
W październiku 1950 r. Brytyjski wizjoner technologiczny Alan Turing opublikował w czasopiśmie MIND artykuł zatytułowany „Computing Machinery and Intelligence ”, w którym poruszono coś, co w tamtym czasie wielu musiało wydawać się fantazją science-fiction .
„Czy maszyny nie mogą wykonywać czegoś, co należałoby opisać jako myślenie, ale co bardzo różni się od tego, co robi człowiek?” - zapytał Turing.
Turing pomyślał, że mogą. Ponadto wierzył, że możliwe jest stworzenie oprogramowania do komputera cyfrowego, które pozwoli mu obserwować otoczenie i uczyć się nowych rzeczy, od gry w szachy po rozumienie i mówienie ludzkim językiem. I pomyślał, że maszyny mogą w końcu rozwinąć zdolność robienia tego samodzielnie, bez ludzkiego przewodnictwa. „Możemy mieć nadzieję, że maszyny w końcu będą konkurować z ludźmi we wszystkich czysto intelektualnych dziedzinach” - przewidział.
Prawie 70 lat później pozornie dziwaczna wizja Turinga stała się rzeczywistością. Sztuczna inteligencja, potocznie nazywana sztuczną inteligencją, daje maszynom możliwość uczenia się na podstawie doświadczenia i wykonywania zadań poznawczych, czyli rzeczy, które kiedyś wydawało się możliwe tylko dla ludzkiego mózgu .
Sztuczna inteligencja szybko rozprzestrzenia się w całej cywilizacji, gdzie ma obietnicę zrobienia wszystkiego, od umożliwienia autonomicznym pojazdom poruszania się po ulicach po tworzenie dokładniejszych prognoz dotyczących huraganów . Na co dzień sztuczna inteligencja ustala, jakie reklamy wyświetlać w sieci, i obsługuje te przyjazne chatboty, które pojawiają się, gdy odwiedzasz witrynę e-commerce, w celu udzielenia odpowiedzi na pytania i zapewnienia obsługi klienta. A wspomagani przez sztuczną inteligencję asystenci indywidualni w urządzeniach inteligentnego domu aktywowanych głosem wykonują niezliczone zadania, od sterowania naszymi telewizorami i dzwonkami do drzwi po odpowiadanie na pytania i pomaganie nam w znajdowaniu naszych ulubionych piosenek.
Ale dopiero zaczynamy. Zgodnie z prognozą McKinsey Global Institute, w miarę jak technologia sztucznej inteligencji staje się coraz bardziej wyrafinowana i wydajna, oczekuje się, że znacząco wpłynie na światową gospodarkę, generując około 13 bilionów dolarów dodatkowej działalności do 2030 roku .
„Sztuczna inteligencja jest wciąż na wczesnym etapie wdrażania, ale jej adopcja nabiera tempa i jest wykorzystywana we wszystkich branżach” - mówi Sarah Gates, strateg platformy analitycznej w SAS , globalnej firmie zajmującej się oprogramowaniem i usługami, która koncentruje się na przekształcaniu danych w inteligencję dla klientów.
Jak działa sztuczna inteligencja
Być może nawet bardziej zdumiewające jest to, że nasza egzystencja jest po cichu przekształcana przez technologię, której wielu z nas ledwo rozumie, jeśli w ogóle - coś tak złożonego, że nawet naukowcom trudno jest to wyjaśnić.
„Sztuczna inteligencja to rodzina technologii, które wykonują zadania, które, jak się uważa, wymagają inteligencji, jeśli są wykonywane przez ludzi” - wyjaśnia Vasant Honavar , profesor i dyrektor Laboratorium Badawczego Sztucznej Inteligencji na Penn State University. „Mówię„ myśl ”, ponieważ nikt nie jest do końca pewien, czym jest inteligencja”.
Honavar opisuje dwie główne kategorie inteligencji. Istnieje wąska inteligencja , która osiąga kompetencje w wąsko zdefiniowanej dziedzinie, takiej jak analiza obrazów z promieni rentgenowskich i skanów MRI w radiologii. Natomiast inteligencja ogólna to bardziej ludzka zdolność uczenia się wszystkiego i mówienia o tym. „Maszyna może być dobra w niektórych diagnozach radiologicznych, ale jeśli zapytasz ją o baseball, nie będzie miała pojęcia” - wyjaśnia Honavar. Wszechstronność intelektualna człowieka „jest nadal poza zasięgiem sztucznej inteligencji”.
