Эволюция и становление интеллекта

Каждая технология породила свои специфические понятия, термины и методы. Технология следующего уровня чаще всего их заимствует, однако возникают и новые понятия, образующие новую теорию. Для искусственного интеллекта таким понятием является понятие о знаниях.

Таким образом, мы видим, что искусственный интеллект - новейшая информационная технология, имеющая специфический круг задач и базирующаяся на ранее существовавших технологиях.

12.Искусственный интеллект в наши дни.

Какие возможности предоставляет искусственный интеллект в наши дни? Краткий ответ на этот вопрос сформулировать сложно, поскольку в этом научном направлении существует слишком много подобластей, в которых выполняется очень много исследований. Ниже приведен краткий обзор современных разработок с применением технологий искусственного интеллекта:

Автономное планирование и составление расписаний. Работающая на удалении в сотни миллионов километров от Земли программа Remote Agent агентства NASA стала первой бортовой автономной программой планирования, предназначенной для управления процессами составления расписания операций для космического аппарата. Программа Remote Agent вырабатывала планы на основе целей высокого уровня, задаваемых с Земли, а также контролировала работу космического аппарата в ходе выполнения планов: обнаруживала, диагностировала и устраняла неполадки по мере их возникновения.

Ведение игр. Программа Deep Blue компании IBM стала первой компьютерной программой, которой удалось победить чемпиона мира в шахматном матче, после того как она обыграла Гарри Каспарова со счетом 3.5:2.5 в показательном матче. Каспаров заявил, что ощущал напротив себя за шахматной доской присутствие «интеллекта нового типа». Журнал Newsweek описал этот матч под заголовком «Последний оборонительный рубеж мозга». Стоимость акций IBM выросла на 18 миллиардов долларов.

Автономное управление. Система компьютерного зрения Alvinn была обучена вождению автомобиля, придерживаясь определенной полосы движения. В университете CMU эта система была размещена в микроавтобусе, управляемом компьютером NavLab, и использовалось для проезда по Соединенным Штатам; на протяжении 4586.6 км система обеспечивала рулевое управление автомобилем в течение 98% времени. Человек брал на себя управление лишь в течение остальных 2%, главным образом на выездных пандусах. Компьютер NavLab был оборудован видеокамерами, которые передавали изображения дороги в систему Alvinn, а затем эта система вычисляла наилучшее направление движения, основываясь на опыте, полученном в предыдущих учебных пробегах.

Диагностика. Медицинские диагностические программы, основанные на вероятностном анализе, сумели достичь уровня опытного врача в нескольких областях медицины. Хекерман описал случай, когда ведущий специалист в области патологии лимфатических узлов не согласился с диагнозом программы в особо сложном случае. Создатели программы предложили, чтобы этот врач запросил у компьютера пояснения по поводу данного диагноза. Машина указала основные факторы, повлиявшие на ее решение, и объяснила нюансы взаимодействия нескольких симптомов, наблюдавшихся в данном случае. В конечном итоге эксперт согласился с решением программы.

Планирование снабжения. Во время кризиса в Персидском заливе в 1991 году в армии США была развернута система DART (Dynamic Analysis and Replanning) для обеспечения автоматизированного планирования поставок и составления графиков перевозок. Работа этой системы охватывала одновременно до 50 000 автомобилей, единиц груза и людей; в ней приходилось учитывать пункты отправления и назначения, маршруты, а также устранять конфликты между всеми параметрами. Методы планирования на основе искусственного интеллекта позволяли вырабатывать в течение считанных часов такие планы, для составления которых старыми методами потребовались бы недели. Представители агентства DARPA (Defense Advanced Research Project Agency – Управление перспективных исследовательских программ) заявили, что одно лишь это приложение сторицей окупило тридцатилетние инвестиции в искусственный интеллект, сделанные этим агентством.

Робототехника. Многие хирурги теперь используют роботов-ассистентов в микрохирургии. Например, HipNav – это система, в которой используются методы компьютерного зрения для создания трехмерной модели анатомии внутренних органов пациента, а затем применяется робототехническое управление для руководства процессом вставки протеза, заменяющего тазобедренный сустав.

