Что такое искусственный интеллект?

Многие сталкивались с понятием искусственный интеллект (ИИ либо AI на английском), но не могли до конца понять, что включает в себя это широкое определение. Либо вообще не разобрались с самой сутью понятия об искусственном интеллекте. В этой статье мы изучим, что такое что такое искусственный интеллект и разберем аспекты, в которых он помогает человек.

Что такое искусственный интеллект

Искусственный интеллект — это область цифровых технологий, которая может решать задачи, которые под силу человеческому разуму — понимать язык, говорить, решать проблемы, рассуждать и так далее. Основное отличие ИИ от простого компьютера в том, что при решении задач интеллект делает это таким же путем, каким бы размышлял человек.

Искусственный интеллект на английском — artificial intelligence поэтому часто можно встретить обозначение AI. Основное, что умеет такой разум — понимать язык, обучаться в процессе, совершать действия.

Исследования в сфере ИИ

Исследования в сфере развития искусственного интеллекта начались с развития информатики как системы и с понимания того, что машина также может развиваться как человек — обучаться и совершенствоваться.

В 1832 году ученый Корсаков опубликовал книгу, где описал пять устройств, которые он изобрел. Это были механизмы, которые сам Корсаков назвал интеллектуальными машинами. Они предназначались для того, чтобы снять с человека часть умственной деятельности при решении задач, связанных с поиском или классификацией информации, а также сравнением данных. Впервые в истории информатики ученый применил перфорированные карты при разработке устройств и механизмов. Они были базами знаний, из которых машины брали информацию для анализа и сравнения.

Перед Первой мировой войной Леонардо Кеведо – директор одного из технических институтов в Испании сделал машину, которая разгадывала простые шахматные задачи практически с той же результативностью, что и человеческий интеллект.

В 30-х годах прошлого века, когда стал активно работать над созданием компьютера гениальный английский ученый Алан Тьюринг, началась новая ветвь в развитии ИИ. В книгах, которые публиковал ученый, он поднимал вопросы создания механизмов, которые бы сами решали задачи более сложного уровня. Кроме того, Тьюринг ставил вопросы о проблемах, которые могут возникнуть с развитием подобных технологий.

Так ученый привлек общественное внимание, заинтересовал этой проблемой правительство и оборонную сферу, а после Второй мировой началось активное финансирование государством кибернетических разработок для обороны и улучшения важного для страны производства. Благодаря этому сейчас ИИ шагнул так далеко, ведь 70 лет назад этому был дан достаточно мощный старт.

Кстати, сам Тьюринг ввел в оборот термин Baby Machine. Он предположил, что машина будет обучаться как маленький ребенок и что легче изначально создать менее развитую технику со способностью к совершенствованию, чем делать механизм, который может и знает все.

В начале 60-х американский ученый Ньюэлл принял решение создать совершенную программу для игры в шахматы. Это стало большим проектом и в работу включились сотрудники аналитического отдела из RAND Corporation. За основу они взяли метод Шеннона, который был впоследствии формализован Аланом Тьюрингом.

Летом 1956 года в Университете Дартмута в Америке прошла мировая конференция с участием ученых, которые тогда плотно занимались кибернетикой. Это были признанные умы в сфере построения машин и написания компьютерных программ. Маккарти, Шеннон, Минский, Тьюринг, они и основали сферу интеллекта машины. Полтора месяца в рамках университета ученые обсуждали возможности будущих проектов. На этой же конференции появился термин artificial intelligence — искусственный интеллект.

Именно благодаря развитию этих систем человечество отправило в космос сначала спутник, а потом и ракету с космонавтом, благодаря кибернетике появился интернет, все вычислительные машины и технологии, которые мы знаем сейчас. Год конференции стал отправной точкой для всех стран, которые могли развивать кибернетическую отрасль.

Но вряд ли кто-то из великих умов того времени мог предположить настоящий масштаб и скорость развития компьютерного мышления, а также то, в какие короткие сроки человечество перешагнет от компьютера как огромной комнаты с тысячами проводов до компьютера как коробочки, которая помещается в карман и умеет больше, чем машина, которая когда-то отправила человека на земную орбиту.