Według Honavara istnieją dwa kluczowe elementy sztucznej inteligencji. Jedną z nich jest część inżynierska - czyli budowanie narzędzi wykorzystujących w jakiś sposób inteligencję. Druga to nauka o inteligencji, a raczej o tym, jak umożliwić maszynie osiągnięcie wyniku porównywalnego z tym, co wymyśliłby ludzki mózg, nawet jeśli maszyna osiąga to w zupełnie innym procesie. Używając analogii, „ptaki latają, a samoloty latają, ale latają na zupełnie inne sposoby”, Honavar. „Mimo to oboje wykorzystują aerodynamikę i fizykę. W ten sam sposób sztuczna inteligencja opiera się na założeniu, że istnieją ogólne zasady dotyczące zachowania inteligentnych systemów”.
Sztuczna inteligencja jest „w zasadzie rezultatem naszych prób zrozumienia i naśladowania sposobu działania mózgu i zastosowania tego do nadawania funkcji podobnych do mózgu systemom autonomicznym (np. Dronom , robotom i agentom)”, Kurt Cagle , pisarz , analityk danych i futurysta, założyciel firmy konsultingowej Semantical, pisze w e-mailu. Jest także redaktorem The Cagle Report , codziennego biuletynu informatycznego.
I chociaż ludzie tak naprawdę nie myślą jak komputery, które wykorzystują obwody, półprzewodniki i nośniki magnetyczne zamiast komórek biologicznych do przechowywania informacji, istnieją pewne intrygujące podobieństwa. „Jedną rzeczą, którą zaczynamy odkrywać, jest to, że sieci grafów są naprawdę interesujące, kiedy zaczynamy mówić o miliardach węzłów, a mózg jest w istocie siecią grafową, aczkolwiek taką, w której można kontrolować mocne strony procesów, zmieniając opór neuronów zanim wybuchnie iskra pojemnościowa ”, wyjaśnia Cagle. „Pojedynczy neuron sam w sobie dostarcza bardzo ograniczoną ilość informacji, ale wystrzeliwuje razem wystarczającą liczbę neuronów o różnej sile, a otrzymujesz wzór, który jest uruchamiany tylko w odpowiedzi na określone rodzaje bodźców,zazwyczaj modulowane sygnały elektryczne przez układy DSP [to znaczycyfrowe przetwarzanie sygnału ], które nazywamy naszą siatkówką i ślimakiem ”.
„Większość zastosowań sztucznej inteligencji dotyczy domen zawierających duże ilości danych” - mówi Honavar. Aby ponownie użyć przykładu radiologii, istnienie dużych baz danych zdjęć rentgenowskich i rezonansu magnetycznego, które zostały ocenione przez ludzkich radiologów, umożliwia wyszkolenie maszyny do naśladowania tej czynności.
AI działa poprzez łączenie dużych ilości danych z inteligentnymi algorytmami - seriami instrukcji - które pozwalają oprogramowaniu uczyć się na podstawie wzorców i cech danych, jak wyjaśnia ten podręcznik SAS dotyczący sztucznej inteligencji.
Symulując sposób pracy mózgu, sztuczna inteligencja wykorzystuje kilka różnych subpól, jak zauważa elementarz SAS.
- Uczenie maszynowe automatyzuje budowanie modelu analitycznego, aby znaleźć ukryte spostrzeżenia w danych bez konieczności programowania, aby szukał czegoś konkretnego lub wyciągał pewne wnioski.
- Sieci neuronowe naśladują szereg połączonych neuronów w mózgu i przekazują informacje między różnymi jednostkami, aby znaleźć połączenia i wyprowadzić znaczenie z danych.
- Uczenie głębokie wykorzystuje naprawdę duże sieci neuronowe i dużą moc obliczeniową do znajdowania złożonych wzorców w danych, do zastosowań takich jak rozpoznawanie obrazu i mowy.
- W komputerach kognitywnych chodzi o tworzenie „naturalnej, podobnej do ludzkiej interakcji”, jak to określa SAS, w tym wykorzystywanie zdolności do interpretowania mowy i reagowania na nią.
- Wizja komputerowa wykorzystuje rozpoznawanie wzorców i głębokie uczenie do zrozumienia treści obrazów i filmów oraz umożliwia maszynom używanie obrazów w czasie rzeczywistym do zrozumienia tego, co się wokół nich znajduje.