Понимание естественного языка и решение задач. Программа Proverb – это компьютерная программа, которая решает кроссворды намного лучше, чем большинство людей; в ней используются ограничения, определяющие состав возможных заполнителей слов, большая база с данными о встречавшихся ранее кроссвордах, а также множество различных источников информации, включая словари и оперативные базы данных, таких как списки кинофильмов и актеров, которые играли в этих фильмах. Например, эта программа способна определить, что одним из решений, подходящих для ключа «Nice Story», является слово «ETAGE», поскольку ее база данных содержит пару ключ-решение «Story in France/ETAGE», а сама программа распознает, что шаблоны «Nice X» и «X in France» часто имеют одно и то же решение. Программа не знает, что Ницца – город во Франции, но способна разгадать эту головоломку.

Выше приведено лишь несколько примеров систем искусственного интеллекта, которые существуют в настоящее время. Искусственный интеллект – это не магия и не научная фантастика, а сплав методов науки, техники и математики.

13.Будущее искусственного интеллекта.

Рей Курцвейл в своей смелой книге «Век одухотворенных машин» и Билл Гейтс в своей провидческой книге «Дорога вперед» отмечают постепенное увеличение в течение XX столетия скорости работы компьютеров (измеряемой в тысячах долларов в секунду). В первой половине XX столетия скорость удваивалась каждые три года; между 1950 и 1966 годами она удваивалось каждые два года; а теперь она удваивается каждый год, что указывает на экспоненциальный рост, предсказанный Гордоном Муром, соучредителем компании «Интел»: в 1965 году он отметил, что мощность компьютерного чипа будет удваиваться каждый год. Хотя Мур и не предполагал, что такой рост будет длиться вечно — есть определенный предел, диктуемый физическими законами, — скорость роста мощности компьютеров за прошлые 40 лет удваивалась примерно каждые 18 месяцев. Эту скорость развития называют законом Мура.

Если мощность компьютеров продолжит увеличиваться и в последующие несколько десятилетий, а у нас есть веские причины полагать, что так оно и будет, то, даже если экспоненциальная скорость роста замедлится, в итоге возможности будущих машин приблизятся к возможностям мозга человека. Некоторые предсказывают, что потенциал компьютеров приблизится к возможностям человеческого мозга уже к 2021 году. Чтобы осуществилось это фантастическое предсказание и искусственный мозг заработал подобно человеческому (только быстрее), необходима не только скорость вычислений. Каждый из пяти видов чувствительности человека каждый день обнаруживает и обрабатывает миллионы битов информации. Эти биты различным образом смешиваются с имеющимися знаниями в довольно сложную сеть, которая позволяет каждому из нас разумно реагировать на новые стимулы окружения в борьбе за выживание. Последний компонент, необходимый для искусственного мозга, — формулы, управляющие работой органического мозга. Это чрезвычайно сложный вопрос, и точно неизвестно, из чего состоят рабочие коды; к данным свойствам относятся потенциал самоорганизации информации в возможных сетях, способность к рекурсивному поиску и способность учиться и приспосабливаться к внешним и внутренним сигналам. Альтернативная программа должна объединить компьютерные биты в органический мозг, и в этом направлении уже достигнуты некоторые успехи. Реализуя фантастические мечты исследователей искусственного интеллекта, мы должны учитывать некоторые фундаментальные особенности структурных компонентов мозга и компьютера, вычислительной мощности и компьютерного моделирования. Мы знаем, что в человеческом мозге содержится около 100 млрд нейронов и каждый нейрон связан с другими нейронами приблизительно 1000 связей (окончательно их число все еще неизвестно). Это приблизительно 100 трлн. параллельных связей, которые повышают возможности мозга. Однако органический мозг реагирует медленно, выполняя около 200 вычислений в секунду. Если мы перемножим эти числа (100 трлн. связей, производящих 200 вычислений в секунду), мы получим 21 млрд. вычислений в секунду. Вот так работает на мозг каждую секунду. Лучший компьютер с объемной параллельной нервной сетью, как следует из написанного выше, способен выполнять 2 млрд. вычислений в секунду. Мозг на основе кремния отличается от органического мозга тем, что обрабатывает информацию намного быстрее.        

