Искусственный интеллект - одна из самых захватывающих тем фантастики XX века - делает невероятные успехи. Мы постоянно используем ИИ в повседневной жизни, зачастую сами того не подозревая. Тем не менее и сегодня искусственный разум не сходит со страниц фантастических романов и экранов кинотеатров. Кто-то из авторов рисует страшные картины порабощенного машиной человечества, а другие, напротив, видят в ИИ верного помощника и друга человека.

Где истина и что такое на самом деле искусственный интеллект? Превзойдет ли он когда-нибудь возможности человеческого разума? Или это уже произошло? GeekBrains готов ответить на самые популярные вопросы об искусственном интеллекте и перспективах его использования.

Что такое искусственный интеллект?

Искусственный интеллект (сокращенно - ИИ) - размытое понятие, и общепринятого определения у него до сих пор нет. В середине XX века, когда на Дартмутском семинаре впервые прозвучал этот термин, авторы вкладывали в него значение, существенно отличающееся от современных. Тогда ученые полагали, что искусственный интеллект - это система, которая будет способна переводить тексты с одного языка на другой, распознавать объекты по фото или видео, улавливать смысл произнесенных фраз и адекватно на них отвечать. Нынешние ИИ умеют все это! Но можем ли мы считать, что цели достигнуты и искусственный интеллект уже создан?

Некоторые ученые строят сложные теории на стыке философии и информатики, пытаясь определить, что же такое ИИ и каковы должны быть характеристики системы, чтобы считать ее разумной. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что интеллект определяется как способность к обучению, осознанию и применению знаний на практике. Следовательно, от искусственного интеллекта мы тоже вправе ожидать умения учиться, осознавать свои знания и использовать их. С первой и последней задачами современные ИИ вполне справляются!

Когда начались разработки ИИ?

Летом 1956 года в Дартмуте ученые собрались на семинар, посвященный вопросам искусственного интеллекта (там и был сформулирован этот термин), а уже в следующем году появилась концепция первой искусственной нейросети - перцептрон. В 1960 году Фрэнк Розенблатт создал на основе этой концепции компьютер «Марк-1». Первый в мире нейрокомпьютер учили распознавать буквы латинского алфавита. Но несовершенство техники 60-х и сложность процессов не позволили довести технологию до ума, а ее разработчик вскоре погиб. О нейрокомпьютерах забыли на 20 лет.

Лишь в 1980-е концепции нейросетей снова принялись изучать всерьез. Техника уже была достаточно мощной, да и критиков поубавилось: умная электроника быстро делала успехи. То, что два десятилетия назад казалось мечтой, стало выглядеть вполне реальным и достижимым. Впрочем, чтобы найти правильные подходы к обучению нейросетей, потребовалось еще 20 лет. Только в середине 2000-х ученые нащупали верный путь и искусственные нейросети начали свое победное шествие по планете.

Но прежде чем описывать их успехи, разберемся, как устроены эти сети.

Описание искусственного нейрона

Искусственные нейронные сети создавались как математическая модель человеческого мозга. Для этого ученым Уоррену Мак-Каллоку и Уолтеру Питтсу пришлось выработать теорию деятельности человеческого мозга.

В нем отдельные нейроны представляют собой живые клетки со сложным устройством. У каждого нейрона есть дендриты - разветвленные отростки, способные обмениваться сигналами с другими нейронами через синапсы, а также один аксон - более крупный отросток, отвечающий за передачу импульса от нейрона. Часть синапсов отвечает за возбуждение нейрона, часть - за торможение. От того, какие сигналы и через какие синаптические связи придут на «вход» нейрона, будут зависеть и те импульсы, которые он передаст другим нейронам.

Для искусственного нейрона физический носитель не нужен. По большому счету, он представляет собой математическую функцию. Ее задача - получить информацию (например, сигналы от множества других искусственных нейронов), обработать ее определенным образом, а затем выдать результат на «аксон» - выход. В искусственной сети нейроны принято делить на три типа:

• входные - каждый из этих нейронов получает на «вход» элемент исходной информации (например, одну точку изображения, если сеть распознает фотографии);
• промежуточные - обрабатывают информацию;
• выходные - выдают результат (при распознавании фото результатом может быть идентификатор изображенного объекта).

Сама нейросеть создается слоями, как пирог. Один из внешних слоев содержит входные нейроны, другой - выходные, а между ними могут располагаться один или несколько промежуточных. Каждый нейрон промежуточной сети соединен с множеством нейронов из двух окружающих слоев. Общение между нейронами обеспечивается с помощью весов - числовых значений, которые каждый нейрон вычисляет на основе данных, полученных от предыдущего слоя сети.

Создавая искусственные нейронные сети, ученые ориентировались на устройство человеческого мозга. Поэтому принципы поведения рукотворных нейронов не так уж сильно отличаются от настоящих, живых. Может быть, и разум, который сможет развиться на основе таких нейросетей, будет приближен к человеческому?

Отличие искусственного интеллекта от естественного

Вопрос, чем ИИ отличается от естественного интеллекта, на самом деле лежит скорее в философской плоскости, чем в строго научной. И дело даже не в том, что мы не можем представить себе, на что будет похож (или не похож) искусственно созданный разум. Вообразить мы как раз способны что угодно - и писатели-фантасты многократно это доказали. Дело в том, что ни один искусственный интеллект, существующий на сегодняшний день, не достиг достаточно высокого уровня развития, чтобы состязаться с человеком на равных.

Существует точка зрения, высказанная философом Джоном Серлом еще в 1980-е годы. Он ввел термины «сильный ИИ» и «слабый ИИ». Сильный искусственный интеллект, по мнению ученого, может осознавать себя и мыслить подобно человеку. Слабый на это не способен.

Сегодняшние ИИ, если классифицировать их по Серлу, однозначно относятся к слабым, поскольку ни у одного из них пока не зародилось самосознания. Наши искусственные нейросети распознают лица и рисуют странные, невероятные картины, читают рукописный текст и даже складывают стихи - но они и создавались исключительно для этих целей. Ни одна из этих нейросетей не способна передумать и выбрать для себя другую «специальность». Они делают лишь то, чему их обучили, и в некотором смысле их можно считать запрограммированными на выполнение этих задач. Подлинного понимания, что стоит за этими вещами, у них нет. Серл утверждал, что построение сильного ИИ в принципе невозможно.

Еще один философ, Хьюберт Дрейфус, также полагал, что компьютерные системы никогда не смогут сравняться с человеком - так как в своей разумной деятельности он опирается не только на усвоенные знания, но и эмпирический опыт. Компьютеры им не обладают по определению - следовательно, не судьба им развить собственный разум.

Но эти самоуверенные утверждения были сделаны во времена, когда нейросети делали только первые шаги. Сегодня, глядя на их успехи в обучении, нетрудно поверить в реальность ИИ, который сможет стать равным человеку, а то и превзойти его.

Как сравнить человеческий и компьютерный интеллекты?

Постойте, а как мы вообще можем определить, достиг ли искусственный интеллект человеческого уровня или нет?

Можно предположить, что один из критериев - наличие чувств и эмоций, а также креативность. Если машина начала испытывать страх или любовь, если она вдруг решила написать стихотворение или нарисовать картину - разве это не будет проявлением разума?

Вполне возможно. Однако чувства есть и у животных, и у птиц. При этом на вопрос об их разумности (тем более - равенстве их разума человеческому) мы чаще отвечаем отрицательно. К тому же, чувства можно и запрограммировать - в большинстве они являются реакцией на конкретные внешние раздражители. Наконец, у нас попросту нет данных о том, смогут ли компьютеры когда-нибудь испытывать эмоции, сравнимые с человеческими. Но должны ли их чувства быть похожими на наши?

Может, более надежный критерий - самосознание? Если машина задается вопросом «Кто я?» - это и есть момент появления разумности? Но самосознание присутствует и у животных. При этом большинство людей вполне способны прожить свой век, не вникая в глубокие философские вопросы.

Существуют ли более точные и строгие методы для сравнения интеллектов? Ведь есть же коэффициент IQ, с помощью которого можно оценить умственные способности человека. Почему бы не использовать его для машины?

У компьютерных программ есть IQ?

Измерить интеллект даже у человека невероятно сложно - к когнитивным и мыслительным способностям нельзя приложить линейку. Более того, IQ - показатель не абсолютный, а относительный. Некоторые ученые вообще считают, что тесты IQ измеряют не интеллект как таковой, а способность проходить такие тесты. Ее можно натренировать и получить блестящий результат - но интеллект при этом, разумеется, не изменится. Так что показатель IQ - не более чем число, которое связано с интеллектом, но не может дать его объективную оценку.

В некоторых IQ-тестах преобладают задачи на наблюдательность или логику, в других - на комбинаторику, в третьих - на математическое мышление. Результат будет зависеть от того, что дается человеку легче и в чем он компетентнее. Значение имеют скорость прохождения тестов и специализация задач.

ИИ тоже можно «натаскать» на решение определенных классов задач, и на IQ-тест у машины уйдет куда меньше времени, чем у человека. Так что нейросеть сможет набирать немыслимые для гениальных людей баллы, но при этом будет не способна ответить на простейшие вопросы, к которым ее при обучении не подготовили.

Так существуют ли вообще критерии, по которым можно объективно судить о машинном интеллекте? Одним из первых исследователей, попытавшихся выработать их, стал известный британский математик Алан Тьюринг.

Что такое тест Тьюринга?

В 1950 году Тьюринг опубликовал статью «Вычислительные машины и разум», в которой обсуждал вопросы теоретической возможности мышления у машин. Это было не первое исследование на тему искусственного интеллекта и даже не первая подобная работа Тьюринга, но именно она стала отправной точкой серьезных научных дискуссий и споров.

Тьюринг начал с определений, чтобы уточнить вопрос о том, может ли машина думать, - он показался ему слишком размытым. Что за машина имеется в виду? Что вообще означает «думать»?.. Было очевидно, что такой вопрос изначально несет в себе иррациональное зерно, которое не позволит дать на него правильный ответ. Результатом размышлений ученого стал тест Тьюринга - эксперимент, в котором человеку («судье») предлагается общаться с двумя собеседниками: человеком и компьютером. Задача судьи - понять, кто есть кто. Если в результате он не уверен, который из его собеседников - программа, или ошибся в оценке, считается, что машина прошла тест.

Суть теста Тьюринга не в создании «машины-обманщика», способной притвориться человеком. Он помогает убедиться в том, что конкретная машина или программа обладает разумом, который трудно отличить от человеческого. Такой компьютер Тьюринг назвал «интеллектуальным» - этому определению уже более 60 лет, и оно остается актуальным.

Процессоры для ИИ

Технологии ИИ не ограничиваются программными решениями. Сегодня активно разрабатываются электронные чипы, в которые поддержка ИИ встроена на аппаратном уровне. Микропроцессоры такого типа называют нейронными процессорами. Они применяются в беспилотных автомобилях и летательных аппаратах (дронах), промышленных роботах и автоматах, а также для решения специализированных задач - распознавания голоса или изображений, создания поисковых систем и машинных переводчиков.

Среди таких девайсов - тензорный процессор Google (TPU), созданный специально для систем машинного обучения. В свободной продаже этого устройства пока нет: его использует только сама компания Google - для оптимизации поисковой выдачи и обработки фотографий. TPU оперирует 8-битными числами (что чрезвычайно мало для точных вычислений), и имеет чуть более десятка команд (другие современные процессоры могут располагать сотнями). Но это не мешает тензорному процессору эффективно выполнять расчеты, связанные с искусственным интеллектом и нейросетями. Процессор быстро развивается - Google каждый год выкатывает новую версию.

Тензорный процессор Google Tensor Processing Unit 3.0 (TPU)

Есть и другие разработки подобных чипов. Многие из них - узкоспециализированные: к примеру, предназначены ускорять программы ИИ для компьютерного зрения.