- Przetwarzanie języka naturalnego obejmuje analizowanie i rozumienie ludzkiego języka oraz reagowanie na niego.
Dekady badań
Pojęcie sztucznej inteligencji sięga lat czterdziestych XX wieku, a termin „sztuczna inteligencja” został wprowadzony na konferencji w Dartmouth College w 1956 roku . W ciągu następnych dwóch dekad naukowcy opracowali programy, które umożliwiały granie w gry, rozpoznawanie wzorców i uczenie maszynowe. Frank Rosenblatt, naukowiec z Cornell University, opracował Perceptron , pierwszą sztuczną sieć neuronową, która działała na 5-tonowym (4,5-tonowym) komputerze IBM wielkości pomieszczenia, zasilanym kartami dziurkowanymi.
Jednak dopiero w połowie lat osiemdziesiątych XX wieku powstała druga fala bardziej złożonych, wielowarstwowych sieci neuronowych, które miały sprostać zadaniom wyższego poziomu, jak twierdzi Honavar. Na początku lat 90. kolejny przełom umożliwił sztucznej inteligencji uogólnienie poza doświadczenie szkoleniowe.
W latach 90. i 2000. inne innowacje technologiczne - internet i coraz potężniejsze komputery - pomogły przyspieszyć rozwój sztucznej inteligencji. „Wraz z pojawieniem się Internetu duże ilości danych stały się dostępne w formie cyfrowej” - mówi Honavar. „ Sekwencjonowanie genomu i inne projekty zaczęły generować ogromne ilości danych, a postępy w informatyce umożliwiły przechowywanie tych danych i uzyskiwanie do nich dostępu. Mogliśmy wyszkolić maszyny do wykonywania bardziej złożonych zadań. Nie moglibyśmy mieć modelu głębokiego uczenia się przez 30 lat temu, ponieważ nie miałeś danych i mocy obliczeniowej ”.
AI i robotyka
Sztuczna inteligencja różni się od robotyki, ale jest z nią związana, w której maszyny wykrywają swoje otoczenie, wykonują obliczenia i wykonują zadania fizyczne samodzielnie lub pod kierunkiem ludzi, od pracy w fabryce i gotowania po lądowanie na innych planetach. Honavar mówi, że te dwa pola przecinają się na wiele sposobów.
„Można sobie wyobrazić robotykę bez dużej inteligencji, czysto mechaniczne urządzenia, takie jak zautomatyzowane krosna” - mówi Honavar. „Istnieją przykłady robotów, które nie są w znaczący sposób inteligentne”. I odwrotnie, istnieje robotyka, w której inteligencja jest integralną częścią, na przykład prowadzenie autonomicznego pojazdu po ulicach pełnych samochodów i pieszych.
„To rozsądny argument, że aby uświadomić sobie ogólną inteligencję, do pewnego stopnia potrzebowałbyś robotyki, ponieważ do pewnego stopnia interakcja ze światem jest ważną częścią inteligencji” - twierdzi Honavar. „Aby zrozumieć, co to znaczy rzucać piłką, musisz umieć rzucać piłką”.
Sztuczna inteligencja po cichu stała się tak wszechobecna, że można ją już znaleźć w wielu produktach konsumenckich.
„Ogromna liczba urządzeń, które mieszczą się w przestrzeni Internetu rzeczy (IoT), chętnie korzysta z pewnego rodzaju samowzmacniającej się sztucznej inteligencji, aczkolwiek bardzo wyspecjalizowanej sztucznej inteligencji” - mówi Cagle. „Tempomat był wczesną sztuczną inteligencją i jest znacznie bardziej wyrafinowany, gdy działa, niż większość ludzi zdaje sobie sprawę. Słuchawki tłumiące hałas. Wszystko, co ma zdolność rozpoznawania mowy, na przykład większość współczesnych pilotów telewizyjnych. Filtry mediów społecznościowych. Filtry spamu. Jeśli rozszerzysz sztuczną inteligencję aby objąć uczenie maszynowe, obejmowałoby to również sprawdzanie pisowni, systemy rekomendacji tekstu, naprawdę dowolny system rekomendacji, pralki i suszarki, kuchenki mikrofalowe, zmywarki, naprawdę większość sprzętu RTV wyprodukowanego po 2017 roku, głośniki, telewizory, układy przeciwblokujące, wszelkie elektryczne pojazd, nowoczesne kamery CCTV Większość gier wykorzystuje sieci AI na wielu różnych poziomach."
