събота, 7 май 2011 г.

И отново изкуствен интелект

      Следва една бележка, която трябваше отдавна да напиша, но все не ми достига времето или нещо ме дърпа настрани. По темата – след цитата долу:

 

Блогът, който започнах миналата година, се предполагаше да бъде моят поглед към предстоящото близко и далечно бъдеще – така, както аз виждам възможните развития на нещата. По една или друга причина обаче пишех рядко и вниманието ми бе окупирано от други мисли и идеи. Искаше ми се да пиша за някои неща, а след това осъзнах, че е по-добре да ги изоставя (темите за хейтърите и “Дневник на едно ГМО”). Вероятно ще отворя втори блог, където ще изместя проекта за дневника (макар още да не съм решил дали трябва да го продължа) и впечатленията си от книгите и разказите, които съм прочел. Тук ще оставя моите лични виждания за това как може да изглежда бъдещето и кои технологии и модели на поведение приемат голямо значение в екстраполациите на това, което е на път да дойде. Не претендирам, че съм оригинален или че това, което пиша е добре аргументирано. Казвам отново: това са личните ми впечатления и разбирания. Те ще се променят с времето.

      Сега, заемам се отново с темата за изкуствените интелекти (ИИ), защото разбиранията за това какво са ИИ са ужасно разбъркани и липсва систематичност. Поне за преобладаващата част от обществото, което обсъжда темата.

 

      Първо: ще се наложи да предложа един технологически преход, който, вярвам, е най-добрият начин да се онагледи идеята за ИИ и различните аспекти, които се прилагат към нея:

 

Изкуствен Интелект (ИИ) –> Машинен Интелект (МИ) –> Машинен Разум (МР)

 

 

 

      Предговор

 

      Първите подходи към програмирането са правени още през древността, когато на мястото на оператори и регистри са се използвали механични компоненти. Относително прости алгоритми могат да бъдат “сглобени” от твърди части и да се получи една ограничена машина, решаваща точно определена задача. Устройствата стават все по-сложни с течение на времето. Една от най-известните алгоритмични машини е механичният калкулатор на Блез Паскал. Еволюцията на механичните устройства стига върха си през 19-ти век, когато Чарлз Бабидж изобретява своя механичен компютър.

 

      С откриването на електромагнетизма идва нова ера в дизайна на сметачните устройства и двете ключови имена тук са Джон фон Нойман и Алън Тюринг. (За тези от българите, които обичат да взимат виагра за самочувствие: Джон Атанасов не е бащата на модерния компютър; всъщност предните две имена се споменават най-често.)

 

      Първите компютри са огромни шкафове от големи елементи, които (шкафове) са способни на ограничен капацитет от команди и изчисления. С течение на времето елементите, изграждащи работната част на устройствата стават все по-малки и по-бързи. Множеството архитектури клонят към няколко основни и програмните езици преминават от машинен код (практически: нули и единици) към по-естествен и близък до човешките езици вид (Fortran, Prolog и линията от езици, основани върху C). Стотиците видове операционни системи биват редуцирани до няколко основни, голяма част от които са базирани на Unix. Windows линията е една от малкото, които не поддържат Posix стандарта.

 

      Какъв е общият модел на поведение: архитектурите и системите дивергентират, свиват се като брой и разнообразие до няколко основни, което прави програмирането и разпространяването на софтуер много по-лесно и ефективно. Все още е възможна някаква унификация в близко или не толкова близко бъдеще (най-вероятно наложена от новостите в интернет и нарастването на влиянието на мрежата върху екосистемата от микропроцесорни устройства).

 

 

      Изкуствен интелект

 

      Все още липсва ясна представа (за масата, интересуваща се от проблема) какво точно представлява ИИ. За някои това е система, която може да осъзнава (себе си и света около себе си) в определени граници. Система, която може да се подобрява. На базата на това ИИ ще могат да конструират по-добри ИИ и т.н., водещо до технологична сингулярност. Което, всъщност, е далече от истината.