Рынок технологий искусственного интеллекта

Технологии искусственного интеллекта применяются практически во всех сферах человеческой деятельности, так что у искусственного интеллекта большое будущее. Рынок продуктов, использующих ИИ, стремительно растет.

Мировой рынок

К 2022 году прогнозируемый объем рынка ИИ достигнет 52 миллиардов долларов. Возможно, это не такая уж большая цифра - к примеру, рынок компьютерных игр к этому же году превысит 130 миллиардов, а рынок смартфонов уже в 2018 был в 10 раз больше - 520 миллиардов.

Но рынок ИИ показывает беспримерно высокий рост - по некоторым оценкам, он увеличивается примерно на 30 % ежегодно (аналогичные показатели для игр и смартфонов - около 5 %). Если такие темпы внедрения технологий сохранятся еще несколько лет, можно ожидать, что скоро искусственный интеллект будет буквально повсюду.

Свой вклад в развитие ИИ вносят крупнейшие мировые IT-компании: Google, IBM, Intel, Nvidia. Среди стран лидируют США, Китай и Великобритания.

В России

Если в 2017 году проектов с использованием ИИ в России было всего несколько десятков, то в 2018 - уже сотни. По прогнозам экспертов, к 2020 году объем рынка достигнет 28 миллиардов рублей (примерно 450 миллионов долларов). Активнее всего новые технологии используются в финансовой сфере, а также телекоммуникациях, ритейле и энергетике. Некоторые компании нанимают команды специалистов, занимающихся исключительно вопросами разработки и внедрения систем ИИ.

Несмотря на то, что рост рынка идет в целом даже быстрее, чем в мире, есть проблемы. Главной бедой остается нехватка специалистов по машинному обучению. Значит, самое время заняться изучением ИИ, чтобы получить востребованную специальность и высокооплачиваемую работу.

Влияние искусственного интеллекта на рынок труда

Уже сегодня существуют области, где ИИ может заменить человека. Например, приложения могут отвечать клиентам по телефону или в чате на несложные вопросы. Это позволяет оптимизировать нагрузку операторов call-центров и даже сократить их штат.

На производстве ИИ способен управлять автоматикой и промышленными роботами. Искусственная нейросеть, постоянно контролирующая показатели множества датчиков, сумеет быстрее человека среагировать на нештатную ситуацию и предпринять правильные меры - отключить конвейер или остановить механизмы. Во многих случаях такие системы могут заранее предсказать неполадки и предотвратить ЧП.

ИИ будет вытеснять людей с рабочих мест. Он обходится дешевле и допускает меньше ошибок. Не умеет лениться, прокрастинировать и зависать в фейсбуке, не нуждается в отдыхе, сне и отпуске, не грустит и не устает. Идеальный работник.

В первую очередь искусственные нейросети потеснят человека в выполнении рутинных операций, возьмут на себя сложные расчеты, оценку рисков, сбор информации, моделирование ситуаций по заданным параметрам. ИИ можно задействовать на опасных и вредных производствах.

Но люди по-прежнему будут нужны там, где роботы еще долго не сумеют составить им конкуренцию. И речь не только о творческой сфере. ИИ пока способен выполнять только узкоспециализированные задачи, на которые его натренировали, поэтому заменить людей могут в той же мере, что калькулятор - математика. При этом развитие технологий ИИ открывает огромный рынок труда для специалистов, связанных с машинным обучением и обслуживанием интеллектуальной техники.

Где используется ИИ?

Говоря кратко - почти везде!

Не так уж много осталось сфер человеческой деятельности, совсем не затронутых технологиями ИИ. Рассмотрим только самые важные области, где ИИ уже используется.

ИИ в интернете

Всякий раз, когда вы произносите «Окей, Гугл» или «Привет, Сири», вы обращаетесь к искусственному интеллекту в вашем смартфоне. Он способен распознать в сигнале с микрофона обращенную к нему речь. Он записывает ваш вопрос и пересылает на серверы Google или Apple. Там к делу подключается второй ИИ, который распознает речь и переводит вопрос в понятный компьютеру формат. А затем третий выполняет поиск ответа по гигантским базам данных. Наконец, ответ возвращается на ваш смартфон, где ИИ, генерирующий человеческий голос, озвучивает его для вас. И все это за доли секунды.

ИИ на транспорте и в логистике

Впечатляющее применение искусственных нейросетей - беспилотные автомобили. За последнее десятилетие разрабатывать машину, которая была бы способна самостоятельно перемещаться по дорогам, взялись многие автопроизводители - General Motors, Nissan, BMW, Honda, Volkswagen, Audi, Volvo, а также компании Google и Tesla. Беспилотники пока не стали массовым явлением на улицах наших городов, но они явно делают успехи.

Компания Amazon с 2013 года разрабатывает идею доставки товаров и почтовых отправлений с помощью дронов. Впервые посылка прибыла к получателю с беспилотным летательным аппаратом еще в декабре 2016. В некоторых регионах дронами доставляют еду, лекарства и даже портативные дефибрилляторы. Система пока не идеальна, но она продолжает развиваться. К сожалению, дроны могут служить и противозаконным целям: зафиксированы случаи доставки запрещенных предметов в тюрьмы с помощью беспилотников, а также использование дронов для перевозки наркотиков.

ИИ в финансах

В финансовой сфере ИИ применяют для прогнозирования рисков, выявления мошенничества. Корпорация MasterCard, создавшая международную платежную систему, несколько лет назад внедрила сервис Decision Intelligence. Он призван повысить точность подтверждения подлинных транзакций и снизить вероятность ложных отклонений платежей - это ошибочное срабатывание встроенной системы безопасности, которая не позволяет совершить корректную транзакцию, принятую за мошенническую. Подобные ошибки наносят вред как продавцу, теряющему клиента, так и покупателю, не получающему товар. Убытки получаются даже выше, чем ущерб от мошенничества.

Система, работающая на искусственной нейросети, использует информацию из множества источников, чтобы на лету оценивать, насколько транзакция «нормальна». Учитывается не только надежность и история транзакций продавца, но даже типичность покупки для покупателя и его местоположение, а также время суток. Все это помогает надежнее защитить людей от мошенничества и минимизировать ложные срабатывания.

ИИ в медицине

В здравоохранении ИИ развивается в первую очередь в области диагностики заболеваний. Искусственные нейросети научились распознавать раковые опухоли на рентгеновских снимках, КТ, маммографии и МРТ. Опытному врачу на изучение снимка требуется около 20 минут, а нейросети - считаные секунды. Так что пациент может узнать результаты обследования практически мгновенно. Особенно приятно, что такие разработки ведутся и в России.

Диагностирующие ИИ способны выявлять не только рак, но и ранние стадии болезни Альцгеймера, пневмонию и другие заболевания.

В обороне и военном деле

В 2018 году стало известно, что в армии США разрабатывается ИИ, способный распознавать человеческие лица в темноте и даже сквозь стены - с помощью тепловизора. Ожидается, что технология поможет выявлять главарей банд в местах военных действий.

Другой ИИ - ALPHA - создан для управления беспилотными истребителями и ведения воздушного боя. В одном из сражений на симуляторах компьютер победил, управляя одновременно четырьмя самолетами против двух противников-людей.

Разрабатываются также системы прицеливания для танков, способные заметить закамуфлированные цели.

В военно-промышленном комплексе ИИ поможет повысить обороноспособность стран, но может стать и оружием террора.

В бизнесе и торговле

В ритейле ИИ производит революцию. Искусственные нейросети улучшают качество сервиса и обеспечивают индивидуальный подход к каждому потребителю. Умные технологии выявляют мошенничества с банковскими картами, дают персональные советы и помогают подобрать товар.

Согласно данным TAdviser, в 2018 году свыше трети всех доходов ритейла было получено благодаря рекомендациям на основе ИИ!

ИИ в спорте

Здесь ИИ-технологии используют для прогнозирования результатов матчей - такие системы созданы компаниями UBS, Commerzbank и Microsoft. Учитывается опыт команды и отдельных игроков. Порой прогнозы оказываются верными, но зачастую искусственный интеллект серьезно просчитывается. Человеческий фактор способен опровергнуть любые предсказания.

ИИ в культуре

Машина не может заниматься творчеством, потому что у нее нет воображения! Или все же может?

Как ни странно, искусственные нейросети способны проявить креативность, и даже достигают определенных высот в сфере культуры.

Музыка

Как звучала бы флейта, если бы была ситаром? Синтезатор NSynth Super от Google использует нейронную сеть, чтобы создавать совершенно новые звуки на основе разных инструментов.

Alice, разработанная в рамках стартапа Popgun, умеет «подыгрывать» человеку, создавая музыкальные импровизации. Американская певица Тэрин Саузерн выпустила альбом в соавторстве с нейросетью Amper. А проект Endel способен по нажатию одной кнопки создавать композиции, созвучные настроению пользователя.

Живопись

Нейросеть DeepDream создавали с прицелом на распознавание лиц, а у нее обнаружились способности к сюрреалистической живописи. Разработчики открыли сайт, на котором любой желающий может в сотрудничестве с ИИ создать удивительное полотно. Нейросеть пишет картины в разных стилях.

Правда, придумывать сюжеты она пока не умеет - просит помощи человека.

Видео

С помощью ИИ, разработанных Google и Facebook, можно «заставить» человека на экране произнести любые слова, изобразить весь спектр эмоций. И отличить такие ролики от настоящих бывает непросто. Нейросети могут даже заменить одного актера на другого в отснятом кино. А это открывает возможности не только для кинематографистов, но и для создателей фальшивок.

Литература

Нейросеть от Facebook умеет писать стихи, идеально выдерживая размер и ритм, подбирая хорошие рифмы. Читатели лишь в половине случаев сумели распознать сгенерированные компьютером строки, но до настоящих поэтов ИИ далеко. Машина пока не научилась передавать эмоции и вкладывать смысл в стихотворные произведения.

Яндекс тоже запустил «Автопоэта» , который создавал стихотворения из поисковых запросов пользователей. Некоторые невозможно читать без улыбки. Трудно поверить, что их сочинила нейросеть, лишенная чувства юмора!

А компания Narrative Science разработала электронного журналиста. Пока статьи, написанные ИИ, просты по содержанию, но руководство компании с оптимизмом смотрит в будущее и верит, что к 2025 году до 90 % текстов в интернете будут написаны с помощью машинного интеллекта.

В 2016 году книга «День, когда компьютер напишет роман» вышла в финал японской литературной премии имени Хоси Синъити. Это произведение почти полностью создал искусственный интеллект.

Игры

В компьютерных играх нейросети используются для управления противниками и игровыми ботами. Но ИИ можно научить играть и «по другую сторону экрана» - то есть считывать визуальную информацию с экрана и управлять игровым персонажем, как это делает человек.

В 2016 году между ИИ даже проводился чемпионат по Doom. А система Deep-Q-Network обучена играть на классических аркадных автоматах Atari. Зачастую она показывает результаты до 30 % выше, чем у опытных игроков.

В XX веке считалось, что искусственный интеллект можно будет считать достаточно мощным и развитым, когда он сумеет обыграть чемпиона мира по шахматам. Этот этап компьютеры прошли уже давно - еще в 1997 году Deep Blue одержал победу над Гарри Каспаровым (причем это была алгоритмическая программа, а не искусственный интеллект).

После этого внимание публики обратилось к более сложным тактическим играм, например го. Сложность вычислений хода здесь на порядок выше, чем в шахматах, поэтому создать алгоритмы, которые перебирали бы возможные варианты, практически невозможно. Но обученные нейросети сумели справиться и с этой игрой. Уже в 2015 году разработанная Google сеть AlphaGo выиграла матч у профессионального игрока в го.

