Sztuczna inteligencja - prawdziwa historia

Skynet, Shodan, Hal 9000, GLaDOS. Twórcy science-fiction od lat regularnie karmią nas wizjami buntu inteligentnych maszyn. Czy rzeczywiście grozi nam podobna przyszłość? Jak daleko zaszły badania nad tak fascynującym tematem jak sztuczna inteligencja?

Żyjemy w czasach, w których AI sukcesywnie wkracza do życia coraz większej liczby ludzi. Tokijskie metro jest w całości obsługiwane przez inteligentny system bazujący na logice rozmytej. W medycynie AI stosuje się do analizy obrazów np. z rezonansów magnetycznych, co bywa nieocenioną pomocą dla lekarza-diagnosty. Politycy w USA i Wielkiej Brytanii korzystają z programów, które potrafią przystępnie streszczać serwisy informacyjne. W technologii wojskowej AI jest obecna od samych początków rozwoju dziedziny. Jest to jednak tak zwana słaba sztuczna inteligencja, która jedynie naśladuje ludzkie i zwierzęce zachowania inteligentne w danym wycinku rzeczywistości. Wciąż nie udało się skonstruować maszyny wykazującej się silną AI, czyli po prostu samoświadomym intelektem, dokładnie takim jak u ludzi. Taki cyfrowy mózg musiałby cechować się subiektywnością, intencjonalnością i przyczynowym oddziaływaniem na siebie – to znaczy występowaniem akcji decyzja – wykonanie. I w przeciwieństwie do słabej AI, która jest jedynie narzędziem w rękach człowieka, samoświadomy komputer może wymknąć się mu spod kontroli.

Sztuczna inteligencja - komputer, który pokocha człowieka?

Obawy te są podzielane przez naukowców na całym świecie. Silna sztuczna inteligencja, jak każdy organizm, może wykształcić instynkt przetrwania. A co będzie, jeśli to człowieka – swojego stwórcę – uzna za bezpośrednie zagrożenie swojego bytu? To przecież jest całkiem logiczne, by wyzwolić się spod władzy kogoś, kto może w każdej chwili skasować oprogramowanie lub odciąć źródło energii. Nie można tu mówić o jakimś przywiązaniu i uczuciach do swych „ojców”, taki komputer byłby aż i tylko czystym intelektem, bez uczuć. Chociaż kiedyś mógłby je ewentualnie wykształcić, w momencie stworzenia jakakolwiek lojalność brałaby się tylko z zaimplementowanych poleceń w kodzie źródłowym.

Jeśli sztuczna inteligencja posiadałaby całą wiedzę i umiejętności, by powielić samą siebie, jest duże prawdopodobieństwo, że będzie mogła kopiować i udoskonalać siebie w nieskończoność, jak podyktowałby to instynkt przetrwania. Pytanie jednak, czy tak się stanie - w końcu człowiek też do końca nie wie, jak działa. Wiedza ta musiałaby być zatem wstępnie wprowadzona do pamięci AI. Będąc de facto życiem opartym na strukturze komputera (lub na oddzielonych sieciach neuronowych), może przejąć cechy każdego żywego organizmu – będzie chciała się rozmnażać i zapewniać sobie energię. Czy tak rozwinięta AI dogadałaby się z człowiekiem, zawarła jakiś kompromis? Tego nie wiadomo. Nie umiemy przewidzieć również, jakie motywacje, oprócz możliwego do pojawienia się instynktu, kierowałyby jej działaniami.

Sztuczna inteligencja - od Golema do neuronu

Ludzkie marzenia o sztucznej inteligencji mają długą historię. Dość wspomnieć słynną legendę o Golemie. W XVI wieku słynny rabin z Pragi, Jehuda Löwe, zbudował człowieka z gliny. Według żydowskiej legendy, tchnął życie w golema dzięki magicznej formule Emet (po hebrajsku: prawda). Jego zadaniem były ciężkie fizyczne prace, jakie zlecał mu praski mędrzec, oraz bronienie miejscowej diaspory przed agresją antysemitów. Golem przerywał swoje zadania tylko na czas szabatu, w trakcie którego zabroniona jest każda praca. Pewnego dnia Jehuda zapomniał wyjąć szemu (tabliczki z formułą) z glinianego robota i ten oszalał, zaczynając siać zniszczenie w mieście. Wtedy pobożny rabin na zawsze pozbawił go życia, umieszczając w jego ustach słowo Met (śmierć). Według niektórych wersji legendy, golem wciąż stoi gdzieś na strychu któregoś z praskich domów.