Sztuczna inteligencja już może przewyższać ludzi w niektórych wąskich dziedzinach, tak jak „samoloty mogą latać na większe odległości i przewozić więcej ludzi niż ptak” - mówi Honavar. Na przykład sztuczna inteligencja jest w stanie przetwarzać miliony interakcji w sieciach społecznościowych i uzyskiwać informacje, które mogą wpływać na zachowanie użytkowników - zdolność, o którą martwi się ekspert AI, może mieć „niezbyt dobre konsekwencje”.
Jest szczególnie dobry w nadawaniu sensu ogromnym ilościom informacji, które przytłoczyłyby ludzki mózg. Ta możliwość umożliwia firmom internetowym, na przykład, analizowanie gór danych, które gromadzą o użytkownikach, i wykorzystywanie ich na różne sposoby, aby wpływać na nasze zachowanie.
Jednak sztuczna inteligencja nie poczyniła dotychczas tak dużych postępów w odtwarzaniu ludzkiej kreatywności, zauważa Honavar, chociaż technologia ta jest już wykorzystywana do komponowania muzyki i pisania artykułów informacyjnych na podstawie danych ze sprawozdań finansowych i wyników wyborów.
Jak AI może zmienić gospodarkę
Biorąc pod uwagę potencjał sztucznej inteligencji do wykonywania zadań, które kiedyś wymagały ludzi, łatwo się obawiać, że jej rozprzestrzenianie się może pozbawić większość z nas pracy. Jednak niektórzy eksperci przewidują, że chociaż połączenie sztucznej inteligencji i robotyki może wyeliminować niektóre stanowiska, stworzy jeszcze więcej nowych miejsc pracy dla pracowników obeznanych z technologią.
„Najbardziej zagrożone są osoby wykonujące rutynowe i powtarzalne zadania w handlu detalicznym, finansach i produkcji” - powiedział Darrell West, wiceprezes i dyrektor założyciel Center for Technology Innovationw Brookings Institution, organizacji porządku publicznego z siedzibą w Waszyngtonie, wyjaśnia w e-mailu. „Ale wpłynie to również na pracę umysłową w służbie zdrowia i nastąpi wzrost liczby miejsc pracy, w wyniku czego ludzie będą częściej przenosić się z pracy do pracy. Zostaną utworzone nowe miejsca pracy, ale wiele osób nie będzie posiadało umiejętności potrzebnych na tych stanowiskach. Ryzykiem jest więc niedopasowanie pracy, które pozostawia ludzi w tyle na drodze do przejścia do gospodarki cyfrowej. Kraje będą musiały inwestować więcej pieniędzy w przekwalifikowanie pracy i rozwój siły roboczej w miarę rozpowszechniania się technologii. Konieczne będzie uczenie się przez całe życie, aby ludzie mogli regularnie ulepszać swoje umiejętności w pracy."
Zamiast zastępować pracowników, sztuczna inteligencja może zostać wykorzystana do zwiększenia ich zdolności intelektualnych. Wynalazca i futurysta Ray Kurzweil przewidział, że do lat 30. XX wieku sztuczna inteligencja osiągnęła ludzki poziom inteligencji i że będzie możliwe posiadanie sztucznej inteligencji, która wejdzie do ludzkiego mózgu w celu zwiększenia pamięci, zmieniając użytkowników w hybrydy człowiek-maszyna. Jak opisał to Kurzweil: „Zamierzamy poszerzyć nasze umysły i zilustrować te artystyczne wartości, które cenimy”.
Teraz to jest interesujące
Cagle był na panelu na konwencji science fiction kilka lat temu z autorem Davidem Brinem , który pisał o koncepcji uniesienia, w której sztuczna inteligencja byłaby wykorzystywana do zwiększenia możliwości intelektualnych czujących istot pozaludzkich, takich jak delfiny i małpy człekokształtne, do poziomu ludzkiego . „Czy jesteśmy etycznie przygotowani do wprowadzenia nowego inteligentnego gatunku do wszechświata?” Pyta Cagle. „Czy czujemy się wystarczająco komfortowo w naszym własnym życiu, aby tworzyć innych, których będziemy kochać, dyskutować, uczyć się od nich i uczyć?”