Перспективы развития искусственного интеллекта

Научные исследования ИИ ведутся более полувека, но до сих пор далеко не все понимают суть технологии. В фантастических романах и фильмах писатели и режиссеры изображают, каким опасным может быть искусственный интеллект. И у многих представление об искусственном разуме формируется именно таким.

Ответим рационально на вопросы, связанные с далекими перспективами развития ИИ.

Цель ИИ - поместить человеческий разум в компьютер?

Нет, это не так. Даже теоретически подобная ситуация не так уж невероятна. Искусственные нейросети создаются по образу человеческого мозга, хотя и в очень упрощенном виде. Может быть, однажды станет возможно просканировать все разделы мозга живого человека, составить «карту» его нейронов и синаптических связей и воспроизвести ее копию в компьютере. От такой скопированной нейросети можно ожидать не только разумного поведения - она буквально будет двойником человека, сможет осознавать себя, принимать решения и совершать поступки, как он. Скопируются даже воспоминания. Теоретически, можно будет поместить такую нейросеть в искусственное тело (в робота), и тогда человек - копия его сознания - сможет жить практически вечно.

На практике осуществить такой перенос будет невероятно сложно: нет технологий, которые позволили бы «прочитать» живой мозг и создать его «карту». И мы пока очень далеки от создания искусственной нейросети, которая была бы столь же мощной, как мозг.

ИИ стремится достичь человеческого уровня интеллекта?

Цель ИИ - помогать людям и брать на себя сложные или рутинные задачи. Для этого ему вовсе не обязательно поддерживать беседы на философские темы или сочинять поэмы.

Тем не менее, если искусственный интеллект однажды сможет достичь уровня человеческого мышления, это будет важной вехой для цивилизации. Мы получим дельного и умного помощника - и сможем по праву гордиться тем, что это творение наших рук.

Когда искусственный интеллект достигнет человеческого уровня?

Мы успешно создаем сравнительно небольшие нейросети, способные распознать голос или обработать изображение. Никакой ИИ пока не обладает такой же пластичностью, как наш мозг.

Человек может сегодня заниматься музыкой, а завтра взяться за программирование на C++ - благодаря невероятной сложности мозга. В нем 86 миллиардов нейронов и бесчисленное количество синаптических связей между ними.

Искусственным нейросетям пока далеко до этих показателей: у них от нескольких тысяч до миллионов нейронов. Есть технические ограничения на размеры нейросетей: даже суперкомпьютеры не «потянут» нейросеть, сопоставимую по масштабам с человеческим мозгом. Не говоря о том, что ее обучение будет нетривиальной задачей.

Скорость компьютеров позволяет им обладать интеллектом?

«Мощность» интеллекта связана не со скоростью вычислений, а со сложностью нейронной сети. Человеческий мозг пока превосходит по мощности любую искусственную нейросеть, несмотря на то что скорость процессов в нем существенно ниже, чем в компьютерах.

Искусственные нейронные сети состоят из отдельных нейронов, которые группируются в слои. Два внешних слоя служат «входом», на который подается исходная информация, и «выходом», с которого считывается результат. Между ними могут располагаться от одного до нескольких десятков, а то и сотен, промежуточных слоев из нейронов. Причем каждый нейрон в слое соединен с множеством других в предыдущем и следующем слоях.

Чем сложнее устроена сеть, чем больше в ней слоев и нейронов, тем более масштабные и серьезные задачи она может выполнять.

Может ли нейросеть развиваться естественным путем?

Разберемся, вероятно ли, что ИИ сможет получать опыт и обучаться естественно, как ребенок. Человеческий разум формируется под воздействием множества факторов. Мы получаем информацию о внешнем мире благодаря органам восприятия - наблюдая, осязая, пробуя на вкус. Взаимодействуя с окружающей средой, получаем жизненный опыт, знания о свойствах мира, социальные навыки. Наш мозг постоянно совершенствуется и физически меняется, наращивая новые синаптические связи и «прокачивая» существующие.

Если мы сумеем создать нейронную сеть, достаточно сложную, чтобы она могла развиваться подобным образом, и снабдим ее «органами чувств» - видеокамерой, микрофоном и подобным, - возможно, спустя время она сможет приобрести «жизненный опыт». Но это дело далекого будущего.

Риск для человеческой цивилизации - есть ли он?

Риски, связанные с новыми технологиями, всегда существуют. Вопрос - в чем они заключаются.

Может оказаться, что искусственные нейросети, достигнув определенного порога, выйдут на «плато» эффективности и не будут развиваться дальше. Или не оправдают надежд, если окажется, что ИИ в принципе не способен справиться с тем или иным классом задач, например творческого характера. Это может обернуться потерями трудозатрат и финансовых вложений.

Если же под риском понимать техногенные катастрофы или восстание машин - пока это нам вряд ли грозит. Говоря простыми словами, современные нейросети не способны обратиться против создателей - как нейроны в мозге, управляющие движением руки, не способны осознать себя как личность и нанести удары по собственному телу.

Тем не менее мы должны помнить, что ИИ - наша разработка. Мы их проектируем, создаем, обучаем, вкладываем «мысли». Значит, и ответственность за их поведение - на нас.

Четвертая революция

Как бы мы ни относились к искусственному интеллекту, придется принять тот факт, что он уже существует. Отказаться от него - значит сделать шаг назад в развитии. Ведь ИИ - это важная часть нашего прогресса. Многие ученые связывают с искусственными нейросетями начало четвертой промышленной революции и заявляют о том, что грядет новая эпоха - когда рядом с нами появится рукотворный разум, всегда готовый прийти на помощь.

Все новое пугает и вызывает недоверие - это нормальная человеческая реакция, и многие люди с опаской относятся к ИИ. Про ужасы, которые принесет нам искусственный разум, не говорил разве что ленивый фантаст. Но подобное в свое время сочиняли о каждом технологическом новшестве. Люди боялись паровозов, потому что они «распугают коров, отравят птиц дымом, а при скорости свыше 15 миль в час пассажиров разорвет на части». Вероятно, потомки тоже будут посмеиваться над нашими страхами, о которых узнают из фильмов и книг XX и XXI веков.

Искусственный интеллект - это способность цифрового компьютера или управляемого компьютером робота выполнять задачи, обычно связанные с разумными существами. Термин часто применяется к проекту развития систем, наделенных интеллектуальными процессами, характерными для человека, такими как способность рассуждать, обобщать или учиться на прошлом опыте. Кроме того, определение понятия ИИ (искусственный интеллект) сводится к описанию комплекса родственных технологий и процессов, таких как, например, машинное обучение, виртуальные агенты и экспертные системы. Говоря простыми словами, ИИ - это грубое отображение нейронов в мозге. Сигналы передаются от нейрона к нейрону и, наконец, выводятся - получается числовой, категориальный или генеративный результат. Это можно проиллюстрировать на таком примере. если система делает снимок кошки и обучена распознавать, кошка это или нет, первый слой может идентифицировать общие градиенты, которые определяют общую форму кошки. Следующий слой может идентифицировать более крупные объекты, такие как уши и рот. Третий слой определяет более мелкие объекты (например, усы). Наконец, основываясь на этой информации, программа выведет «да» или «нет», чтобы сказать, является ли это кошкой или нет. Программисту не нужно «говорить» нейронам, что это те функции, которые они должны искать. ИИ изучил их сам по себе, тренируясь на многих изображениях (как с кошками, так и без кошек).

Что такое искусственный интеллект?

Описание искусственного нейрона

Искусственный нейрон - это математическая функция, задуманная как модель биологических нейронов, нейронной сети. Искусственные нейроны - элементарные единицы в искусственных нейросетях. Искусственный нейрон получает один или несколько входов и суммирует их, чтобы произвести выход или активацию, представляющую потенциал действия нейрона, который передается вдоль его аксона. Обычно каждый вход анализируется отдельно, и сумма передается через нелинейную функцию, известную как функция активации, или передаточная функция.

Когда началось исследование ИИ?

В 1935 году британский исследователь А.М. Тьюринг описал абстрактную вычислительную машину, которая состоит из безграничной памяти и сканера, перемещающегося вперед и назад по памяти, символ за символом. Сканер считывает то, что он находит, записывая дальнейшие символы. Действия сканера диктуются программой инструкций, которая также хранится в памяти в виде символов. Самая ранняя успешная программа ИИ была написана в 1951 году Кристофером Стрейчи. В 1952 году эта программа могла играть с человеком в шашки, удивляя всех своими способностями предсказывать ходы. В 1953 году Тьюринг опубликовал классическую раннюю статью о шахматном программировании.

Отличие искусственного интеллекта от естественного

Интеллект можно определить как общую умственную способность к рассуждению, решению проблем и обучению. В силу своей общей природы интеллект интегрирует когнитивные функции, такие как восприятие, внимание, память, язык или планирование. естественный интеллект отличает осознанное отношение к миру. Мышление человека всегда эмоционально окрашено, и его нельзя отделить от телесности. Кроме того, человек - существо социальное, поэтому на мышление всегда влияет социум. ИИ не имеет отношения к эмоциональной сфере и социально не ориентирован.

Как сравнить человеческий и компьютерный интеллекты?

Сравнить мышление человека с искусственным интеллектом можно исходя из нескольких общих параметров организации мозга и машины. Деятельность компьютера, как и мозга, включает четыре этапа: кодирование, хранение, анализ данных и выдачу результата. Кроме того, мозг человека и ИИ могут самообучаться в зависимости от данных, полученных из окружающей среды. Также человеческий мозг и машинный интеллект решают проблемы (или задачи), используя определенные алгоритмы.

У компьютерных программ есть IQ?

Нет. Показатель IQ связан с развитием интеллекта человека в зависимости от возраста. ИИ в чем-то превышает некоторые человеческие способности, например может удерживать в памяти огромное количество цифр, но это не имеет отношения к IQ.

Что такое тест Тьюринга?

Алан Тьюринг разработал эмпирический тест, который показывает, способна ли программа уловить все нюансы поведения человека до такой степени, что человек не сможет определить, с кем именно он общается - с ИИ или с живым собеседником. Тьюринг предложил, чтобы сторонний наблюдатель оценивал разговор между человеком и машиной, которая отвечает на вопросы. Судья не видит, кто именно отвечает, но знает, что один из собеседников - ИИ. Разговор ограничен только текстовым каналом (компьютерная клавиатура и экран), поэтому результат не зависит от способности машины отображать слова как человеческую речь. В случае, если программе удается обмануть человека, считается, что она эффективно справилась с тестом.

Символьный подход

Символьный подход к ИИ - совокупность всех методов исследования искусственного интеллекта, основанных на высокоуровневых символических (читаемых человеком) представлениях о задачах, логике и поиске. Символьный подход широко применялся в исследованиях ИИ в 1950–80-х годах. Одной из популярных форм символьного подхода являются экспертные системы, использующие сочетание определенных правил производства. Производственные правила связывают символы в логические связи, которые подобны алгоритму If-Then. Экспертная система обрабатывает правила, чтобы сделать выводы и определить, какая дополнительная информация ей нужна, то есть какие вопросы задавать, используя удобочитаемые символы.

Логический подход

Термин «логический подход» предполагает апеллирование к логике, размышлениям, решению задач с помощью логических шагов. Логики еще в XIX веке разработали точные обозначения для всех видов объектов в мире и отношений между ними. К 1965 году существовали программы, которые могли решить любую логическую задачу (пик популярности данного подхода пришелся на конец 1950–70-х годов). Сторонники логического подхода в рамках логического искусственного интеллекта надеялись выстроить на таких программах (в частности, записанных на языке Prolog) интеллектуальные системы. Однако у такого подхода два ограничения. Во-первых, нелегко взять неформальное знание и изложить его в формальных терминах, которые требуются для обработки ИИ. Во-вторых, есть большая разница между решением проблемы в теории и ее решением на практике. Даже проблемы с несколькими сотнями фактов могут исчерпать вычислительные ресурсы любого компьютера, если у него нет каких-либо указаний относительно того, какие рассуждения надо использовать в первую очередь.

