Не проходит и дня без новостей об искусственном интеллекте. Америка выделяет на него огромные деньги. Китай обходит Америку, затрачивая средств в 20 раз меньше. На экранах телевизоров нам показывают пляшущих роботов, роботов-собак. Герман Оскарович Греф, говорит, что в его Сбербанке уже вовсю шурует искусственный интеллект. А там, вообще, хочется спросить, нормальные люди остались? Патриарх всея Руси Кирилл вещает с высокой думской трибуны о том, что, если не остановить искусственный интеллект, погибнут культурные ценности, умрёт сама культура, а за ней исчезнет нация. И этому безумному калейдоскопу, кажется, нет конца.
Хотелось бы понять, что такое искусственный интеллект? О нем говорят много, но никто не даёт вразумительного определения. До последнего времени, об искусственном интеллекте почти не говорили, хотя технологический бум не преставал удивлять своими достижениями в области производства чипов.
Итак, передо мной трёхтомник Стюарта Рассела и Питера Норвига «Искусственный интеллект. Современный подход». Сегодня поговорим о первом томе, который называется «Решение проблем: знания и рассуждения». Сразу хочу предупредить, что книга не из серии научно-популярных, её интересно читать тем, кто не забыл высшую математику и знаком с программированием. Авторы книги дают конкретные понятия об искусственном интеллекте, где и для чего он применим. С развитием компьютеров человек значительно облегчил себе разного рода вычислительные процессы. Например, при запуске ракеты с первым космонавтом на борту Юрием Алексеевичем Гагариным ученые вручную рассчитывали околоземную орбиту космического корабля «Восток-1». Сейчас, когда на околоземной орбите находятся свыше десяти тысяч искусственных спутников, производить расчет новой орбиты вручную просто немыслимо. Любая ошибка приведёт к неминуемому столкновению со спутниками Земли. Любой компьютерный расчет – цепочка последовательных вычислений. Прошу обратить внимание, именно последовательных. Если подобных вычислений огромное количество, допустим, мы ведём расчеты метеоусловий на всей планете, то затраченное время будет тоже немаленьким. Можно вычислительные процессы распараллелить, вести одновременно несколько групп расчетов, но это повлечет за собой увеличение количество ядер (процессоров). Иными словами, возникает острая необходимость в наращивании вычислительных мощностей. Наращивание вычислительных мощностей влечет за собой возрастание энергопотребления.
А если перед нами стоит задача создать такси, работающее без водителя? Бортовой компьютер должен анализировать дистанцию до впередиидущего транспорта, состояние дороги, поведение пешеходов, уровень видимости на дороге, информацию дорожных знаков и светофоров и многое другое. Причем анализировать этот огромный массив постоянно изменяющийся информации бортовой компьютер должен одновременно. Но и это еще не всё. На основе анализа данных должно быть сформировано оптимальное решение и передано на исполнительные органы, т.е., на рулевое устройство, на тормоз или газ, подачу сигнала и так далее. Водитель же выполняет все эти действия одновременно по мере возникающей дорожной ситуации. При этом он способен вести непринужденную беседу с пассажиром и слушать музыку. Т.е. мозг водителя работает в тысячи раз быстрее, чем компьютер.
В подобных ситуациях, специалистам в области компьютерных технологий необходимо создать систему, имитирующую работу человеческого мозга. Скорость работы мозга зависит от количества нейронов и клеток головного мозга. Искусственный интеллект можно рассматривать в нескольких плоскостях, искусственный интеллект как наука и инженерия:
Искусственный интеллект — это не только создание умных машин, но и изучение природы человеческого интеллекта через моделирование его процессов. Причем, интересно уже то, что мозг человека до конца не изучен. Тем не менее, наука пытается смоделировать человеческое мышление. Пока это делается на уровне построения логики. Считается, что любое оптимальное решение человека – результат выбора из логически верных решений, коих бывает не одно и не два. Искусственный интеллект объединяет методы из математики, информатики, психологии, лингвистики и других дисциплин.
«Рене Декарт ( 1 596-1650) впервые опубликовал строгое обсуждение различий между разумом и материей. Он отметил, что чисто физическая концепция ума, похоже, оставляет мало места для свободной воли. Если сознание регулируется исключительно физическими законами, то оно имеет не больше свободной воли, чем скала, "решившая" рухнуть вниз. Декарт был сторонником дуализма. Он считал, что есть часть человеческого сознания (или душа либо дух), которая находится за пределами естества и не подчиняется физическим законам. Животные, с другой стороны, не обладают таким дуалистическим свойством, поэтому их можно рассматривать как машины.
