человеческих страстей и эмоций. Единственной их заботой будет работа и служба человечеству! Но развитие электронного мозга на этом не остановится. Робот сможет пользоваться всей базой данных, суммой знаний, накопленных человечеством за всю историю человечества, и процесс «обучения» любой отрасли знания или языку будет занимать ровно столько времени, сколько занимает перезапись в свою индивидуальную память базы данных. Наступит стадия самосовершенствования, которая пойдет в миллионы раз быстрее, чем совершенствование человеческого мозга путем биологического отбора. В связи с этим возникнет необходимость обеспечения гарантированного соблюдения основных законов робототехники, которые были сформулированы писателем-фантастом А.Азимовым. Главный из этих законов гласит: «Робот должен прежде всего спасать человека, а уже потом думать о себе».

2. Системы «искусственного интеллекта» помимо своих чисто научно-технических значений будут представлять определенный интерес и с философской точки зрения. С одной стороны, исследователь как создатель системы будет располагать истинным знанием о ее структуре и принципах функционирования, а с другой – в модельном мире «искусственного интеллекта», может быть, и сильно упрощенном виде увидеть отражение реального мира вместе с его проблемами и в результате по-новому взглянуть на решение сложных задач, стоящих перед человечеством.

3. С внедрением «искусственного интеллекта» во Всемирную сеть она станет не только средством общения и огромным хранилищем данных, но и мощнейшим общечеловеческим «разумом». Это фактор, который сам по себе способен оказать влияние на дальнейшую историю человечества и будет демонстрировать направление развития человеческой мысли. На серверах будет храниться целый океан информации, отражающей природу и человека как ее часть, а также огромный багаж знаний человека об окружающем мире и о своем месте в нем. Единственной проблемой останется то, что человеку в одиночку осмыслить всю эту информацию не хватит ни времени, ни сил. И в этом ему опять на помощь придет «искусственный интеллект», который послужит как эффективный инструмент при решении интеллектуальных задач из различных областей знания.

4. В будущем системы «искусственного интеллекта» будут обладать определенными функциями подсознания, которые будут дополнены некоторой сознательной деятельностью для направления системы на путь саморазвития. Системы «искусственного интеллекта» будут способны охватить различные области знаний, обобщить их и представить переработанную информацию человеку в виде готового решения его проблемы. Тем самым изменится сам подход к использованию информации и приведет к настоящей информационной революции. Здесь речь идет именно о революции в работе с информацией всего человечества.

5. Системы «искусственного интеллекта» могут быть использованы для моделирования виртуальных миров с населяющими их искусственными разумными существами. Какие цели мог бы поставить перед собой исследователь, моделируя виртуальный мир? В первую очередь это игровой и развлекательный момент моделирования, то есть человек может проследить картины зарождения, расцвета и упадка цивилизаций, а при желании принять участие в событиях жизни виртуального мира. Моделирование виртуальных миров можно использовать и для исследовательских целей. Ценность этих миров для исследователя заключается в тех знаниях и в том понимании процессов виртуальных миров, которые он получит, исследуя их. Эти знания, в свою очередь, смогут дать объяснения загадкам реального мира.

6. С созданием систем «искусственного интеллекта» человек изменяет и способы накопления и переработки разных видов информации и тем самым создает новый вид жизни – информационное существо. Существо, которое обитает в информационной среде и перерабатывает огромное количество информации, сохраняемой в том или ином виде во Всемирной сети. Увеличение интенсивности потока информации создает предпосылки для возникновения систем со все более сложной внутренней организацией. На определенном этапе развития информационных существ возникнет опасность потери контроля над ними, а этого нельзя допустить.

7. С появлением систем «искусственного интеллекта» ожидается многократное усложнение с одновременной самоорганизацией информационных процессов и технологий. В какой-то момент трудно будет ответить на вопрос: мы ли создатели этих систем или наоборот, они сами по себе, нашими руками строят себя? На самом деле этот вопрос носит глубоко- этический характер. И его можно переформулировать так: будем ли мы сознательно участвовать в процессе собственного преобразования? Очевидно, что процессы создания и эволюции систем «искусственного интеллекта» должны оставаться под постоянным контролем человека-создателя, именно он ответственен за любые последствия функционирования своего «создания».

И в заключение следует отметить, что в процессе анализа возможных последствий появления систем «искусственного интеллекта» можно прийти к очень интересным и далеко идущим выводам. Несмотря на то, что эти последствия сегодня еще не актуальны, но к моменту создания систем с интеллектом на уровне человеческого мы должны быть готовы отразить любые негативные влияния на нас наших же «созданий».

Автор: Бутаев Шавкат Очилович, компания «FIDO-BIZNES», к.э.н., аналитик

Информация о конкурсе

Orphus system
Подписывайтесь на канал infoCOM.UZ в Telegram, чтобы первыми узнавать об ИКТ новостях Узбекистана
В Telegram
В WhatsApp
В Одноклассники
ВКонтакте