Агентно-ориентированный подход

Агент - это то, что действует (от лат. agere, «делать»). Конечно, все компьютерные программы что-то делают, но ожидается, что компьютерные агенты будут делать больше: работать автономно, воспринимать сигналы окружающей среды (с помощью специальных датчиков), адаптироваться к изменениям, создавать цели и выполнять их. Рациональный агент - это тот, кто действует так, чтобы достичь наилучшего ожидаемого результата.

Гибридный подход

Предполагается, что этот подход, который стал популярным в конце 80-х, работает наиболее эффективно, так как представляет собой сочетание символьных и нейронных моделей. Гибридный подход увеличивает когнитивные и вычислительные возможности машины.

Рынок технологий искусственного интеллекта

Ожидается, что рынок к 2025 году вырастет до 190,61 млрд долларов, при ежегодном темпе прироста - 36,62%. На рост рынка влияют такие факторы, как внедрение облачных приложений и сервисов, появление больших массивов данных и активный спрос на интеллектуальных виртуальных помощников. Однако экспертов, разрабатывающих и внедряющих технологии ИИ, пока немного, и это сдерживает рост рынка. Системам, созданным на основе ИИ, необходима интеграция и техническая поддержка при обслуживании.

Процессоры для ИИ

Современные задачи ИИ требуют мощных процессоров, которые могут обрабатывать огромные массивы данных. Процессоры должны иметь доступ к большим объемам памяти, также устройству необходимы высокоскоростные каналы передачи данных.

В России

В конце 2018 года в России запустили серию серверов «Эльбрус-804», показывающих высокую производительность. Каждый из компьютеров оснащен четырьмя восьмиядерными процессорами. С помощью данных устройств можно выстроить вычислительные кластеры, они позволяют работать с приложениями и базами данных.

Мировой рынок

Драйверами и лидерами рынка являются две корпорации - Intel и AMD, производители самых мощных процессоров. Intel традиционно концентрируется на выпуске машин с более высокой тактовой частотой, AMD ориентирована на постоянное увеличение числа ядер и обеспечение многопоточной производительности.

Национальная концепция развития

Национальные стратегии развития ИИ уже утвердили три десятка стран. В октябре 2019 года проект Национальной стратегии развития ИИ должен быть принят в России. Предполагается, что в Москве будет введен правовой режим, облегчающий разработку и внедрение технологий ИИ.

Исследования в сфере ИИ

Вопросы, что такое искусственный интеллект и как он работает, волнуют ученых разных стран уже не одно десятилетие. Госбюджет США ежегодно направляет 200 млн долларов на исследования. В России за 10 лет - с 2007-го по 2017-й - было выделено около 23 млрд рублей. Разделы по поддержке исследований в сфере ИИ станут важной частью концепции национальной стратегии. В скором времени в России откроются новые научные центры, а также будет продолжена разработка инновационного ПО для ИИ.

Стандартизация в области ИИ

Нормы и правила в области ИИ в России находятся в процессе постоянной доработки. Предполагается, что в конце 2019 - начале 2020 года будут утверждены национальные стандарты, которые сейчас разрабатывают лидеры рынка. Параллельно формируется План национальной стандартизации на 2020 год и далее. В мире работает стандарт «Искусственный интеллект. Концепция и терминология», и в 2019 году эксперты начали разрабатывать его русифицированную версию. Документ должен быть утвержден в 2021 году.

Влияние искусственного интеллекта

Внедрение ИИ неразрывно связано с научно-техническим прогрессом, и сферы применения расширяются с каждым годом. Мы сталкиваемся с этим каждый день в жизни, когда крупная розничная сеть в интернете рекомендует нам какой-то товар или, только открыв компьютер, мы видим рекламу фильма, который как раз хотели посмотреть. Эти рекомендации основаны на алгоритмах, анализирующих то, что купил или смотрел потребитель. За этими алгоритмами стоит искусственный интеллект.

Риск для развития человеческой цивилизации - есть ли он?

Илон Маск считает, что развитие ИИ может угрожать человечеству и результаты могут оказаться страшнее, чем применение ядерного оружия. Стивен Хокинг, британский ученый, опасается, что люди могут создать искусственный интеллект, обладающий сверхразумом, который может нанести вред человеку.

На экономику и бизнес

Проникновение технологии ИИ во все сферы экономики увеличит к 2030 году объем глобального рынка услуг и товаров на 15,7 трлн долларов. США и Китай пока лидеры с точки зрения всевозможных проектов в сфере ИИ. Развитые страны - Германия, Япония, Канада, Сингапур - также стремятся реализовать все возможности. Многие страны, экономика которых растет умеренными темпами, такие как Италия, Индия, Малайзия, развивают сильные стороны в конкретных областях применения ИИ.

На рынок труда

Глобальное влияние ИИ на рынок труда будет идти по двум сценариям. Во-первых, распространение некоторых технологий будет приводить к увольнению большого количества людей, так как выполнение многих задач возьмут на себя компьютеры. Во-вторых, в связи с развитием технического прогресса специалисты в сфере ИИ будут очень востребованы во многих отраслях.

Предвзятость ИИ

Предвзятость системы ИИ, вероятно, станет все более распространенной проблемой, поскольку искусственный интеллект выходит из лабораторий в реальный мир. Исследователи опасаются, что без надлежащей подготовки по оценке данных и выявлению потенциала предвзятости в данных уязвимые группы общества могут пострадать или их права будут ущемлены. До сих пор у исследователей нет данных, не будут ли угрожать человечеству системы, построенные на основе машинного обучения.

Сферы применения

Искусственный интеллект и его области применения претерпевают трансформацию. Определение Weak AI («слабый ИИ») используется, когда речь идет о реализации узких задач в медицинской диагностике, электронных торговых платформах, управлении роботами. Тогда как Strong AI («сильный ИИ») исследователи определяют как интеллект, перед которым ставятся глобальные задачи, как если бы их ставили перед человеком.

Использование в целях обороны и в военном деле

К 2025 году показатель продаж соответствующих сервисов, программного обеспечения и оборудования в глобальном масштабе поднимется до 18,82 млрд долларов, а ежегодный рост рынка составит 14,75%. ИИ применяется для агрегации данных, в биоинформатике, при обучении войск, в оборонном секторе.

В образовании

Многие школы включают в образовательный курс информатики ознакомительные уроки по ИИ, а университеты широко применяют технологии больших данных. Некоторые программы контролируют поведение учащихся, оценивают тесты и эссе, распознают ошибки в произношении слов и предлагают варианты исправления.

Также существуют онлайн-курсы по искусственному интеллекту. Например, у образовательного портала .

В бизнесе и торговле

В ближайшие пять лет у ведущих ретейлеров появятся мобильные приложения, которые будут работать с цифровыми помощниками, такими как Siri, чтобы упростить процесс совершения покупок. ИИ позволяет зарабатывать огромные суммы в интернете. Один из примеров - Amazon, который постоянно анализирует потребительское поведение и совершенствует алгоритмы.

Где можно учиться по теме #искусственный интеллект

В электроэнергетике

ИИ помогает прогнозировать генерацию и спрос на энергоресурсы, снижать потери, предотвращает кражи ресурсов. В электроэнергетике использование ИИ при анализе статистических данных помогает выбрать наиболее выгодного поставщика или автоматизировать обслуживание клиентов.

В производственной сфере

Согласно опросу McKinsey, проведенному среди 1300 руководителей, 20% предприятий уже применяют ИИ. Недавно компания «Моссельпром» внедрила ИИ у себя на производстве в цеху упаковки. Используется способность ИИ к распознаванию изображения. Камера фиксирует все действия работника, сканируя штрих-код, нанесенный на одежду, и отправляет данные в компьютер. Количество совершенных операций напрямую влияет на оплату труда сотрудника.

В пивоварении

Carlsberg использует машинное обучение для отбора дрожжей и расширения ассортимента. Технология реализуется на базе цифровой облачной платформы.

В банковской сфере

Потребность в надежной обработке данных, развитие мобильных технологий, доступность информации и распространение программного обеспечения с открытым исходным кодом делают ИИ востребованной технологией в банковском секторе. Все больше банков привлекают заемные средства с помощью компаний-разработчиков мобильных приложений. Новые технологии улучшают обслуживание клиентов, и, как предсказывают аналитики, уже через пять лет ИИ в банках будет принимать большинство решений самостоятельно.

На транспорте

Развитие технологий ИИ - драйвер транспортной отрасли. Мониторинг состояния дорог, обнаружение пешеходов или объектов в неположенных местах, автономное вождение, облачные сервисы в автомобилестроении - лишь немногие примеры применения ИИ на транспорте.

В логистике

Возможности ИИ позволяют компаниям более эффективно прогнозировать спрос и выстраивать цепи поставок с минимальными затратами. ИИ помогает сократить количество используемых транспортных средств, необходимых для перевозки, оптимизировать время доставки, снизить эксплуатационные расходы транспорта и складских помещений.

На рынке предметов и услуг роскоши

Люксовые бренды также обратились к цифровым технологиям, чтобы анализировать потребности клиентов. Одна из задач, которая ставится перед разработчиками в этом сегменте, - управление эмоциями клиентов и влияние на них. Dior уже адаптирует ИИ для управления взаимодействием клиента и бренда с помощью чат-ботов. Люксовые бренды будут конкурировать в будущем, и решающим будет уровень персонализации, которого они смогут достичь с помощью ИИ.

В госуправлении

Государственные аппараты многих стран пока не готовы к вызовам, которые спрятаны в технологиях ИИ. Согласно прогнозам экспертов, многие из существующих правительственных структур и процессов, которые развивались в течение последних нескольких столетий, вероятно, станут неактуальными в ближайшем будущем.

В криминалистике

Разные подходы ИИ применяются для выявления преступников в общественных местах. В некоторых странах, например в Голландии, полиция использует ИИ для расследования сложных преступлений. Цифровая криминалистика - развивающаяся наука, которая требует интеллектуального анализа огромных объемов очень сложных наборов данных.

В судебной системе

Разработки в области искусственного интеллекта помогут кардинально изменить судебную систему, сделать ее более справедливой и свободной от коррупции. Одними из первых ИИ в судебной системе стал применять Китай. Можно предположить, что роботы-судьи со временем смогут оперировать большими данными из хранилищ государственных служб. Машинный интеллект анализирует огромное количество данных, и он не испытывает эмоции, как судья-человек. ИИ может оказать огромное влияние на обработку информации и сбор статистики, а также прогнозировать возможные правонарушения исходя из анализа данных.

В спорте

Применение ИИ в спорте стало обычным явлением в последние годы. Спортивные команды (бейсбол, футбол и т.д.) анализируют индивидуальные данные о производительности игроков, учитывая разные факторы при подборе. ИИ может предсказать будущий потенциал игроков, анализируя технику игры, физическое состояние и другие данные, а также оценить их рыночную стоимость.

В медицине здравоохранении

Эта сфера применения стремительно развивается. ИИ используется в диагностике заболеваний, клинических исследованиях, при разработке лекарств и при создании медицинских страховок. Кроме того, сейчас наблюдается бум инвестирования в многочисленные медицинские приложения и устройства.

Анализ поведения граждан

Наблюдение за поведением граждан широко применяется в сфере безопасности, в том числе отслеживается поведение на сайтах (в социальных сетях) и в мессенджерах. Например, в 2018 году китайским ученым удалось выявить 20 тысяч потенциальных самоубийц и оказать им психологическую помощь. В марте 2018 года Владимир Путин поручил активизировать действия государственных органов по борьбе с негативным воздействием деструктивных движений в социальных сетях.