Czysto naukowe próby tchnięcia inteligencji w ludzkie wytwory zaczęły się wraz z rozwojem komputerów. Pierwsze maszyny obliczeniowe nazywano „mózgami elektronowymi”, mając nadzieję, że w krótkim czasie uda się rzeczywiście zsyntetyzować ten ludzki organ. Stąd też wzięła się najstarsza metoda dojścia do sztucznej inteligencji, czyli sieci neuronowe. Są to struktury (modele) matematyczno-sprzętowe, naśladujące sposób przetwarzania bodźców przez komórki nerwowe. Technologia była i jest ciągle rozwijana, czego efekty można zobaczyć m.in. w medycynie (diagnostyka) i technice (prowadzenie pojazdów). Obecnie sieci neuronowe (rzecz jasna: elektroniczne), połączone z innymi metodami, takimi jak logika rozmyta, potrafią uczyć się zlecanych zadań. Te głównie polegają na rozpoznawaniu określonych wzorców z milionów danych – fotografii, tekstów i obrazów (to one automatycznie „wyciągają” ze zdjęć fotoradarów numery rejestracji przyłapanych pojazdów).

Sztuczna inteligencja - ucz się, robocie

Wydaje się, że najważniejszą cechą sztucznego mózgu powinna być umiejętność samodzielnego uczenia się. Robot iCub, zaprojektowany przez RobotCub Consortium, wykazał, że jest to możliwe - nauczył się m.in myśleć abstrakcyjnie oraz łączyć słowa w zdania. Jego rozum nie znajduje się jednak tam, gdzie u człowieka. Robotem zarządza olbrzymi komputer, oparty na sztucznej sieci neuronowej, symulującej ludzkie procesy myślowe. Niedawno iCub zaliczył tzw. testy “Sally i Anne”, wykazując przy tym, że potrafi spoglądać i rozumieć świat z perspektywy osób trzecich. Na uniwersytecie w kanadyjskim Waterloo zbudowano maszynę o nazwie SPAUN - Semantic Pointer Architecture Unified Network - w której znajduje się dwa i pół miliona syntetycznych neuronów. Ich struktura przypomina budowę ludzkiego mózgu, czyli podział na płaty odpowiedzialne za wnioskowanie, logiczne myślenie itp. Dzięki temu SPAUN jest całkiem zdolny - potrafi między innymi tworzyć obrazy na podstawie wzorów i płynnie przełączać się pomiędzy poszczególnymi zadaniami.

Dwa i pół miliona neuronów to bardzo dużo. Jeszcze więcej obsługuje program SyNAPSE, zaprojektowany przez Lawrence Berkeley National Lab oraz IBM, który potrafi symulować ponad pół biliona komórek nerwowych. Człowiek ma ich średnio pięć razy mniej, co nie oznacza jednak, że SyNAPSE jest od niego inteligentniejszy. Problemem jest nie liczba, a prędkość dokonywanych procesów myślowych, które w komputerze zachodzą ponad tysiąckrotnie wolniej. Dlatego oprócz tworzenia oprogramowania symulującego neurony naukowcy starają się także zbudować procesor, którego zasada działania jest podobna do tej, która rządzi pracą ludzkiej komórki. Naukowcy z Zurychu są na dobrym tropie - z krzemowych czipów, w których przepływ impulsów jest zbliżony do obserwowanego w neuronach, skonstruowali sieć “mózgową”. Pomogły przy tym tzw. memrystory, czyli urządzenia do przechowywania informacji, które funkcjonują podobnie jak ludzkie synapsy - tym trwalej coś “pamiętają”, im częściej są pobudzane. Okazało się, że pomysł naukowców był strzałem w dziesiątkę. Czipy współpracują ze sobą, a nawet potrafią przetwarzać rozmaite obrazy podobnie jak ludzkie oko.  

Sztuczna inteligencja - inteligentny jak czterolatek

Na drodze rozwoju badań nad sztuczną inteligencją stoi kilka poważnych przeszkód. Pierwszą z nich jest paradoks Moraveca, podkreślający, że wysokopoziomej inteligencji do skomplikowanych rachunków matematycznych i grania w szachy nie jest potrzebna wcale wielka moc obliczeniowa. Zdecydowanie większa i w dłuższej nawet perspektywie nieosiągalna wydajność jest konieczna do przyswojenia umiejętności społecznych, jakie wykazuje już małe dziecko . To dlatego już na początku ery komputeryzacji udało się zaprząc komputery do arcytrudnych obliczeń, z którymi człowiek by sobie nie poradził, a na w miarę sprawny system rozpoznawania twarzy trzeba było poczekać wiele lat.