Если вычислительная способность машин в будущем будет увеличиваться согласно закону Мура, то к 2021 году существующие системы увеличат свою мощность приблизительно в 23 раза, что приведет к увеличению скорости до 21 млрд. вычислений в секунду. Есть огромная концептуальная преграда между типами действий, выполняемых человеческим мозгом и искусственным мозгом. Как говорилось ранее, возможно, нам удастся создать кантату Баха, полотно Ван Гога или стихотворение Э. Э. Каммингза, которые пройдут тест Тюринга. Вероятно, можно даже создать вышеупомянутые произведения, которые будут оценены людьми как квинтэссенция творчества художника — что-то вроде эстетического прототипа для каждого художника, а не просто «копии художника». Но для этого произведенные человеком образцы должны быть изучены и поняты неорганической машиной. Сам человек обеспечивает лишь программу. Даже если мыслящие программы в будущем превзойдут человеческое мышление, именно люди будут снабжать информацией компьютеры и приводить в действии новые мыслящие машины. Возможно, было бы разумно поместить в новый мозг некую схему, которая сможет все объяснять нам в простых человеческих понятиях, или на нашу долю останутся лишь функции обслуживания, а не интеллектуальные функции.

Заключение.

В ходе анализа научной работы было выявлено, что человек возник от обезьян. Человека отнесли к типу хордовых, подтипу позвоночных, классу млекопитающих, отряду приматов, семейству людей. Благодаря естественному отбору обезьяны, спустившиеся с деревьев на землю, стали жить стаями. Такой образ жизни способствовал быстрому развитию мозга, психики, возникновению речи и понятийного (абстрактного) мышления.

В 1839 году Ч. Дарвин сформулировал теорию эволюции. Он не только доказал существование эволюции, но и объяснил, как она может происходить. Второй вывод из работы Дарвина содержит гипотезу о естественном отборе, который может служить механизмом эволюции.

Главные отличия человека от животных состоят в следующем: речь, абстрактное мышление, труд,  развитие социальных отношений.

Наука о происхождении и эволюции человека, образовании человеческих рас и о нормальных вариациях физического строения человека называется антропологией. Антропология как самостоятельная наука сформировалась в середине XIX века. Основные разделы антропологии: морфология человека, учение об антропогенезе, расоведение.

Итак, с помощью этой науки мы выяснили, как выстраивается линия эволюции человека: «Человек умелый», «Человек прямоходящий», «Человек неандертальский» и «Человек разумный».

В процессе рассмотрения эволюции культуры мы выявили, что в каменном веке человек, чтобы выжить, пользовался различными орудиями труда, и в это же время у него появляется интерес к «пещерному искусству». В мезолите преобладал охотничье-собирательный тип общественного устройства. В  неолите – одомашнивание диких животных, переход к выращиванию растений и оседлому образу жизни.

Говоря об интеллекте, непосредственным его предшественником выступает так называемое «конкретное мышление». Сущность жизни на первоначальном этапе развития заключается в неустранимой тенденции живого к самосохранению, осуществляемой путем адаптации. Такой способ существования как раз и порождает новую форму мышления - человеческий интеллект. Как уже упоминалось ранее, первым достижением первобытного интеллекта было создание первых орудий труда. Нужно также отметить, что причиной возникновения нового уровня интеллекта – объясняющего –  была деятельная практическая природа человека, поскольку труд есть причинная деятельность, неизбежно порождающая объясняющий интеллект. Также к первобытному интеллекту относится религиозный интеллект, возникший 40-50 лет назад. В религиозном интеллекте намечалось различие являющегося и сущностного миров.

Для интеллекта Эпохи Возрождения характерна реалистическая парадигма. Она нашла три наиболее ярких своих выражения: в естествознании, гуманистической культуре, пантеистической философии. Характерной чертой реалистической парадигмы является её гуманистическая направленность и суть.

Сегодня интеллект человека увеличился: за счет достижений в области искусственного интеллекта создано большое количество научных разработок, которое существенно упрощает жизнь людей. Распознавание речи или отсканированного текста, решение вычислительно сложных задач за короткое время и многое другое - все это стало доступно благодаря развитию искусственного интеллекта.

Замена специалистов на системы искусственного интеллекта, в частности на экспертные системы, разумеется, там, где это допустимо, позволяет существенно ускорить и удешевить процесс производства. Системы искусственного интеллекта всегда объективны и результаты их работы не зависят от моментного настроения и ряда других субъективных факторов, которые присущи человеку. Но, несмотря на все вышесказанное, не стоит питать сомнительные иллюзии и надеяться, что в ближайшем будущем труд человека удастся заменить работой искусственного интеллекта. Опыт показывает, что на сегодняшний день системы искусственного интеллекта достигают наилучших результатов, функционируя совместно с человеком. Ведь именно человек, в отличие от искусственного интеллекта, умеет мыслить нестандартно и творчески, что позволяло ему развиваться и идти вперед на протяжении всей его эпохи.