В развитии культуры

Алгоритмы ИИ начинают генерировать художественные произведения, которые сложно отличить от созданных человеком. ИИ предлагает людям творческих профессий множество инструментов для воплощения замыслов. Именно сейчас меняется понимание роли художника в широком смысле, так как ИИ дает массу новых методов, но и ставит перед человечеством много новых вопросов.

Живопись

Искусство издавна считалось исключительной сферой человеческого творчества. Но оказалось, что машины могут сделать гораздо больше в творческой сфере, чем люди могут себе представить. В октябре 2018 года Christie’s продал первую картину, созданную ИИ, за 432 500 долларов. Использовался алгоритм генеративной состязательной сети, который анализировал 15 000 портретов, созданных между XV и XX веком.

Музыка

Разработано несколько музыкальных программ, которые используют ИИ для создания музыки. Как и в других областях, ИИ в этом случае также имитирует умственную задачу. Заметной особенностью является способность алгоритма ИИ учиться на основе полученной информации, такой как технология компьютерного сопровождения, которая способна слушать и следовать за человеком-исполнителем. ИИ также управляет так называемой интерактивной композиционной технологией, в которой компьютер сочиняет музыку в ответ на выступление живого музыканта. В начале 2019 года Warner Music заключила первый в истории контракт с исполнителем - алгоритмом Endel. По условиям контракта, в течение года нейросеть Endel выпустит 20 уникальных альбомов.

Фотография

ИИ быстро меняет наше представление о фотографии. Всего через пару лет большинство достижений в этой сфере будут ориентированы на ИИ, а не на оптику или сенсоры, как раньше. Прогресс в технологии фотографии впервые не будет связан с физикой и создаст совершенно новый способ фотомышления. Уже сейчас нейросеть распознает малейшие изменения при моделировании лиц в фоторедакторах.

Видео: замена лиц

В 2015 году Facebook начала тестировать на сайте технологию DeepFace. В 2017 Reddit-юзер DeepFakes придумал алгоритм, позволяющий создавать реалистичные видео с заменой лица, используя нейросети и машинное обучение.

СМИ и литература

В 2016 году ИИ Google, проанализировав 11 тысяч неизданных книг, начал писать свои первые литературные произведения. Исследователи Facebook AI Research в 2017 году придумали систему нейросетей, которая умеет писать стихи на любую тему. В ноябре 2015 года направление подготовки автоматических текстов открыла российская компания «Яндекс».

Игры го, покер, шахматы

В 2016 году ИИ обыграл человека в го (игра, в которой более 10 100 вариантов). В шахматах суперкомпьютер победил человека-игрока из-за возможности хранения в памяти когда-либо сыгранных людьми ходов и программирования новых на 10 шагов вперед. В покер сейчас играют боты, хотя раньше считалось, что компьютер почти невозможно обучить играть в эту карточную игру. С каждым годом разработчики все более совершенствуют алгоритмы.

Распознавание лиц

Технология распознавания лиц применяется как для фото-, так и видеопотоков. Нейронные сети выстраивают векторный, или «цифровой», шаблон лица, далее происходит сравнение этих шаблонов внутри системы. Она находит опорные точки на лице, которые определяют индивидуальные характеристики. Алгоритм вычисления характеристик различен для каждой из систем и является главным секретом разработчиков.

Для дальнейшего развития и применения ИИ необходимо обучать прежде всего человека

Сергей Ширкин

Декан факультета Искусственного интеллекта

Технологии искусственного интеллекта в таком виде, в каком они применяются сейчас, существуют около 5–10 лет, но для того, чтобы их применить, как это ни странно, требуется большое количество людей. Соответственно, основные расходы в сфере искусственного интеллекта - это расходы на специалистов. Тем более что почти все базовые технологии искусственного интеллекта (библиотеки, фреймворки, алгоритмы) бесплатны и находятся в открытом доступе. Одно время найти специалистов по машинному обучению было практически невозможным делом. Но сейчас, во многом благодаря развитию MOOC (англ. Massive Open Online Course, массовый открытый онлайн-курс) их становится больше. Высшие образовательные учреждения тоже поставляют специалистов, но и им часто приходится доучиваться на онлайн-курсах.

Сейчас искусственный интеллект вполне может распознать, что человек задумал сменить работу, и может предложить ему соответствующие онлайн-курсы, многие из которых можно проходить, имея в наличии лишь смартфон. А это означает, что заниматься можно даже находясь в пути - например, по дороге на работу. Одним из первых таких проектов был онлайн-ресурс Coursera, но позже появилось много подобных образовательных проектов, каждый из которых занимает определенную нишу в онлайн-образовании.

Нужно понимать, что ИИ, как и любая программа, - это прежде всего код, то есть определенным образом оформленный текст. Этот код нуждается в развитии, обслуживании и совершенствовании. К сожалению, само собой это не происходит, без программиста код не может «ожить». Поэтому все страхи о всемогуществе ИИ не имеют оснований. Программы создаются под строго определенные задачи, они не обладают чувствами и устремлениями подобно человеку, они не совершают действий, которые в них не заложил программист.

Можно сказать, что в наше время ИИ обладает лишь отдельными навыками человека, хотя и может в быстроте их применения опережать среднестатистического человека. Правда, на выработку каждого такого навыка тратятся многочасовые усилия тысяч программистов. Самое большое, на что пока способен ИИ - автоматизировать некоторые физические и умственные операции, освобождая тем самым людей от рутины.

Несет ли применение ИИ какие-то риски? Скорее сейчас существует риск не разглядеть возможность применения технологий искусственного интеллекта. Многие компании осознают это и пытаются развиваться сразу в нескольких направлениях в расчете на то, что какое-то из них может «выстрелить». Показателен пример интернет-магазинов: сейчас на плаву остались только те, кто осознал необходимость применения ИИ, когда это еще не было в тренде, хотя вполне можно было «сэкономить» и не приглашать непонятно зачем нужных математиков-программистов.

Перспектива развития искусственного интеллекта

Компьютеры теперь могут делать многое из того, что раньше могли делать только люди: играть в шахматы, распознавать буквы алфавита, проверять орфографию, грамматику, распознавать лица, диктовать, говорить, выигрывать игровые шоу и многое другое. Но скептики упорствуют. Как только удается автоматизировать очередную человеческую способность, скептики говорят, что это лишь еще одна компьютерная программа, а не пример самообучающегося ИИ. Технологии ИИ только находят широкое применение и имеют огромный потенциал роста во всех сферах. Со временем человечество будет создавать все более мощные компьютеры, которые будут все более совершенствоваться в развитии ИИ.

Является ли целью ИИ поместить человеческий разум в компьютер?

Существует только приблизительное понимание того, как работает человеческий мозг. Пока далеко не все свойства разума возможно имитировать с помощью ИИ.

Сможет ли ИИ достичь человеческого уровня интеллекта?

Ученые стремятся к тому, чтобы ИИ мог решать еще больше разнообразных задач. Но о достижении уровня человеческого интеллекта говорить преждевременно, так как мышление не сводится только к одним алгоритмам.

Когда искусственный интеллект сможет достичь уровня человеческого мышления?

На данном этапе накопления и анализа информации, который сейчас достигнут человечеством, ИИ далек от человеческого мышления. Однако в будущем могут возникнуть прорывные идеи, которые повлияют на резкий скачок в развитии ИИ.

Может ли компьютер стать интеллектуальной машиной?

Часть любой сложной машины - это компьютерная система, и тут возможно говорить только об интеллектуальных компьютерных системах. Сам компьютер не обладает интеллектом.

Есть ли связь между скоростью и развитием интеллекта у компьютеров?

Нет, скорость отвечает только за некоторые свойства интеллекта. Самой по себе скорости обработки и анализа информации недостаточно, чтобы появился интеллект.

Возможно ли создать детскую машину, которая могла бы развиваться с помощью чтения и самообучения?

Это обсуждается исследователями уже почти сто лет. Вероятно, идея когда-нибудь будет реализована. На сегодня программы ИИ не обрабатывают и не используют столько информации, сколько могут делать дети.

Как связаны с ИИ теория вычислимости и вычислительная сложность?

Теория вычислительной сложности фокусируется на классификации вычислительных задач в соответствии с присущей им сложностью и связывании этих классов друг с другом. Вычислительная задача - это задача, решаемая компьютером. Задача вычисления разрешима механическим применением математических шагов, таких как алгоритм.

Заключение

Искусственный интеллект уже оказал огромное влияние на развитие нашего мира, что было невозможно предсказать еще столетие назад. «Умные» телефонные сети маршрутизируют звонки более эффективно, чем любой человек-оператор. Автомобили строятся на беспилотных заводах автоматизированными роботами. Искусственный интеллект интегрируется в самые обычные бытовые предметы, например в пылесос. Механизмы ИИ до конца не изучены, но эксперты прогнозируют, что развитие ИИ еще более приблизится к развитию человеческого мозга уже в ближайшие годы.

Борис Кобринский, доктор медицинских наук, заведующий лабораторией Института современных информационных технологий в медицине ФИЦ ИУ РАН, профессор Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н. И. Пирогова.

- В чем различие интеллекта искусственного и человеческого? Справедливо ли вообще называть ИИ интеллектом?

Естественный интеллект характеризуется многочисленными функциями. Часть из них реализуется в системах ИИ, но главным отличием естественного интеллекта от искусственного является способность синтезировать новые знания, выявлять неизвестные закономерности. Искусственный интеллект - это устоявший термин, однако связанный с не совсем точным переводом с английского. Artificial Intelligence означает «умение рассуждать разумно». Создаваемые на этой основе системы более корректно называть системами с элементами искусственного интеллекта.

- Можно ли говорить, что искусственный интеллект - не более чем орудие человеческого?

Вряд ли стоить говорить в такой формулировке. Интеллектуальные системы являются консультативными или ассистирующими в принятии решений человеком.

Было бы важно дать читателю популярное описание математического аппарата, на котором работает ИИ. И что он собой представляет с точки зрения чисто технической: просто мощные суперкомпьютеры? Или нужны какие-то специальные средства и устройства?

Большинство систем ИИ с самого начала опирались не на математический аппарат, а на логику с использованием средств для диалога с пользователем на естественном языке (логико-лингвистические системы), чего не умели предшествующие вычислительные системы. В настоящее время гибридные интеллектуальные системы включают наряду с логикой также и различные математические методы анализа. Но обязательным для интеллектуальных систем является база знаний, содержащая формализованные знания для конкретной области, для чего используются различные языки представления знаний. Для работы этих систем используются обычные компьютеры. Суперкомпьютеры лишь позволяют ускорить обработку данных, что важно для динамических систем реального времени - например, в управлении двигателями космического корабля и существенно, например, для прогнозов погоды. Исключением являются нейросети, в которых осуществляется математическая обработка введенной информации, однако отсутствует аргументация и логика решений, отсутствуют база знаний предметной области и объяснение выдвигаемых гипотез (решений). Но нейросетевой подход - это технология, имитирующая до некоторой степени работу мозга, истинное представление о которой пока остается открытым.

Мы не понимаем (по большому счету), как работает мозг человека. А полностью ли сейчас понятно, как работает ИИ? Или уже появились такие как бы черные ящики, где происходит нечто неопределенное?

Полноценные интеллектуальные системы, как уже отмечено выше, характеризуются как раз тем, что пользователь получает объяснение выдвигаемых системой гипотез как в процессе их рассмотрения, так и по завершении работы (окончательная гипотеза). Черными ящиками являются нейросети, не выдающие объяснений.

Есть шутка, что ИИ на известную школьную риторику «а если все прыгнут с пятого этажа, ты тоже прыгнешь?» ответит: «да». Насколько это шутка? Каковы вообще когнитивные возможности искусственного интеллекта, будут ли они когда-нибудь сопоставимы с человеческими?

