Разум, машины и математика Искусственный интеллект и его задачи

Полемика вокруг мер, принятых Центральным компьютером

В европейских столицах состоялись массовые акции протеста, направленные против сокращения расходов на социальные программы.

Ариж, Брюссель, Барселона, Милан, Порту, Мюнхен и многие другие европейские города серьезно пострадали в ходе беспорядков и массо­вых акций, направленных против мер, утвержденных Центральным компьютером (ЦК).

Новое законодательство напрямую затронет европей­ский средний класс, так как согласно принятым законам продолжительность отпу­сков сократится на 10% — C 200 дней в год до 180, температура в жилых по­мещениях будет снижена на 1 °C — C 25 до 24 °C, а субсидирование пятого ро­бота-помощника для каждо­го гражданина будет прекра­щено, что повлечет за собой снижение расходов по этой социальной программе

На 20 %.

Принятие представлен­ного пакета законов обеспе­чит экономию в 8 трлн евро, которые будут направлены на повышение добычи на шахтах Марса и Венеры, как указано в заявлении ЦК, который уже 34 года железной рукой правит Европейским союзом.

Как известно, согласно Конституции Европейского союза, пересмотренной 39 лет назад и утвержденной на референдуме, вся законо­дательная, исполнительная и судебная власть передана ЦК, который по вычис­лительным способностям, объему памяти и скорости анализа значительно превос­ходит любые группы экспер — тов-людей. Эффективность пакета законов, принятых ЦК, подтвердили различ­ные автоматические анали­тики (AA) ИЗ основных не­зависимых систем автомати­ческого анализа (HCAA). Тем не менее представители населения утверждают, что эти законы ущемляют граж­данские свободы и стали ответной мерой на реши­тельный отказ людей ра­тифицировать Всеобщую декларацию прав роботов и автономных машин.

Внутри Центрального компьютера

ЦК управляется когнитив­ной картой, включающей триллионы переменных, ка­ждая из которых заключена в одном из так называемых нейронов. При постройке ЦК каждый нейрон был свя­зан C соседними, в результате образовалась огромная ней­ронная сеть. Она непрерывно модифицируется: при насту­плении нового события меня­ется и значение переменной, соответствующей этому со­бытию, после чего, как при цепной реакции, изменяются значения нейронов, связан­ных C этой переменной.

Графически такую ней­ронную сеть можно срав­нить бассейном, куда упал камень, В месте соударе­ния камня C водой силы поверхностного натяжения практически мгновенно пе­редаются другим молекулам на поверхности воды. Так возникают волны, которые распространяются по всей поверхности бассейна, а за­тем постепенно затухают.

комбинаторное дерево политических решений

При постройке ЦК в его когнитивную карту были внесены квадриллионы эле­ментов данных, собранных за всю историю человече­ства. Далее когнитивная кар­та автоматически построи­ла связи между нейронами на основе всего опыта, нако­пленного людьми.

После того как была выстроена нейронная сеть, ЦК начал использовать ее не только для контроля над Европейским союзом, но и для принятия решений C помощью системы автома­тических рассуждений. Эта система способна выдвигать гипотезы и предсказывать их последствия. Продолжая приведенную ранее анало­гию, можно сказать, что мы бросаем камень в копию ис­ходного бассейна и наблю­даем за тем, как меняется поверхность воды. Если эффект от предполагаемых изменений оказывается по­ложительным, изменения вступают в силу.

Можно сказать, что си­стема автоматических рас — суждений ЦК представляет собой алгоритм поиска.

Если ЦК обнаружива­ет, что необходимо решить какую-то проблему, он раз­ворачивает комбинаторное дерево, отражающее все политические, социальные, экономические и даже воен­ные действия, которые мож­но предпринять. Учитывая сложность политической деятельности, это дерево уже через несколько милли­секунд содержит несколь­ко миллионов ответвлении, и если процесс его форми­рования не прекратится, то всего за несколько секунд число ветвей дерева будет превышать число атомов во Вселенной. Допустим, что наша цель — снизить дефицит бюджета на 1,5%. Скорость современных квантовых суперкомпьюте­ров такова, что комбинатор­ное дерево всего за несколь­ко секунд становится беско­нечно большим. Разумеется, провести расчеты над беско­нечным деревом невозмож­но, поэтому ЦК использует различные средства, чтобы «отрубить» ветви, кото­рые очевидно не приведут к желаемой цели. К приме­ру, если мы хотим снизить дефицит бюджета, но при этом не планируем повы­шать налоги и/или стимули­ровать экономический рост путем увеличения бюдже­та, то цели мы не достиг­нем. Следовательно, все ветви дерева, не ведущие к требуемой цели, можно отсечь. Подобные эври­стические методы решения проблем были созданы ав­томатически на основе дан­ных за прошлые периоды. Позднее группа европей­ских экспертов по обще­ственным наукам подробно проанализировала эти мето­ды. К удивлению скептиков, доля изменений, внесенных экспертами в первые вер­сии эвристических методов, составила всего 0,003%. Экспертный анализ занял пять лет, в то время как на автоматический вывод всех эвристических методов ушло всего три дня.