Уже в 1997 компьютер Deep Blue смог обыграть мирового шахматного чемпиона – Гарри Каспарова, это показало человечеству, насколько обучаемой может быть техника.

Очередная знаковая победа в сфере развития ИИ произошла в 2011 году, когда система вопросов и ответов IBM Watson победила абсолютных чемпионов, которые не отдавали никому свой титул в течении многих лет в игре Jeopardy.

Сейчас у ученых есть несколько приоритетов в развитии цифровых технологий и ИИ в частности.

• Так как глобализация требует большей затраты труда, необходим ИИ на производства.
• Необходимо заменить человека машиной во всех сферах, где человеческий фактор может влиять на эффективность работы. Особенно это касается профессий, где из-за непрофессионализма или сбоя по человеческому фактору могут страдать люди.
• Также необходимы более мощные машины для вычислений, поиска, анализа и сортировки данных, так как объемы информации увеличиваются в геометрической прогрессии.
• Важно развитие ИИ в сфере медицины, при постановке диагнозов, назначении лекарств, а также как помощник для хирурга при операции.
• ИИ для обучения, чтобы покрыть необходимость каждого человека учиться не только в школе или университете, но и намного дольше – в течении всей жизни.
• Нужен ИИ на опасной работе и производстве, связанном с химикатами или радиоактивными веществами.

Предпосылки для того, чтобы полностью заменить человека машиной на сложных работах или опасных предприятиях есть, однако это не так скоро произойдет.

Что такое тест Тьюринга?

Алан Тьюринг, который существенно повлиял не только на ход Второй мировой войны, но и на развитие технологий и науки кибернетики, значительно опережал свое время относительно представлений о возможностях ИИ. Уже в 50-е годы прошлого века ученый задался вопросом о том, есть ли границы в развитии разума у машины и что будет с человечеством, когда машина достигнет уровня гения или превзойдет его. В 1950 году ученый издает книгу “Может ли машина мыслить?”, в ней он детально описал способ для определения момента, в который разум машины достигнет разума человека. Эту процедуру называли тестом Тьюринга и сейчас активно используют для определения степени развития ИИ.

Во время теста человек работает с одним человеком и компьютером. На основании того, как собеседник отвечает на вопросы, человек должен определить, разговаривает ли он с машиной или с равным себе. Компьютер должен перехитрить человека и заставить его подумать, что он разговаривает с человеком. Тест проходят вслепую, так что обеспечивается достоверность. Сейчас голосовые помощники и нейросети периодически проходят тест, хотя с развитием ИИ некоторые ученые ставят под сомнение целесообразность этого теста, так как интеллект пошел в развитии немного не по тому пути, который мог себе представить ученый почти 70 лет назад.

Сферы применения ИИ

Искусственный интеллект проникает в жизнь человека так же быстро, как и развивается. Сейчас он есть везде. Однако, есть совершенно неожиданные сферы, в которые успел проникнуть ИИ.

В обороне

Уже сейчас армия США имеет на вооружении роботов, которые транспортируют солдат в зоне огня. Robotic Combat Vehicle (RCVS) может перевозить солдат пехоты с их грузом и с оружием под огнем. Технология работает как автопилот и ловко обходит преграды, не попадает под огонь и не требует человека для управления.

Американская армия тратит миллионы долларов на подводные беспилотные аппараты, у Пентагона же 23 контракта на поставку дронов. К 2013 году американская армия планирует полностью обеспечить войска дронами и другими беспилотными аппаратами.

В Южной Корее и вовсе планируют заменить часть личного состава роботами и машинами с беспилотным управлением из-за того, что в стране очень низкая рождаемость и в армии буквально некому служить. Так как население падает, то нельзя тратить большое количество человек на оборону, но и снижать оборонную способность нации также не рекомендуется в такое время.

Так что если роботы будут служить бок-о-бок с человеком, это позволит сделать службу более безопасной и продуктивной, так как машина может выполнять больше задач и ориентироваться в разных условиях быстрее человека. Человеческий интеллект, дополненный машинным, поможет решать все боевые задачи. По крайней мере, такое мнение у правительства Южной Кореи.