Альтернативой дуализму является материализм, утверждающий, что сознание складывается из операций, выполняемых мозгом в соответствии с законами физики. Свободная воля -это просто форма, которую принимает восприятие нашим существом доступных вариантов в процессе выбора. Для описания подобного представления, исключающего любую возможность существования сверхъестественного, также используются термины физикализм и натурализм. Если полагать, что знаниями манипулирует физический разум, то возникает следующая проблема - установить источник знаний.»
В прикладном варианте под искусственным интеллектом понимается система (агрегат, робот, всё, что угодно) которая состоит из агента, аналитико-вычислительного комплекса и манипуляторов. Агентом принято считать приёмные устройства: видеокамеры для приёма видеоинформации, микрофоны – для приёма звуковой информации. Прочие датчики – для приёма информации о внутреннем состоянии системы. Допустим для беспилотного такси это различные датчики уровня масла, бензина и так далее. Постоянно меняющаяся картинка за бортом робота-такси требует молниеносной обработки и выдачи оптимального решения. Здесь могут только справиться алгоритмы, аналогичные человеческому мышлению.
«Последним элементом в философской картине разума является связь между знанием и действием. Этот вопрос является жизненно важным для искусственного интеллекта, поскольку интеллектуальность требует не только рассуждений, но и действий. Более того, только понимая, как обосновать предпринимаемые действия, можно понять, как создать агент, действия которого будут обоснованы (или рациональны)»
Любой водитель расскажет про огромное количество тонкостей, случающихся на дороге. Это и есть знания водителя такси. Водитель знает, как себя ведёт на дороге пьяный, или обкуренный, или молодой-лихой, или пожилой водитель, или Женщина. Такой тип водителя, общими словами иногда ведёт себя не рационально или не логично. Поэтому возникает задача, как вставить нелогичные действия окружения в логику принятия оптимального решения системой искусственного интеллекта. Получается парадокс. Искусственный интеллект беспилотного лайнера или корабля легче создать, чем искусственный интеллект беспилотного такси. На каждом шагу создания искусственного интеллекта возникают всё новые и новые вопросы:
« Взгляды ученых на искусственный интеллект могут различаться. Вот два важных вопроса. на которые каждый должен дать ответ: "Вас больше интересует мышление или поведение? .. и "Вы намерены моделировать качества. человека или просто стремитесь достичь наилучших результатов? В соответствии с тем. что сейчас называют стандартной моделью. искусственный интеллект нацелен в основном на рациональное действие. Идеальный интеллектуальный агент выбирает наилучшее возможное действие в каждой ситуации. В этой книге задача создания интеллектуальных агентов рассматривается именно в этом смысле. К этой простой идее необходимо добавить два уточнения. Во-первых. способность любого агента или человека выбирать рациональные действия ограничена вычислительной сложностью выполнения этого. Во-вторых. концепцию машины. которая преследует определенные цели. Следует заменить концепцией машины. преследующей цели. полезные человеку, но не имеющей точного представления о том. что именно они собой представляют.»
И здесь авторы описывают различные среды, из которых должен черпать информацию агент. У того же беспилотного такси, это может быть пустынная автомагистраль, или узкая многолюдная улочка старого города, где люди зачастую идут по проезжей части. Хорошо, если люди трезвые, а если это - новогодние гуляния? Тут кстати, уместно вспомнить о том, что агент должен постоянно оценивать уровень сцепления колёс при гололёде. Водитель это чувствует, но как прописать в программе то, что чувствует человек? Существует огромная классификация окружающих сред. Например, самый распространённый тип среды – проблемный. Проблемная среда бывает наблюдаемая, когда все параметры окружающего мира фиксируются соответственными датчиками агента. Частично наблюдаемая среда, когда некоторые параметры можно вычислить с помощью других параметров. Например, в том же беспилотном такси степень скольжения или пробуксовки на гололёде можно вычислить, сопоставив обороты колёс и скорости машины относительно обочины. Есть ненаблюдаемые среды, когда для тех или иных параметров нет датчиков или они вышли из строя. Среды бывают одноагентные, когда система, например, разгадывает кроссворд. Двухагентные, когда система играет в шахматы, допустим, с человеком. Мультагентные, когда система взаимодействует со многими объектами. Это то же такси, едущее в плотном потоке других машин, это и роботы-курьеры в банках, взаимодействующие с клиентами и служащими банка.
