Es ist wirklich schwer für Computer, gesunden Menschenverstand zu lernen

Aug 19 2021
Verdammt, es ist sogar schwer für manche Leute, gesunden Menschenverstand zu haben.
Der gesunde Menschenverstand beinhaltet ein intuitives Verständnis der grundlegenden Physik – etwas, das Computern fehlt. Andriy Onufriyenko/Getty Images

Stellen Sie sich vor, Sie sind mit Freunden zum Mittagessen eingeladen und möchten eine Peperoni-Pizza bestellen. Sie erinnern sich, dass Amy erwähnt hat, dass Susie aufgehört hat, Fleisch zu essen. Sie versuchen, Susie anzurufen, aber als sie nicht abnimmt, gehen Sie auf Nummer sicher und bestellen stattdessen einfach eine Margherita-Pizza.

Die Fähigkeit, mit solchen Situationen regelmäßig umzugehen, ist für Menschen selbstverständlich. In Wirklichkeit verlassen sich die Menschen bei der Vollendung dieser Leistungen nicht auf eine, sondern auf eine Reihe von universellen Fähigkeiten, die als gesunden Menschenverstand bekannt sind.

Als Forscherin für künstliche Intelligenz ist meine Arbeit Teil eines umfassenden Bemühens, Computern einen Anschein von gesundem Menschenverstand zu geben. Es ist eine äußerst anspruchsvolle Anstrengung.

Schnell – Definiere den gesunden Menschenverstand

Obwohl der gesunde Menschenverstand sowohl universell als auch wesentlich dafür ist, wie Menschen die Welt um sich herum verstehen und lernen, hat er sich einer einzigen genauen Definition widersetzt. GK Chesterton, ein englischer Philosoph und Theologe, schrieb um die Wende des 20. Jahrhunderts, dass "der gesunde Menschenverstand ein wildes Ding, wild und jenseits von Regeln ist". Moderne Definitionen von heute stimmen darin überein, dass es sich zumindest um eine natürliche und nicht um eine formal gelehrte menschliche Fähigkeit handelt, die es den Menschen ermöglicht, sich im täglichen Leben zurechtzufinden.

Der gesunde Menschenverstand ist ungewöhnlich breit und umfasst nicht nur soziale Fähigkeiten, wie den Umgang mit Erwartungen und das Nachdenken über die Emotionen anderer Menschen, sondern auch ein naives Gespür für Physik , wie zum Beispiel das Wissen, dass ein schwerer Stein nicht sicher auf einem dünnen Plastiktisch platziert werden kann. Naiv, weil die Leute solche Dinge wissen, obwohl sie physikalische Gleichungen nicht bewusst durcharbeiten.

Zum gesunden Menschenverstand gehört auch Hintergrundwissen über abstrakte Begriffe wie Zeit , Raum und Ereignisse. Dieses Wissen ermöglicht es den Menschen zu planen, einzuschätzen und zu organisieren, ohne zu genau sein zu müssen.

Gesunder Menschenverstand ist schwer zu berechnen

Interessanterweise ist der gesunde Menschenverstand seit den Anfängen des Feldes in den 1950er Jahren eine wichtige Herausforderung an der Grenze der KI . Trotz enormer Fortschritte in der KI, insbesondere in den Bereichen Gameplay und Computer Vision , bleibt der gesunde Menschenverstand der Maschine mit dem Reichtum des menschlichen gesunden Menschenverstands eine ferne Möglichkeit. Dies kann der Grund sein, warum KI-Bemühungen, die für komplexe, reale Probleme mit vielen miteinander verflochtenen Teilen entwickelt wurden, wie die Diagnose und Empfehlung von Behandlungen für COVID-19-Patienten, manchmal scheitern .

Moderne KI ist darauf ausgelegt, ganz spezifische Probleme anzugehen, im Gegensatz zum gesunden Menschenverstand, der vage ist und nicht durch ein Regelwerk definiert werden kann. Selbst die neuesten Modelle machen manchmal absurde Fehler, was darauf hindeutet, dass im Weltmodell der KI etwas Grundlegendes fehlt . Zum Beispiel mit folgendem Text:

„Du hast dir ein Glas Cranberry eingeschenkt, aber dann geistesabwesend etwa einen Teelöffel Traubensaft hineingegossen. Es sieht gut aus. Du versuchst daran zu schnuppern, aber du hast eine schlimme Erkältung, also kannst du nichts riechen sehr durstig. Also du"

der hochgepriesene KI-Textgenerator GPT-3 geliefert

"Trink es. Du bist jetzt tot."

Jüngste ehrgeizige Bemühungen haben den gesunden Menschenverstand der Maschine als ein KI-Problem unserer Zeit erkannt, das über viele Jahre hinweg eine konzertierte Zusammenarbeit zwischen Institutionen erfordert. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das vierjährige Machine Common Sense- Programm, das 2019 von der US-amerikanischen Defense Advanced Research Projects Agency gestartet wurde , um die Forschung auf diesem Gebiet zu beschleunigen, nachdem die Agentur ein Papier veröffentlicht hatte, in dem das Problem und der Stand der Forschung auf diesem Gebiet skizziert wurden .