Система автоматическо­го вывода эвристик осно­вывалась на эволюционных алгоритмах, то есть на ин­теллектуальных системах, предлагающих случайные решения (в нашем случае каждым решением была предложенная эвристика), которые постепенно уточ­нялись в ходе процесса, имитирующего эволюцию в природе согласно законам Дарвина. Решения, наибо­лее приспособленные к сре­де, — это решения, оста­вившие наибольшее число потомков.

Иными словами, эври­стики, в наибольшей степе­ни подкрепленные данными прошлых периодов, имеют больше шансов получить распространение в ходе этой виртуальной эволюции и оставить потомство.

Теперь остается подо­ждать, пока не станет ясно, что меры, предложенные Hercules v3.4, действитель­но будут благоприятны для общества, как неизменно происходило в последние 34 года. Без сомнения, ка­чество нашей жизни суще­ственно возрастет.

Как уже догадался читатель, представленная выше статья полностью выдумана и очень далека от реальности. Но возможен ли подобный сценарий через 50 лет — сценарий, при котором все важные решения, определяющие судьбу человечества, принимают, претворяют в жизнь и анализируют мыслящие машины:^

На Кипре, где сложилась крайне нестабильная военная и экономическая обста­новка, исследователи из местного университета и Банка Греции уже предложили систему на основе когнитивных карт, позволяющую предсказывать воздействие на ситуацию изменений, представленных каждой стороной конфликта — греческой, турецкой, НАТО, Евросоюзом и так далее.

Чтобы получить более точное представление о том, насколько правдоподобна изложенная выше газетная статья, посмотрим, каких успехов уже добились иссле­дователи, которые занимаются искусственным интеллектом, и сильно ли отличается нынешнее положение дел от описанного сценария. Добро пожаловать в удивитель­ный мир искусственного интеллекта, где математика, вычисления и философия идут рука об руку и уже вплотную подошли к границе, отделяющей человека от машины.

чтоГлава 1

Такое искусственный интеллект

Существует довольно много научно-фантастических фильмов, в которых действуют автономные машины, способные самостоятельно принимать решения. Но каково в действительности развитие искусственного интеллекта? Неужели и правда близок тот час, когда мы своими глазами сможем увидеть картины, изображенные в «Кос­мической одиссее 2001 года» или в фильме «Я, робот».^

Прежде чем начать наш рассказ, дадим точное определение искусственному ин­теллекту. Трактовка слова «искусственный» разногласий не вызывает: «искусствен­ный» означает «не природный», то есть «созданный по воле человека». А что такое «интеллект».^ Согласно большинству словарей, это слово имеет множество значе­ний, среди которых выделяются «способность понимать», «способность решать за­дачи», «способность учиться из опыта и адаптироваться к новым ситуациям». И различные определения этого понятия показывают всю его сложность.

Психологи и философы пытаются определить и измерить интеллект на протя­жении многих веков. Но все предложенные ими определения довольно трудно при­менить не к людям, а к другим объектам. К примеру, обладает ли интеллектом ком­пьютерная программа, способная синхронизировать и координировать работу всех систем самолета, позволяющая со стопроцентной надежностью прокладывать курс в зависимости от текущих требований? Возможно, что да. Но можно ли сказать, что интеллектом обладает комар Это насекомое ведь тоже способно синхронизировать и координировать работу всех своих органов и со стопроцентной надежностью про­кладывать курс в зависимости от текущих требований.

Тест Тьюринга

Практическое решение, позволяющее определить, обладает ли машина интеллек­том, первым предложил в 1950 году математик Алан Тьюринг, который считается

ОДНИМ из создателей искусственного интеллекта. В основе его теста лежит очень простая идея: если машина во всем ведет себя подобно мыслящему существу, то она должна обладать интеллектом.

Тест Тьюринга проводится следующим образом. Человек и машина располага­ются в разных комнатах и не могут видеть друг друга. После этого человек печатает на клавиатуре ряд вопросов для машины, а та выдает на монитор ответ. Если чело­век считает, что беседует с человеком, то оцениваемая им машина разумна и, следо­вательно, обладает искусственным интеллектом.

Задает вопросы

Тест пройден, если X не может определить, кто его собеседник

Человек, задающий вопросы машине (X), Использует систему, препятствующую визуальному
контакту. Таким образом, он может определить, кто его собеседник — машина или человек —
только по ответам на вопросы.

Разумеется, тест Тьюринга вызвал шквал критики со стороны некоторых теоре­тиков. Можно ли сказать, что машина разумна, только потому, что она способна от­вечать на вопросы C помощью огромного словаря вопросов и ответов? Быть может, интеллект — это нечто большее, и он подразумевает, к примеру, наличие сознания.^

АЛАН ТЬЮРИНГ (1912-1954)

Английский математик и философ Алан Тью­ринг благодаря множеству фундаменталь­ных открытий считается одним из создате­лей не только искусственного интеллекта, но и всей современной информатики.