 

      ИИ са съвкупност от алгоритми, правила, протоколи и бази данни, които са създадени специално за извършването на определена дейност или група от дейности. ИИ съществуват повече от десетителие и помагат за решаването на някои проблеми, които са много над възможностите на обикновения човек, било то заради сложността и броя на изчисленията, заради сложността на създадените връзки и обема данни, натрупан в процеса на работа или учене.

 

      ИИ могат да имитират определени аспекти от начина, по който човешкия мозък работи и то в съвсем тесни граници. Най-вече защото принципът, по който биологичните мозъци (и нервните системи изобщо) работят е аналогов. Линейните бинарни процесори на модерните компютри и изчислителни устройства използват цифрови сигнали. Един аналогов сигнал може да бъде превърнат в дигитален, но това води до загуба в точността или качеството. (Виж: кодиране на сигнали и трансформации на Фурие.) Още повече, никоя система от линейни процесори, колкото и добри да са те (бързина на операции, кеш и др.) не може да достигне невралната плътност и свързаност на човешкия мозък. Въпрос на хардуер. И капанът е унифицирането на хардуера, създаването на машини, които могат да бъдат програмирани лесно, които имат съвместими сигнални системи и които са подходящи за математически изчисления. Човешкият мозък, от друга страна, не е създаден за това. Най-грубо в него се извършват сравнения на потенциали. Точните механизми не са установени и не се очертава да бъде направен съществен пробив в близкото десетилетие.

 

      Още едно от приложенията на ИИ са евристичните и метаевристичните алгоритми. Тази група от алгоритми се прилага за решаване на задачи, които по природа са неизчислими или изискват чудовищно голямо количество итерации (цикли на повторение на изчисленията), за да бъдат решени. Метаевристичните алгоритми се основават на поведението на животинските видове, които формират рояци (предимно мравки – Ant Colony Optimization – и пчели – Beehive Algorithm). В близко бъдеще подобрени версии на тези алгоритми могат да бъдат приложени при роботи, конструирани да извършват определени дейности, които са опасни за хората или на места, които са трудно достижими (радиационни зони, подземни тунели с тясно сечение, подводни изследвания и космически експедиции).

 

 

      Машинен интелект

 

      Докато изкуственият интелект е приложим при машини с логически процесори, следващото ниво на развитие е машинният интелект. За целта обаче е нужен огромен напредък в биониката. Машинният интелект се основава не само на логически процесори, но и на аналогови вериги, които до определена степен симулират невроните на човешкия мозък. Вероятно синаптичните механизми ще са много по-опростени, но ключов напредък може да бъде направен, ако бъдат копирани механизмите на човешкия мозък, които отговарят за визуалното и звуковото разпознаване. (Тези направления до определена степен са застъпени в съвременните системи за разпознаване на говор и структура на лицето и тялото. Интересни опции предлагат Kinect и новите сензорни устройства, които вече навлизат в компютърния бизнес.)

 

      Системите с машинен интелект ще са много по-добри наследници на компютърните ИИ, но дори на това ниво съществуват много ограничения. Голяма част от решенията ще включват програмни модели, които са наследени от текущите програмни парадигми. Съзнаване и самосъзнаване са невъзможни.

 

 

      Машинен разум

 

      Най-далечният технологически напредък е машинният разум. Такъв, който може да съзнава и да се самосъзнава. Да взема самостоятелни решения и да е практически равен по способности на човека. Достигането до това ниво на познание изисква огромен напредък в биониката, пълно познаване на механизмите на функциониране на човешкия мозък, високо ниво на познаване на еволюционните механизми и системния анализ… както и съществен напредък в социалното и интелектуалното развитие на човешкия вид. Все още е спорно дали машинен разум изобщо може да съществува. Единственото доказателство в тази посока е съществуването на биологичния разум, представен в лицето на Човека.

 

 

      В заключение…

 

      Защо подхождам по този начин?

 

      Има една чудесна книга на Петър Бобев – “Фаетон”. Няма да пиша синапсис, но ще перифразирам една мисъл на автора: “Интелектът е качество на разума.” Мисля, че това отговаря на въпроса защо съм избрал да систематизирам нещата по този начин.

 

      Повече по темата може да бъде добавено…

0 коментара:

Публикуване на коментар