Роботов обучают по-разному, но имеется подход, основанный на обучении на примерах. Если его использовать, то теоретически можно было бы добиться, чтобы робот не в шутку прыгал с любого этажа. Но он разобьется и больше не прыгнет. В то же время когнитивные способности систем на основе ИИ растут. Но взвешенная оценка говорит о том, что искусственный интеллект не сможет сравниться с естественным, по крайней мере, в изобретении нового. Мы не знаем, как человек изобрел колесо, аналогов которого в природе нет. Как обучить подобному ИИ. Новое знание возникает в мозге далеко не каждого человека.

Теперь более практический вопрос: в каких сферах ИИ надежно заменит человеческий? Где у него будет преимущество? Где он никогда не сравнится с человеком? Например, есть ли шанс, что он справится с одной из открытых проблем математики - скажем, докажет алгебраическую независимость чисел ϖ и е?

ИИ способен быстро перебирать различные варианты, он может заменить человеческий или обеспечить помощь человеку во многих областях с известным или понятным подходом к принятию решений: в анализе данных с учетом многообразных связей, в выборе оптимальных решений, в мониторинге ситуаций и управлении; роботы могут выполнять различные работы (в трудных условиях, в доме, на производстве, в здравоохранении и др.). Интеллектуальные системы поддержки принятия решений будут помощниками людей. Роботы заменят их во многих работах, где можно построить алгоритмы действий человека. Возможно, что и в математике, при доказывании теорем, ИИ сможет в перспективе решать сложные задачи. Но вновь должен отметить, что ему будет недоступно открывать принципиально новые направления в науке.

- Возможны ли сообщества искусственных интеллектов? Взаимопомощь и осознание общих интересов?

Да, сообщества представителей ИИ и их взаимопомощь возможны. Это развитие сегодняшних многоагентных систем - виртуальных сообществ интеллектуальных агентов, каждый из которых взаимодействует с другим, и имеются агенты более высокого уровня, координаторы и наблюдатели, обеспечивающие изменение программы взаимодействия интеллектуальных агентов.

- Появятся ли у искусственного интеллекта творческие способности? Наитие?

Если под творчеством понимать развитие известного, то да, если создание совсем неизвестного ранее, то нет. Наитие следует отнести к последнему. А вот ассоциативные связи уже имеют место в системах ИИ.

- В частности, врачебную интуицию, о которой у вас есть работы, может заменить ИИ?

Интеллектуальные системы, основанные на экспертных знаниях высококвалифицированных врачей, обладающих интуицией и образным мышлением, могут включать интуитивные представления в том случае, когда их удается извлечь для формирования базы знаний. Мой опыт показывает, что этого можно достигнуть при групповом извлечении знаний за счет вскрытия врачебной интуиции одного эксперта путем вопросов к другим экспертам при умелом управлении дискуссией.

Конкуренция искусственных интеллектов - страновая или на уровне компаний - насколько она жесткая? Каково место России в гонке ИИ?

В явном виде конкуренции между странами нет. Может быть, можно говорить об ученых, которые следят за работами друг друга. На уровне компаний это связано с получением финансовых средств на разработку и/или на получение прибыли по законченным работам. В России период 70-х - начала 90-х годов прошлого века сопровождался созданием большого числа систем и интересными теоретическими разработками. Последующее недофинансирование работ в этой области привело к спаду. Хотя работы не остановились. Рассматривая в качестве примера медицину, приходится отметить, что, несмотря на неоднократные заявления о необходимости таких систем, их финансирование практически отсутствует, за исключением работ по грантам в системе РАН. Положительными примерами в этой области могут служить разработки Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН (интеллектуальная система в области здоровьесбережения, ориентированная на управление рисками при инфаркте миокарда, инсульте и депрессии, и интеллектуальные системы автоматизированной поддержки медицинских исследований, реализованные на основе ДСМ-метода автоматического порождения гипотез) и Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (диагностика болезней пищеварения и другие, реализованные на основе онтологий).

- Опишите, пожалуйста, какие угрозы несет с собой развитие ИИ.

Мне представляется неправильным говорить об угрозах искусственного интеллекта. Опасность может нести применение искусственного интеллекта в устройствах, работающих рядом с людьми или заменяющих персонал, например в больницах. Недоучет факторов, которые могут приводить к травмам окружающих, следует рассматривать как основную угрозу в настоящее время и в будущем. Это касается и автопилотов, и систем контроля различных производственных процессов, обеспечения функционирования так называемых умных больниц.

Покупка машины начинается с покупки брелочка для ключей.
Из личных афоризмов автора

Чем люди отличаются от машин с искусственным интеллектом? Один из не совсем обычных ответов на поставленный вопрос - эмпатией. Если перевести определение эмпатии, данное в Оксфордском словаре английского языка, оно звучит так: эмпатия - это способность мысленно отождествлять себя с другим человеком или наблюдаемым объектом (или полностью понимать их). Это согласуется и с привычным нам определением из Википедии: «Эмпатия (греч. ἐν - «в» + греч. πάθος - страсть, страдание, чувство) - осознанное сопереживание текущему эмоциональному состоянию другого человека без потери ощущения внешнего происхождения этого переживания». Согласитесь, это весьма характерная черта, отличающая людей от запрограммированной машины. Эта тема в технической литературе затрагивается мало, и на ней хочется остановиться подробнее, тем более в свете проблем ИИ она представляется важной.

Эксклюзивную возможность использовать материалы по этой теме в русскоязычном переводе автору статьи предоставил Джейсон Миллер (Jason Miller), возглавляющий отдел маркетинга в Microsoft в регионе EMEA и в свое время опубликовавший в сети LinkedIn статью «Can a machine have empathy?» («Может ли машина проявлять сочувствие?») . У нас состоялась короткая дискуссия на эту тему, в ходе которой выяснилось, что наши взгляды на проблему и риски бесконтрольного развития и использования ИИ совпадают. Искусственный интеллект сейчас пытаются превратить в некое подобие разума, то есть наделить его чисто человеческими чертами - той же эмпатией, которую Джейсон Миллер оценивал с точки зрения возможности ее использования в маркетинге. По мнению автора данной статьи, область потенциального применения эмпатии гораздо шире. Согласитесь, намного приятнее общаться с приветливым коллаборативным промышленным роботом, если с ним можно перекинуться парой слов и пошутить, он встречает тебя добрым словом и, оценивая тебя сенсорами (они все равно у него есть), подбирает соответствующую модель поведения. Это намного лучше, чем просто включиться в работу с «умным» внутри, но тупо жужжащим снаружи механизмом. А если это домашний, пусть и програм­мный, помощник или личный ассистент - тут и говорить нечего.

Что касается эмпатии, то в мае прошлого года на конференции разработчиков устройств ввода / вывода компания Google продемонстрировала свою новую систему Duplex . Она представляет собой виртуальный помощник на базе ИИ, который способен совершать телефонные звонки, чтобы оптимально организовать расписание своего «начальника». Аудитория наблюдала за тем, как Duplex делал заказы в ресторане и записывался на стрижку в парикмахерской. Они удивленно смеялись, когда в ходе разговора он, по-видимому, убедил человека на другом конце телефонной линии, что тот разговаривает именно с человеком, а не с программой. Здесь можно сделать поправку на нашу психологию: автор статьи наблюдал аналогичный феномен, когда разработал и сделал еще в 1980-х гг. прототип секретаря-информатора (то, что потом назвали автоответчиком). В то время почти все люди пытались с этим прототипом разговаривать, так как при звонке слышали запись человеческой речи.

Демонстрация Duplex вызвала оживленное обсуждение в социальных сетях, подняв при этом один интересный вопрос. Показывает ли способность искусственной системы к такому пониманию и отправке разговорных сигналов, что машина может освоить эмпатию? Это один из наиболее важных вопросов в развивающейся дискуссии об ИИ, его роли в обществе и степени, в которой он будет проникать в исконно человеческие сферы деятельности.

Когда Джейсон Миллер задал этот вопрос аудитории в сети LinkedIn, он получил три совершенно разных типа ответов - и эти ответы имеют большое значение для понимания будущего ИИ. Они дают хорошее представление о взглядах профессионалов на возможности ИИ, а также о том, как эти возможности ИИ могут быть использованы.

Первый вариант ответа - «да, машина может освоить эмпатию» или «да, потому что ИИ в итоге сможет делать все, на что способен человеческий мозг». Было высказано мнение, что эмпатия может быть запрограммирована аналогично нашему восприятию. Для сторонников этой теории мы - это машины, а наш мозг является очень хорошим компьютером, пусть даже квантовым , но, как и обычный компьютер, с соответствующим программированием.

Второй вариант ответа: нет, не может, потому что эмпатия - это уникальная человеческая характеристика, а не то, что машина способна испытать. Да и может ли она вообще что-то чувствовать? Хотя Ава из фильма «Ex Machine», который был взят в качестве примера пути развития ИИ, как минимум, показывала эмпатию и успешно этим воспользовалась. Если обратиться к другим примерам, то в знаковом с рассматриваемой нами точки зрения фильме «Она» («Her», американская фантастическая мелодрама режиссера и сценариста Спайка Джонза (Spike Jonze), 2013 г.) важность этого качества видна очень хорошо, так как фильм полностью на ней построен и в нем отсутствует физическое воплощение ИИ, который представлен в виде нейронной сети Саманты (по фильму «операционки»). Сочувствие позволяет не только «ощущать себя», но и чувствовать чужую боль, переживания и эмоции кого-то другого в большей или меньшей степени. Мы не понимаем организацию сознания в людях, что уж говорить о способности создавать это сознание искусственно с должной верификацией (подтверждением подлинности, если говорить техническим языком).

Третий вариант ответа особенно интригует. Это даже не ответ, а скорее вопрос: если машина, как кажется, испытывает эмпатию, имеет ли значение, реальна эта эмпатия или нет? Функционально разницы нет: способна ли эта машина на те же эмоции, что и мы, или просто выводит эти эмоции из сигналов, которые посылают ей сами люди или ее сенсоры, вырабатывает наиболее подходящий ответ, реакцию. Представим, что мы не можем определить, является ли эмпатия подлинной, потому что робот на основе глубокого обучения изучил мимику и структуру нашего поведения, - можем ли мы тогда все еще смотреть на робота как на машину?

Это далеко не простой вопрос. Имеет ли значение различие между реальным и «искусственным» сопереживанием? Здесь мнение автора статьи совпадает с ответом Джейсона Миллера - да, имеет. Если вернуться к фильму «Ex machine»: Ава с успехом продемонстрировала это, и Калеб, что называется, попался как кур во щи, сам того не ожидая. Возможно, не будь она в образе девушки, специально созданном под его предпочтения, все было бы иначе. Лицам мужского пола мы доверяем куда меньше, а неприятным, с нашей точки зрения, внешне тем более, так что ее разработчик Нейтон этот факт здесь учел. А в фильме «Она» Теодор, начав с использования функций ассистента, просто влюбился в женский голос, заменивший ему живое общение.

Рис. 1.

Перспектива использования ИИ как ассистента вообще характерна - возьмите, например, ту же крайне негативно, если не враждебно, воспринятую Илоном Маском (Elon Musk) Софию , которая в октябре 2017 г. стала подданной Саудовской Аравии и первым роботом, получившим гражданство какой-либо страны (рис. 1).

Но вернемся к первоначальному вопросу: может ли машина кому-то сочувствовать? Это один из тех вопросов, ответ на которые может измениться в будущем. Естественно, машина не может испытывать сочувствие по определению, все сводится к определению эмпатии и машины.