По прогнозам министерства обороны страны, роботы могут заменить более 500 тысяч солдат в армии. Например, боевые турели на самоходных гаубицах K9 Thunder во флоте освободят от необходимости служить две тысячи военных. Это экономия и человеческого ресурса, и денег в конечном счете, так как обслуживание одной машины дешевле, чем оплата труда, одежды и пропитания для сотен солдат.

Не только Корея использует ИИ в сфере обороны – все большие страны давно вводят беспилотное управление машинами, танками и подводными лодками. Но не у всех стран в планах такая масштабная модернизация армии и замена огромного количества личного состава роботами и машинным разумом.

ИИ в бизнесе

Самый простой способ внедрить искусственный интеллект в бизнес и другие сферы работы человека – это поставить его автопилотом или доверить сборку больших деталей. Сейчас дроны компаний по доставке приносят пользователям посылки прямо под дверь, а любая машина собирается практически без человека:процесс поставлен на конвейер и сам конвейер – аппарат по сборке.

Относительно более узкой специализации – бизнесмены применяют нейросети для того, чтобы составлять маршруты для грузовиков с их товарами. Да что там – обычные карты в телефоне, в которых можно проложить маршрут самым удобным и быстрым путем, а также рассчитать количество времени, которое нужно будет потратить на дорогу – это самый простой пример такой системы.

В программе, которая просчитывает движение, определяет время на него и разбирается с оптимизацией маршрута, работа основывается на анализе данных в интернете по поводу движения транспорта и по поводу карт, а потом выдает результат, прикидывая скорость движения автобуса, поезда метро или скорость шага человека.

Кроме того, ИИ можно научить врать – говорить человеку, что ее сфера интереса в другом, пытаясь манипулировать и торговаться для того, чтобы отстоять свои реальные интересы. И сделать это получилось в развитии нейросети для помощи человеку в аренде жилья.

Инженеры, показали системе несколько тысяч реальных диалогов для того, чтобы она научилась разговаривать с людьми и поняла принцип общения. Однако, сеть не только поняла принципы диалога и основы ведения переговоров – она научилась врать. Инженеры, которые ее разрабатывали, рассказывают, что сеть делает вид, будто ее интересует другой предмет, а не тот, который интересен на самом деле. Она убеждает в этом собеседника, выигрывает спор в переговорах, а потом возвращается к тому, что ей на самом деле интересно.

Однако ученые и сами не могут понять, система научилась врать, послушав человеческие диалоги с враньем или вышла на возможность ложно проявлять интерес, когда самообучалась в результате логических выводов.

Многие удивятся, но ИИ активно используется даже в пивоварении. Пару лет назад известная марка пива из Дании Carlsberg рассказала, что машинный разум помогает их технологам придумывать новые сорта напитка.

Самое футуристичное и неприятное для человека в работе искусственного разума то, что он уже научился распознавать лицо персоны. И, в теории, за каждым из нас может следить нейросеть, подключаясь к камерам на ноутбуках, смартфонах, камерам со спутников и камерам, которые установлены в общественных местах. Программа узнает лицо человека даже в толпе. Так что можно найти практически любого преступника, если у полиции есть его фотография.

Особенно серьезно этим занимаются в Китае, где система слежки за всеми гражданам объясняется заботой о безопасности страны и каждого ее жителя.

Позитивным в развитии технологий является то, что скоро с помощью нейросети мы сможем раскрыть все преступления.

В полиции некоторых европейских стран тестируется практика, когда в систему загружаются записи по всему делу, а машина анализирует, ищет то, чего не смогли заметить люди и дает новые улики либо находит преступника по старым материалам.

В полиции Голландии пошли дальше и создали целую группу, которая работает с новыми технологиями, помогающими раскрыть самые сложные дела. Именно эти полицейские разработали систему ИИ, которая может быстро найти преступника, используя базы данных и улики.

В образовании

Мы уже привыкли тому, что учиться можно дома самостоятельно, однако современные ученые пошли дальше и начали убирать людей из системы общественного образования.