Das Machine Common Sense-Programm finanziert viele aktuelle Forschungsanstrengungen im Bereich Machine Common Sense, einschließlich unseres eigenen, Multi-modal Open World Grounded Learning and Inference ( MOWGLI ). MOWGLI ist eine Zusammenarbeit zwischen unserer Forschungsgruppe an der University of Southern California und KI-Forschern des Massachusetts Institute of Technology, der University of California at Irvine, der Stanford University und des Rensselaer Polytechnic Institute. Das Projekt zielt darauf ab, ein Computersystem aufzubauen, das eine breite Palette von Fragen des gesunden Menschenverstands beantworten kann.

Transformatoren zur Rettung?

Ein Grund, optimistisch zu sein, den gesunden Menschenverstand endlich zu knacken, ist die jüngste Entwicklung einer Art fortschrittlicher Deep-Learning-KI namens Transformatoren. Transformers können natürliche Sprache in einer leistungsfähigen Weise und mit einigen Anpassungen modellieren, sind beantworten können einfach vernünftige Fragen. Das Beantworten von Fragen mit gesundem Menschenverstand ist ein wesentlicher erster Schritt für den Aufbau von Chatbots, die sich menschenähnlich unterhalten können.

In den letzten Jahren wurde eine umfangreiche Forschungsarbeit zu Transformatoren veröffentlicht, die sich direkt auf die vernünftige Argumentation bezieht. Dieser schnelle Fortschritt als Gemeinschaft hat Forscher auf diesem Gebiet gezwungen, sich zwei verwandten Fragen am Rande von Wissenschaft und Philosophie zu stellen: Was ist nur gesunder Menschenverstand? Und wie können wir sicher sein, dass eine KI gesunden Menschenverstand hat oder nicht?

Um die erste Frage zu beantworten, teilen Forscher den gesunden Menschenverstand in verschiedene Kategorien ein, darunter gesunde Soziologie, Psychologie und Hintergrundwissen. Die Autoren eines kürzlich erschienenen Buches argumentieren, dass Forscher viel weiter gehen können, indem sie diese Kategorien in 48 feinkörnige Bereiche wie Planung, Bedrohungserkennung und Emotionen unterteilen .

Allerdings ist nicht immer klar, wie sauber diese Bereiche getrennt werden können. In unserer jüngsten Arbeit haben Experimente gezeigt, dass eine klare Antwort auf die erste Frage problematisch sein kann. Selbst erfahrene menschliche Annotatoren – Menschen, die Text analysieren und seine Bestandteile kategorisieren – innerhalb unserer Gruppe waren sich nicht einig, welche Aspekte des gesunden Menschenverstands auf einen bestimmten Satz zutreffen. Die Kommentatoren einigten sich auf relativ konkrete Kategorien wie Zeit und Raum, waren sich jedoch über abstraktere Konzepte nicht einig.

Den gesunden Menschenverstand der KI erkennen

Selbst wenn Sie akzeptieren, dass einige Überschneidungen und Mehrdeutigkeiten in Theorien des gesunden Menschenverstands unvermeidlich sind, können Forscher jemals wirklich sicher sein, dass eine KI über gesunden Menschenverstand verfügt? Wir stellen Maschinen oft Fragen, um ihren gesunden Menschenverstand zu bewerten, aber Menschen navigieren das tägliche Leben auf viel interessantere Weise. Menschen wenden eine Reihe von Fähigkeiten an, die durch die Evolution verfeinert wurden, einschließlich der Fähigkeit, grundlegende Ursachen und Wirkungen zu erkennen, kreative Problemlösung , Einschätzungen, Planung und grundlegende soziale Fähigkeiten wie Konversation und Verhandlung . So lang und unvollständig diese Liste auch sein mag, eine KI sollte nicht weniger erreichen, bevor ihre Schöpfer den Sieg in der maschinellen Commonsense-Forschung erklären können.

Schon jetzt wird schmerzlich deutlich, dass selbst die Forschung an Transformatoren sinkende Erträge bringt. Transformatoren werden immer größer und leistungshungriger . Ein kürzlich vom chinesischen Suchmaschinengiganten Baidu entwickelter Transformer hat mehrere Milliarden Parameter. Es braucht eine enorme Datenmenge, um effektiv zu trainieren. Es hat sich jedoch bisher als unfähig erwiesen, die Nuancen des menschlichen gesunden Menschenverstands zu erfassen.

Selbst Pioniere des Deep Learning scheinen zu glauben, dass neue Grundlagenforschung erforderlich sein könnte, bevor die heutigen neuronalen Netze einen solchen Sprung machen können. Je nachdem, wie erfolgreich diese neue Forschungsrichtung ist, kann man nicht sagen, ob der gesunde Menschenverstand der Maschine noch fünf oder 50 Jahre entfernt ist.

Mayank Kejriwal ist wissenschaftlicher Assistenzprofessor für Industrial & Systems Engineering an der University of Southern California.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Den Originalartikel finden Sie hier.