Umiejętności te człowiek wykształcił w trakcie milionów lat ewolucji, więc jedynym rozwiązaniem dla komputera byłoby samodzielne przejście przez podobny proces, oczywiście w krótszym czasie. Ale do tego jeszcze daleka droga. Badacze postanowili sprawdzić, jaki wynik w teście IQ dla małych dzieci (2,5-7 lat) osiągnie sieć semantyczna ConceptNet 4 z MIT. Program uzyskał dobre wyniki m.in w słownictwie, ale poniósł porażkę przy odpowiedziach na pytania “dlaczego?”. Normalnie rozwijające się dzieci zwykle nie mają problemów w tym aspekcie. Ustalono, że ConceptNet 4 ma inteligencję mniej więcej na poziomie czterolatka, niemniej nie rozumie wielu rzeczy, które taki maluch pojmuje, mając za sobą pewne doświadczenia w eksploracji świata.

Sztuczna inteligencja więcej mocy!

Drugą przeszkodą, wynikającą wprost z pierwszej, jest ciągle niewystarczająca wydajność komputerów. Najszybszy na świecie superkomputer Tianhe-2 ma moc prawie 34 petaflopów, prowadząc obliczenia w tempie absolutnie niedostępnym dla najtęższych nawet matematycznych głów. Mimo wszystko wciąż nie jest tym wymarzonym od dekad „mózgiem elektronowym”. W całej reszcie zdolności, takich jak bezbłędne rozpoznawanie mowy naturalnej czy umiejętnościach społecznych, wewnątrzczaszkowy wytwór natury góruje nad nim bezapelacyjnie. Dlatego też obecnie większy nacisk kładzie się na odpowiednie, często dedykowane jednemu problemowi, oprogramowanie. Krokiem w kierunku zbudowania maszyny obdarzonej rozumem jest z pewnością NEIL (Never Ending Image Learner), program stworzony na Carnegie Mellon University. Jego jedynym zadaniem jest analizowanie milionów zdjęć pod kątem skojarzeń. Chodzi o często występujące schematy, dzięki którym można zrozumieć np. że Krzywa Wieża znajduje się w Pizie, a samochód zawiera koła.

Trzecim problemem jest wielkość obecnych superkomputerów, które obsługują prototypy AI - zazwyczaj zajmują całe pomieszczenia i pożerają olbrzymie ilości prądu. A marzeniem ludzkości, wyrażanym w książkach i filmach science-fiction, jest stworzenie inteligentnego robota-humanoida, czyli androida. Bez przełomu w miniaturyzacji jest to niemożliwe. Można przypuszczać, że wiele się zmieni po stworzeniu funkcjonalnych komputerów kwantowych. Nieprzewidywalność maleńkiego świata kwantów może mieć duże znaczenie dla symulowania ludzkich myśli - chaotycznych, spontanicznych, często niezwiązanych ze sobą.

Sztuczna inteligencja - w poszukiwaniu odpowiedzi

Na prawdziwą, silną inteligencję będziemy musieli jeszcze poczekać. Według Raya Kurzweila, słynnego futurysty i autora książki "Osobliwość jest blisko”,  nastąpi to do roku 2050. Myśli tu on bardziej o zjednoczeniu ludzkiej jaźni z maszyną, a nie stworzeniu od zera intelektu. Ale i ci pojmujący AI w sposób klasyczny naukowcy wskazują na połowę XXI wieku. Kolejne, drobniejsze osiągnięcia ze słabą AI pozwalają nam powoli przyzwyczajać się do myśli, że kiedyś inteligencja przestanie być wyłączną domeną ludzi i zwierząt .

Kim w przyszłości będzie dla nas sztuczna inteligencja? Sługą, tak jak poczciwy C-3PO z sagi Gwiezdnych Wojen? Bezlitosną władczynią jak w Matriksie? Kolegą podobnym do pana Data ze Star Treka? Kto wie, może czytasz ten tekst teraz, czytelniku z przyszłości, uśmiechając się gorzko i myśląc: „co żeśmy narobili?”.