Ярче всего это проявилось в приложениях по изучению языка или другого предмета, а также в переводчике, который помогает не только туристам, которые не знают местный язык, но и помогает познающим иностранный лучше понимать конструкцию некоторых предложений и учить устоявшиеся словосочетания.

Японцы в этой сфере с ИИ пошли дальше всех и в 2018 году появилась информация от Министерства образования Японии, что в ближайший год в школах запустят пробную программу, по которой в школы страны запустят роботов, которые разговаривают на английском языке и имеют ИИ. Они будут общаться с учениками, развиваться в процессе работы, проверять задания и объяснять программу.

Дело в том, что в стране очень мало профессиональных учителей, которые знают английский на высоком уровне и могут грамотно его преподавать и объяснять все грамматические и лингвистические тонкости языка. Так что на замену людей, которых сильно не хватает в стране, придут машины с возможностью саморазвития.

Кроме роботов в школы поставят планшеты, через которые можно будет изучать иностранный язык по приложению, а также учить английский онлайн через занятие с учителем-человеком по социальным сетям или программам для видеосвязи.

Такие программы Япония внедряет не случайно – в планах развития страны обучить все население английскому языку для международного сотрудничества и большей открытости и туристической привлекательности страны. Его усиленно внедряют в школах, а также некоторые компании обеспечивают своим сотрудникам бесплатные курсы языка после работы.

В культуре

Казалось бы, написание музыки или картин – прерогатива человека. Оптимисты, которые оценивают влияние ИИ только с позитивной стороны, говорят, что когда-то роботы смогут заменить человека на всей рутинной работе и предоставят людям заниматься искусством, сферой развлечений и другими не менее приятными видами деятельности. Однако, уже сейчас нейросети сочиняют электронную музыку, определяют отредактированные фото и пишут картину. Даже могут монтировать видео таким образом, чтобы речь человека совершенно менялась. При этом изменяется и его мимика, голос же остается прежним – разум создает новые слова из старой речи или других фрагментов разговора конкретного человека. Он делает это так, что не отличишь от оригинального видео.

Что касается более привычного искусства, в 2016 году ИИ написал картину “Следующий Рембрандт”. В работе машина основывалась на творениях художника. Ей “показали” с помощью специального сканера более 300 картин Рембранlта. Система досконально изучила мазки и стиль великого живописца и, так что стала способна написать картину, которую можно было принять за  утерянную работу художника.

После изучения ученые дали системе человека, с изображения которого она должна сделать картину. Это мужчина средних лет с бородой, в шляпе. Если показать не профессионалу работу машины рядом с работой художника, он может и не угадать, что из этого создано человеком.

В 2018 году на аукционе Christie’s, который прошел Нью-Йорке с молотка ушла картина, которую написал ИИ. Произведение называлось “Портрет Эдмонда Белами” и его отдали больше, чем за 400 тысяч долларов, хотя изначально сумма на торгах была 10 тысяч долларов. А в 2019 году компания Microsoft показала программу, которая может генерировать изображения на основе предметов искусства.

Не отстает искусственный мозг от человека и в играх. Так, в 2017 году представители Microsoft научили ИИ хорошо играть в очень популярную компьютерную игру Pac-Man. Кроме того, ученые не просто обучили машину правилам и дали возможность управлять персонажем – эта программа побила абсолютный рекорд человека, чем доказала, что в этой конкретной области машина умнее человека и легко его превосходит и заменяет.

Так, во время игры, ИИ набрал самое большое количество баллов из всех, что были раньше – 999 990 баллов, у человека же абсолютный рекорд по этой игре составил в 4 раза меньше – 266 360 очков.

Кроме того, машины играют в шахматы и покер, обыгрывают человека в компьютерных играх и играх на память. Однако, это не один механизм, а специально написанные и подготовленные нейросети, которые обучаются только по одному направлению работы и постоянно совершенствуются сами.

Вывод

Как видите, ИИ – это нечто большее, чем может представить себе обычный пользователь. Несмотря на то, что мы каждый день пользуемся новейшими разработками в этой сфере, никто не может предугадать, как дальше пойдет развитие технологий и на какую из книг про будущее станет похоже наше настоящее.