«Есть четыре основных вида программ агентов, воплощающих принципы, лежащие в основе почти всех интеллектуальных систем.
• Агенты с простым рефлекторным поведением
• Агенты с поведением, основанным на модели
• Агенты, действующие на основе цели
• Агенты, действующие на основе полезности»
Книга изобилует логическим схемами, формулами, уравнениями. Скорее, все проектирование строится на массивах математических функций, нежели на составлении отдельных блоков программного модуля. Наиболее подходящим языком программирования для написания модулей искусственного интеллекта служит язык Prolog. На языке Prolog было написано много экспертных систем для юридических, медицинских, финансовых и других проблемных областей.
«Чего не хватает языкам программирования, так это общего механизма вывода фактов из других фактов: любое обновление структуры данных выполняется с помощью процедур, специфических для проблемной области задачи, детали которых определяются программистом на основании его собственных знаний об этой области. Такой процедурный подход может быть противопоставлен декларативной природе логики высказываний, в которой знания и методы логического вывода не смешиваются и логический вывод выполняется совершенно независимо от проблемной области задачи. Сочетание декларативных и процедурных знаний используется в базах данных SQL.»
Книга показывает, насколько сложная, но, поистине, прорывная технология стоит за аббревиатурой искусственного интеллекта. Многое из того, что мы ежедневно слышим из средств массовой информации, походит на откровенную манипуляцию. Но тем не менее, ведущие развитые страны включились в гонку по разработкам искусственного интеллекта. Тот, кто сумеет им овладеть, сделает мощный технологический рывок в космической области, медицине, строительстве и многих других отраслях. Недавно с большим удовольствием узнал, что наши разработки в области искусственного интеллекта, применяемые в исследованиях заболеваний головного мозга признаны лучшими в мире. Необходимо отдать должное и советским разработчикам. Разработанная на основе алгоритмов искусственного интеллекта система «Периметр» до сих пор является непревзойдённым средством ответного ракетно-ядерного удара. Функционал системы «Периметр» позволяет в автономном, автоматическом режиме нанести ответный ракетно-ядерный удар, если система «поймет», что всё руководство страны, все командные пункты и пункты управления уничтожены противником. Наличие системы «Периметр» не раз охлаждало горячие желания противников нанести внезапный ядерный удар по Советскому Союзу.
Надо сказать, что вокруг искусственного интеллекта много шумихи и показухи. Весь мир увидел шеренги танцующих роботов на праздновании китайского Нового года. Но собрать робота, улавливающего музыку и сгибающего в такт с ней свои пластмассовые конечности – задача для детского технического кружка. Хотя, выглядит довольно эффектно. В обзоре следующих книг по искусственному интеллекту мы рассмотрим работу знаменитых чатов ChatGPT, DeepSeek, других программ нейросети. Коснемся этической стороны применения искусственного интеллекта, о том, как нейросети могут нанести непоправимый урон нашей стране. И что нам противопоставить этому злу. При этом мы максимально быстро должны создавать свои наработки по искусственному интеллекту.
И всё было бы замечательно, если бы не одно «но». Искусственный интеллект требует значительных вычислительных мощностей. Значительные вычислительные мощности очень энергоёмки. Мне представляется, что то же беспилотное такси с большими возможностями искусственного интеллекта, будет иметь прицеп по объёму сопоставимый с фурой. В нём будут находится вычислительные мощности, плюс система электропитания. Себестоимость поездочки в таком такси будет чуть меньше стоимости полёта на Марс в каюте класса «Люкс» космического корабля. Поживем – посмотрим.
О томе 2 «Знания и рассуждения в условии неопределённости» трёхтомника Стюарта Рассела и Питера Норвига «Искусственный интеллект. Современный подход» можно прочитать здесь
О томе 3 «Обучение восприятие и действие» трёхтомника Стюарта Рассела и Питера Норвига «Искусственный интеллект. Современный подход» можно прочитать здесь
Всего Вам самого доброго! Будьте счастливы! Вам понравилась статья? Поставьте, пожалуйста, 👍 и подписывайтесь на мой канал