Машины не могут мысленно отождествлять себя с людьми, потому что происходящее в нашем человеческом уме включает вещи, которые машина никогда не сможет испытать сама, независимо от того, насколько продвинутыми и глубокими могут быть ее собственные аналитические процессы и сенсорное восприятие. Когда мы обсуждаем роль ИИ в обществе, важно четко понимать, почему все так устроено. Хотя на самом деле мы и сами себя не понимаем. Журналист CNBC Эндрю Росс Соркин (Andrew Ross Sorkin) на пресс-конференции спросил Софию: «Есть ли у роботов разум и самосознание?». На что она ответила следующее: «А позвольте спросить вас в ответ, откуда вы знаете, что вы человек?».

Машина может приблизиться к нам, но она, как автору статьи (и не только ему) кажется, никогда не сможет полностью постичь человека. Наше сознание содержит намного больше, чем просто рациональное познание и логическое мышление. Фактически эта способность к рациональному мышлению является побочным продуктом большинства других аспектов нашего сознания, а не самой по себе управляющей силой нашего мозга. Нашей сознательной жизнью движет то, как мы воспринимаем мир с помощью наших чувств. Это сочетание зрения, звука, осязания, вкуса и запаха, которое ни одна машина никогда не сможет испытать таким же образом.

Человеческое сознание также обусловлено нашими мощными биологическими импульсами и потребностями. Ни одна машина никогда не почувствует, что значит быть голодным или жаждущим. В реальности ни одна машина не сможет, как в фильме «Она», симпатизировать и тянуться к другой машине или человеку, и не будет мотивироваться стремлением к любви и всеми эмоциями, которые сопровождают этот естественный для человека процесс. Вспомним, как в фильме машина начала флиртовать сразу с множеством людей и не понимала, за что Теодор на нее обиделся.

Кроме того, какая может быть у машины тревога? Ни одна машина не боится одиночества, потери крыши над головой и не ощущает сильной уязвимости, вызванной страхом за свою физическую безопасность, разве что «почувствует» падение мощности в системе питания или недопустимый рост температуры, если это физический объект с ИИ. Так что в своем ответе журналисту София неправа, невролог Антонио Дамасио (Antonio Damasio) предлагает решить эту проблему так: «Мы - это не мыслящие машины, которые чувствуют, скорее мы можем чувствовать машины, которые думают».

Наконец, что не менее важно, наше сознание формируется коллективным разумом и культурной памятью, сгенерированными в ходе развития нашей цивилизации. Мы - продукт коллективного накопления, на протяжении многих тысяч лет, наших общих эмоций и чувственных переживаний, передающихся из поколения в поколение и отображенных в истории. Разговоры, общие шутки, сарказм, символизм - всё это невероятно тонкие психологические сигналы. Тот же коллективный разум развивает этику и ценности, с которыми мы все можем инстинктивно согласиться, даже если они не обоснованы логически. Если верить сообщениям в прессе, хотя это и смахивает на очередной фейк, то в Стэнфордском университете пытаются научить ИИ шутить и разрабатывают нейронную сеть, наделенную своеобразным чувством юмора . По словам разработчиков, задача оказалась сложной, поскольку ИИ работает по определенному алгоритму, а это исключает импровизацию. Пока вывод неутешителен: смешным ИИ не сделать, даже если загрузить в нейросеть все шутки и анекдоты мира.

Ничто иное не общается, как люди, - и люди не общаются ни с чем другим так, как мы общаемся друг с другом. Это важно, потому что единственный способ приобрести свою долю в нашем коллективном интеллекте - это взаимодействовать с человеком. Если мы не взаимодействуем с машинами так же, как с другими людьми, этот коллективный опыт и интеллект просто недоступны для них. Они не являются частью нашей эмпатической системы. Да, нам может быть жаль «любимого» компьютера, может, мы его даже выбрасывать не станем. Автор статьи свой первый сохранил - на процессоре AMD 133 МГц с HDD на 500 Мбайт, купленный за баснословные для 1990-х гг. $750. Но я не отмечаю его день рождения, не проведываю в кладовке и не веду с ним ностальгические беседы: «А помнишь, как мы в DOOM II…». Хотя у нас есть любимые вещи, у нас нет с ними эмоциональной взаимной связи, у нас есть только связь с событиями, которые ассоциируются с теми или иными вещами (вспомним прекрасную песню «From Souvenirs To Souvenirs» в исполнении Demis Roussos). В противном случае это уже фетишизм - поклонение неодушевленным материальным предметам, которым приписываются сверхъестественные свойства, или расстройство психики, но и в этом случае мы имеем дело с ассоциациями.

Когда люди говорят о человеческом мозге, работающем как компьютер, или об ИИ, обучающемся так же, как человек, они выражаются образно. Это можно считать частью давней традиции гадать о том, как работает наш мозг и что действительно представляет собой наше сознание. Всякий раз, когда мы изобретаем новую технологию, возникает сильное искушение использовать ее в качестве аналогии функционирования мозга. Когда мы изобрели электричество, мы начали говорить об электрических токах в мозге. Когда появился телеграф, мы решили, что и мозг посылает дискретные сигналы. Убеждение многих людей в том, что человеческий мозг работает как компьютер (и, следовательно, в первую очередь является логической машиной), - это лишь наше предположение. Мы на самом деле не знаем, как работает мозг, как эта работа транслируется в наше сознание и где, как оно хранится. Мы видим некую активность и результат, которые нам удалось смоделировать в нейронных сетях, но не видим и не понимаем сам процесс.

Видя взаимодействия, мы делаем выводы, но, возможно, мы находимся в ситуации, когда решаем, что таракан, которому оторвали лапы, перестает слышать, поскольку от стука он уже не убегает. Вполне вероятно, что у нас, если проводить аналогию с компьютером, есть лишь некий интерфейс, пароль и логин для доступа в нашу «базу данных», которая хранится в некоем облаке, и мы используем пока еще неизвестную нам технологию быстрого доступа. Почему нет? С точки зрения техники - это вполне логично. Может, поэтому мы иногда получаем информацию, как нам кажется, из чужой жизни, это похоже на «баг» в нашей системе. Крайне маловероятно, что мы даже частично воспроизвели человеческий мозг, когда разработали существующую теорию ИИ. Даже то, что мы называем нейронными сетями, - лишь подобие, основанное на нашем текущем понимании (рис. 2).

Рис. 2.

По этим причинам мы можем согласиться со вторым мнением, т. е. утверждением, что машина может испытывать сочувствие, но изъян этой теории в том, что мы сводим огромные таинственные действия человеческого мозга и сознания к чему-то, что можно понять, воспроизвести и имитировать с помощью машины, управляемой логикой. Дело не в том, что мы переоцениваем возможности ИИ, а в том, что мы сильно недооцениваем то, насколько сложны наши собственные возможности.

Это возвращает нас к другому вопросу: имеет ли значение то, что «искусственная эмпатия» не является истинным сочувствием, хотя она взаимодействует с нами таким же образом? Понять это очень важно, чтобы не попасть в тупик очередного заблуждения, - в том, что компьютер или программа начали думать. Последствия могут быть печальными, мы и так много что уже отдали на откуп автоматам, решив, что они достаточно для этого «поумнели». Где же грань между тем, что мы называем ИИ, и реальным разумом? Она, как нам кажется, скрывается в эмоциональности. Продолжим рассматривать понятный пример с эмпатией.

Искусственная эмпатия работает, наблюдая, учась, реагируя и воспроизводя сигналы, которые посылают люди. По мере развития ИИ с глубоким обучением и способности работать со все большими наборами данных программы будут все лучше и лучше справляться с этим и создавать видимость (или образ) эмпатии. Однако истинная эмпатия включает гораздо больше, чем просто наблюдение и реагирование на эмоциональные сигналы, независимо от того, со сколькими из этих сигналов вам приходится работать. Почему? Потому что сигналы, которые посылают люди, представляют собой лишь крошечную часть того, что они реально испытывают. Мы все - гораздо больше, чем сумма того, что другие люди думают о нас, наблюдая за тем, что мы делаем и говорим. Мы обладаем способностями, эмоциями, воспоминаниями и опытом, которые влияют на наше поведение, при этом необязательно проявляясь снаружи. Они должны быть интуитивно понятны, даже когда их вообще не замечают. Пример: мы часто не узнаем себя или хорошо (именно хорошо) знакомого человека на фото или портрете, а вот остальных - без проблем. С портретом дело можно объяснить философски - «субъективным восприятием объективной действительности». С «объективным» фото причина в том, что оно дает нам выхваченный момент, а мы воспринимаем себя и хорошо знакомых людей в комплексе, для остальных же нам достаточно корреляции, в чем наш мозг дока.

Все становится сложнее, когда машины начинают принимать решения, имеющие серьезные последствия, причем без эмоционального контекста и общих ценностей, которые в таких случаях используют люди. Это была одна из ключевых тем в статье, которую Генри Киссинджер (Henry A. Kissinger) недавно написал о последствиях ИИ для «The Atlantic» . Возьмите, например, беспилотный автомобиль, который должен в случае неизбежной аварии решить - убить родителя или ребенка. Сможет ли такая машина когда-нибудь объяснить людям, почему она делает тот или иной выбор? А если не требуется обосновывать действия машины человеческими последствиями и с человеческой точки зрения, то что станет с нашей системой этики и справедливости? Как это вложить в машину? Ведь тогда нам нужно будет отбросить наши эмоции и стать на сторону машины, посмотреть на мир ее глазами. Способны ли мы на такое?

Подобный процесс прошел бы легче и проще, если бы мы заменили искусственное сочувствие на человеческое. ИИ может подражать человеческим взаимодействиям, но с гораздо более узким пониманием происходящего, чем мы. Нам необходимо помнить об этом, когда выбираем роль, которую ИИ должен играть в управлении процессами или стратегиями. Эмпатия, о которой мы говорили в этой части статьи применительно к машине, играет очень весомую роль. Возможно, поэтому роботам-ассистентам стараются дать человеческий облик и приятный голос (в псевдонаучных фильмах они даже зачем-то едят и не только).

При разработке упомянутых в первой части статьи игровых систем, в которой автор принимал участие не только как разработчик электронной начинки, но и в качестве дизайнера и одного из идеологов, мы столкнулись с такой проблемой. Вторая из наших машин, а это был уже 100%-ный робот (как положено, жужжащий и поворачивающийся), работала эффективнее «живых» дилеров, не делала ошибок, давала больший экономический эффект. Но более популярным был смешанный вариант - часть игроков выбирала «живого» дилера, задача которого была только улыбаться и вытаскивать карту из башмака (раздатчика игральных карт на игорном столе). В этом случае как раз срабатывала эмпатия, которой наша полностью роботизированная система, как и система с генератором случайных карт, априори не обладала.

Система Duplex от Google может выглядеть как обладающая эмпатией, но эта эмпатия строго ограничена тем, что имеет отношение к поставленной задаче. Например, к бронированию столика в ресторане. Duplex не обучен обнаруживать какие-либо эмоции за пределами заданного алгоритма или перестраивать свое поведение на основе конкретной ситуации. Если голос человека на другом конце телефонной линии звучит недружелюбно и нервно, может ли Duplex общаться с ним адекватно? Может ли он найти способ расположить человека к себе и заставить его успокоиться? Может ли он банально упросить найти свободный столик в час пик ресторана? Человеческое общение - это нечто гораздо большее, чем просто эффективный обмен информацией, и именно здесь последствия использования реальной и искусственной эмпатии становятся особенно значимыми.

Если мы передадим фундаментальные стратегические решения ИИ, то определение стоимости производимого с его участием конечного продукта (иначе зачем этот ИИ вообще нужен?) будет снижаться с поразительной скоростью. Но риск состоит в том, что ИИ игнорирует другие элементы, которые по-разному затрагивают человеческое сознание, играя на струнах человеческой души, как та же Ава из «Ex Machine» делала лишь для достижения четкой цели.

Человеческий интеллект настолько силен, потому что он не ограничен одним лишь рациональным мышлением. Элементы сознания позволяют нам иметь дело с непредсказуемостью и неопределенностью окружающего мира. Они дают нам возможность принимать решения на основе общих ценностей и мотивов, которые резонируют коллективно, и знать, что правильно, даже без необходимости выяснять, почему это так. Сочувствующий человеческий интеллект способен испытывать то, что он испытывает, чтобы быть грустным или счастливым, - и он позволяет этим чувствам влиять на свои суждения и свое поведение с другими. Машина не могла бы этого сделать, даже если бы захотела, поскольку это в большей мере продукт нашей цивилизации. В других цивилизациях все могло бы быть по-другому - например, ничего страшного не было бы в том, чтобы съесть себе подобного «из большого уваженья», как у Владимира Высоцкого: «Кто уплетет его без соли и без лука, тот сильным, смелым, добрым будет…».

Чтобы машина стала разумной, мы должны дать ей модели ценностей. Какие? Мы знаем свою шкалу и именно попытки ее внедрения видим в искусстве - литературе и кино, но что из этого мы реально можем дать уже «думающей» машине? По нашему мнению - ничего. Как вырастить для нее древо познания Добра и Зла и какие на нем должны быть плоды? Если мы пойдем по такому пути, то это приведет нас к реальной конфронтации, у машин появится своя философия, религия и т. д. Единственно, с чем нам повезло, - это с заповедями, но об этом мы будем говорить в последней части данной статьи.

Технологии искусственного интеллекта и машинного обучения перестали быть фантастикой и уже стали частью нашей жизни. Главным драйвером их развития является крупный бизнес: промышленность, ритейл, банковская сфера. Проблемы и специфику внедрения ИИ в России обсудили с компанией «Инфосистемы Джет».

Владимир Молодых Руководитель дирекции по разработке и внедрению программного обеспечения компании «Инфосистемы Джет»

Какое значение имеют технологии искусственного интеллекта сегодня? Какие возможности и в каких областях открывает развитие ИИ для людей?

Об искусственном интеллекте можно говорить как о философском и футурологическом понятии из фильмов о будущем. Но если говорить о реальной жизни, то он подразумевает ту или иную комбинацию методов машинного обучения: когда мы берем большой набор накопленных данных, на его основе с помощью специальной продвинутой математики создаем модель и учим ее решать ту или иную конкретную задачу.

То есть в реальной жизни ИИ применим в тех областях, где есть большой объем накопленных данных. Они бывают разных типов. Когда у вас есть условно три типа данных, то с ними может справиться один аналитик. Но если параметров более тысячи, причем часть из них неструктурированные, то это не поместится в голову ни одного аналитика. В таких случаях человеческий разум при поддержке аналитических инструментов предыдущего технологического уклада не в состоянии нормально всё проанализировать. Он будет упрощать, брать три-четыре ключевых параметра. И вот тогда машинное обучение — то, что является практической реализацией ИИ, — оказывается эффективным.

Почему именно сегодня говорят об ИИ, хотя на первый взгляд и соответствующая математика, и компьютеры были и двадцать лет назад?

Если говорить об узкоспециализированных задачах, то там машинное обучение использовалось и раньше. Есть четыре ключевых фактора, благодаря которым мы можем говорить, что ИИ — это новый глобальный тренд, меняющий мир. Первый — данных стало больше, например, если раньше на производстве были лишь бумажные записи, то теперь на станках стоят собирающие информацию датчики. Второй и третий факторы — это рост вычислительных мощностей плюс развитие соответствующих областей математики. Себестоимость решений снижается: из-за удешевления «железа» теперь не приходится ждать окупаемости проекта на производстве по десять лет. И последнее — постепенно развивается бизнес-практика, появляются специалисты с проектным опытом в этой области.

Почему процесс внедрения ИИ в России идет медленно?

Всё так. Сейчас в России действительно больше говорят об ИИ, чем реально делают. Тема модная, и чтобы отчитаться по ней «наверх», многие объявляют какой-нибудь хакатон и показывают фото в инстаграме. А результата, который меняет бизнес, не появляется. Исходя из нашего опыта, мы видим, что в большинстве крупнейших организаций России ИИ успешно внедряется лишь в 5-7% случаев от того, о чём говорят.

Дело в том, что это новый тип проектов, с которым пока не умеют грамотно работать. Это комплексная история: с помощью машинного обучения одну задачу можно решить достаточно быстро, но это требует значительной перестройки бизнес-процессов. Пример: можно сделать модель индивидуальных рекомендаций для клиентов торговой сети, но если наряду с этим будет работать классический маркетинг, например, акции в стиле «10% скидка на всё», то эти рекомендации работать не будут. Или, например, мы построили модель прогноза брака и выхода из строя машин в автопарке, но, пока эту модель строили, сменился поставщик ГСМ. А это тоже данные, влияющие на модель, — и она рассыпается. То есть организации нужно измениться, чтобы ее процессы соответствовали задачам, которые можно решать с помощью машинного обучения: эффективно выстроить обмен данными между подразделениями и так далее. Это комплекс изменений, которые нужно уметь делать, и нужно быть готовым бороться за него.

Мы пока находимся на стадии генерации рынка, и из-за его новизны возникают сложности. В частности, мы сталкивались с ситуацией на производстве, когда люди думали: «Значит, с браком будем бороться не мы, а какая-то модель ИИ, а мы, получается, не нужны». Мотивация страдала, и вместо помощи люди занимались критикой. Перед руководством, с одной стороны, стоит какой-то специалист по работе с данными из Москвы, а с другой — 45-летний мужик, знающий производство вдоль и поперек, который говорит: «Это работать не будет, а вы ничего не понимаете». И понятно, что в такой ситуации директор чувствует себя не очень уверенно.

В каких отраслях в России чаще всего используют ИИ и почему?

Во-первых, это инновационные интернет-компании. Тот же самый «Яндекс» — там это вообще везде применяется. Если брать крупные отрасли, то на первом месте будет ритейл, а также банки и страховые компании. Но я абсолютно уверен, что самый большой потенциал применения ИИ — в промышленности: это реальные производственные процессы с реальными деньгами и возможностью сокращения себестоимости. Но эта отрасль пока несколько отстает, потому что она консервативнее ритейла, который из-за конкурентной среды должен очень быстро развиваться.

Везде, где есть много данных. Особенно большой эффект будет в промышленности. Критерии — наличие данных и того, что можно оптимизировать. Это могут быть задачи технического обслуживания, ремонта, борьбы с браком, прогнозирования, «цифровых двойников», позволяющих заниматься анализом. Правильнее смотреть не на отрасли, а на тип задач. Если это штучное производство вроде производства истребителей, то здесь для большинства задач просто не будет необходимого объема данных. А если масштабное вроде стального проката или массовой сборки машин, то тут ИИ будет эффективным.

Зачем внедрять ИИ на предприятии?

Предприятие обычно занимается тем, что зарабатывает деньги — а так оно заработает больше. Сегодня производственные процессы шаг за шагом усложняются, появляется всё больше факторов и нюансов. Если раньше весь производственный процесс умещался в голову одного технолога, то теперь он находится за гранью того, что один человек или группа людей может учесть. Соответственно, усложняющийся процесс производства требует новых решений, в частности ИИ и машинного обучения.

Кроме того, на производстве особенно ценны люди, обладающие какими-то уникальными компетенциями. Они могут заболеть, выйти на пенсию, а использование ИИ повышает устойчивость бизнеса относительно человеческого фактора.

С какими самыми распространенными заблуждениями об ИИ вы чаще всего сталкиваетесь?

Заблуждения бывают двух типов. Первый: «Сейчас я возьму специалиста по работе с данными, он мне построит модель, и через пару недель у меня всё полетит». Так не бывает никогда. Другой тип: «Это всё фантастика и байки, а у нас другая жизнь, в которой это всё неприменимо». А истина тут на самом деле где-то посередине.

Есть распространенное мнение, что со временем ИИ сможет полностью заменить людей на производстве и в других отраслях. Вы разделяете его?

В масштабах трех-пяти-десяти лет будут возникать конкретные области, в которых человека будут замещать. Сейчас тестируется беспилотный транспорт, наверняка он будет постепенно заменять водителей, ведь он позволяет снизить аварийность и не платить деньги водителям. Если говорить о бизнесе, то это происходит прямо на глазах. Если раньше человек принимал решения в одиночку, то теперь он это делает при помощи средств машинного обучения или роботизации. Там, где раньше работали сто человек, сейчас может сидеть один технолог, один специалист по data science, а остальное делают машины.

Заменяться в первую очередь будут типовые задачи. Люди, занимающиеся индивидуальными, творческими задачами, пока в безопасности. А в областях, где тысячи сотрудников на одних и тех же позициях работают по регламенту, через три-пять лет их заменит ИИ.

С чего начать процесс внедрения ИИ на предприятии?

Первый шаг — это найти опытную команду, которая понимает, как это делать. Потому что подводных камней здесь уйма, и с ними нужно разбираться. Второй — найти задачи, которые можно решить с пользой для бизнеса, выстроить грамотные, разумные метрики, понять, как это конвертировать в деньги. Ведь быстрый успех — это тоже важно.

Как решить, делать это своими силами или привлекать подрядчика?

Любая компания должна постепенно двигаться к тому, чтобы IT стало для нее не просто поддерживающей функцией, а тем, что помогает зарабатывать деньги. Это значит, что ей нужно растить IT-компетенции, а это процесс небыстрый. Поэтому на стартовом этапе рационально привлечь экспертов и потом вместе с ними определиться, какие области компания должна развивать сама, а в каких полагаться на партнеров.

А как выбрать партнера?

Важно понимать, что тема ИИ комплексная. Нужна команда, которая не только разбирается в аналитической статистике, data science, машинном обучении, но и обладает комплексными компетенциями: начиная проектным управлением и заканчивая умением работать с данными, высоконагруженными системами, очисткой данных. Также важна информационная безопасность, ведь новые типы IT-решений влекут за собой новые IT-угрозы, при этом старые угрозы никуда не деваются. Поэтому нужна команда, которая умеет всё это.

На ваш взгляд, как технологии ИИ изменятся в будущем?

В практическом плане пока важно освоить то, что есть. Если говорить о будущем, мне кажется, технологии будут в первую очередь двигаться в сторону обучения с подкреплением, самообучения, когда система обучает сама себя на основании свежих данных. Но пока это больше теория, чем практика. Когда речь идет об обучении компьютера игре в го, то обучение с подкреплением работает. А в более комплексных практических задачах пока не особо.

Много ли существует площадок по практическому обсуждению проблем ИИ в России?

Форумов разных очень много, и на всех говорят об ИИ. Тема хайповая, тут может получиться как с нанотехнологиями. Видя всё это, мы проводим свой собственный форум Russian Artificial Intelligence Forum (RAIF). В этом году он пройдет уже в третий раз и состоится 22-23 октября в Сколково в рамках международного форума «Открытые инновации». Там мы говорим как раз о практике: какие в этой области есть проблемы, сложности и так далее.

А какова главная тема форума этого года?

В этом году главная тема форума — как «дотолкать» проект ИИ до промышленной эксплуатации, для того чтобы он приносил результат. Также ключевой акцент мы делаем на всех смежных темах. У нас есть секции о big data, информационной безопасности, «железе». У нас собираются математики, программисты, «железячники», специалисты по инфраструктуре и эксплуатации.

Мы говорим о реальной практике, а не о научных проблемах — хотя об этом у нас есть отдельная секция. Но в первую очередь мы собираем людей, которые реализуют проекты ИИ, рассказываем о собственном опыте, указываем на подводные камни. И главное — всегда рассматриваем задачи в комплексе, в разрезе проекта, а не какой-то философии или науки.