Во время Второй мировой войны Тьюринг занимался криптоанализом и стал одним из главных действующих лиц в операции по взлому шифров машины «Энигма». Успеш­ное завершение этой операции позволило союзникам узнавать обо всех перемещениях нацистских войск.

Основным теоретическим вкладом Тью­ринга в вычислительные науки стала так на­зываемая машина Тьюринга — теоретическая

Модель универсальной вычислительной машины, способной обрабатывать любые входные дан­ные и получать выходное значение за конечное время. Машина Тьюринга состоит из бесконеч­ной ленты C записанными на ней символами, а также управляющего устройства, которое может смещаться вдоль ленты вправо или влево, считывать записанные на ней символы, стирать их и записывать новые. Также машина Тьюринга содержит правила, определяющие действия управляющего устройства для любого символа, записанного на ленте. В практической инфор­матике эти правила соответствуют компьютерной программе, а лента — системе ввода-вывода и регистру о состоянии выполнения программы.

Сегодня при создании новых языков программирования, например С, Pascal, Java и других, прежде всего нужно доказать, что они являются Тьюринг-полными, то есть эквивалентны ма­шине Тьюринга.

Ученый покончил с собой, не выдержав преследования британских властей. На суде Тьюринг отказался от адвоката, сочтя, что ему не в чем оправдываться, и был признан виновным, что в конечном итоге привело его к самоубийству. В 2009 году Гордон Браун, который в то вре­мя занимал пост премьер-министра Великобритании, публично принес извинения от имени британского правительства за преследования, которым подвергся Алан Тьюринг в последние годы жизни.

Главным критиком теста Тьюринга стал философ Джон Сёрль, предложивший эксперимент под названием «китайская комната». Представьте себе, что человек, не знающий ни слова по-китайски, помещен в закрытую комнату в торговом центре Шанхая. Посетителей торгового центра приглашают задать этому человеку вопро­сы, записав их на бумаге и передав записку через специальное отверстие. Под рукой у человека в закрытой комнате находится словарь, в котором указаны все китайские иероглифы, содержащиеся во всех возможных вопросах, которые только могут за-

МОЖНО ли СЫМИТИРОВАТЬ ИНТЕЛЛЕКТ? ШАХМАТЫ, КАСПАРОВ

И DEEP BLUE

Шахматы — классическая комбинаторная задача, для решения которой с самого момента создания информатики безуспешно предпринимались попытки применить интеллектуальные методы, позволившие бы компьютеру одержать победу над игроками-людьми. Почему же нельзя сымитировать интеллект в такой игре, как шахматы? Представьте, что мы ввели в компьютер правила игры и он построил множество всех возможных ходов. Далее мы можем последовательно определить оптимальный ход в каждой возможной позиции. Число возможных ходов имеет порядок 10123, и это больше, чем количество всех электронов во Вселенной! Следовательно, только для хранения результатов объем памяти компьютера должен превышать Вселенную! Как видите, в примере с шахматами, в отличие от «китайской комнаты», сымитировать интеллект при помощи перечня всех возможных ходов абсолютно невозможно.

Наибольшую известность среди всех шахматных компьютеров приобрел компьютер Deep B! ue и его противостояние с Гарри Каспаровым. Суперкомпьютер Deep B! ue, запрограммированный для игры в шахматы, в 1996 году впервые в истории обыграл чемпиона мира. Вначале в шести партиях победу одержал Каспаров со счетом 4:2. Чемпиону противостояла машина, способная анализировать 100 миллионов ходов в секунду. Затем против Каспарова выступила вторая версия компьютера, Deeper Blue, способная анализировать уже 200 миллионов ходов в секунду. На этот раз победу одержал компьютер, однако Каспаров был уверен, что в определенный момент машине все же помог человек. Ситуация выглядела так: Каспаров пожертвовал пешку, чтобы затем начать контратаку. Компьютер не мог обнаружить эту ловушку, так как его расчеты распространялись на ограниченное число ходов вперед и он не мог увидеть зарождающуюся контратаку Каспарова. Однако машина не поддалась на эту уловку, что вызвало у шахматиста подозрения. После завершения партии он попросил обнародовать протоколы операций, выполненных компьютером.

Дать посетители. Молодой человек снаружи пишет на листе бумаги вопрос на китай­ском языке; «Там внутри тепло.^» и просовывает записку в комнату. Человек внутри смотрит на иероглифы, находит их в словаре и выбирает возможный ответ на во­прос. Далее он перерисовывает нужные иероглифы на новый лист и возвращает от­вет автору вопроса. Ответ на китайском языке звучит так: «Нет, вообще тут очень холодно». Логично, что и задающий вопрос молодой китаец, и остальные участники эксперимента получат корректные ответы на своем родном языке и сочтут, что чело-

Компания IBM ответила согласием, однако в конечном итоге протоколы так и не были представлены публике.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *