История искусственного интеллекта

Идея механического существа захватывает воображение; она давно поселилась в умах изобретателей, инженеров, математиков и мечтателей.

В греческой мифологии бог Вулкан ковал из золота механических прислужниц и делал трехногие столики, способные передвигаться сами по себе. Еще в 400 г. до н. э. греческий математик Архит Тарентский писал о том, что можно было бы сделать механическую птицу, которая двигалась бы за счёт силы пара.

В I в. Герон Александрийский (ему приписывают изобретение первой паровой машины) делал автоматы, причем один из них по легенде был способен разговаривать. Девятьсот лет назад Аль-Джазари придумывал и конструировал такие автоматические устройства, как водяные часы, всевозможные кухонные приспособления и музыкальные инструменты, движимые силой воды.

В 1495 г. великий итальянский художник и ученый эпохи Возрождения Леонардо да Винчи нарисовал схему механического рыцаря, который мог сидеть, двигать руками, головой и открывать и закрывать челюсть. Историки считают схему да Винчи первым реалистичным проектом человекоподобной машины.

Первого действующего, хотя и грубого робота построил в 1738 г. Жак де Вокансон; он сделал андроида, который мог играть на флейте, и механическую утку.

Мы можем назвать самую, на данный момент, влиятельную личность в области искусственного интеллекта. Это великий британский математик Алан Тьюринг – провидец, сумевший заложить краеугольный камень в исследование это проблемы.

Именно с Тьюринга начинается компьютерная революция. Он создал в своем воображении машину (которую с тех пор называют машиной Тьюринга), состоящую всего из трех элементов: вход, выход и центральный процессор, способный выполнять строго заданный набор операций. На базе этого представления Тьюринг установил законы работы вычислительных машин, а также точно определил их ожидаемую мощность и пределы их возможностей. И сегодня все цифровые компьютеры подчиняются жестким законам Тьюринга. Структура и устройство всего цифрового мира многим обязаны этому ученому.

Часть II: Настоящее. Современные подходы к созданию искусственного интеллекта.

Попытки учёных всего мира по созданию роботов, обладающих разумом, встретились с по крайней мере с двумя серьёзными проблемами, которые не позволяют заметно продвинуться в этом направлении: это распознавание образов и здравый смысл. Роботы видят гораздо лучше нас, но не понимают увиденного. Роботы слышат гораздо лучше нас, но не понимают услышанного. Чтобы решить эту проблему исследователи пытались применить подход «сверху вниз»[9]. Целью учёных было запрограммировать все правила и законы распознавания образов и здравого смысла и записать эти программы на один CD-диск. Они считают, что любой компьютер, в которой вы вставите этот диск, мгновенно осознает себя и станет разумным, не хуже человека.

В 50-60-х годах были достигнуты громадные успехи в этом направлении. Появились роботы, способные играть в шашки, решать алгебраические задачи, поднимать с пола кирпичики и т.п. В 1969г. робот Шейки произвёл настоящую сенсацию. Эта колесная тележка с камерой наверху и компьютером типа PDP мог перемещаться в пространстве, анализируя объекты вокруг.

Однако, вскоре проявились и недостатки такого подхода. Появились громоздкие неуклюжие роботы, которые были способны ориентироваться в помещении, в котором есть объекты только с прямыми углами. Забавно, но плодовая мушка, мозг которой содержит всего-то 250 000 нейронов и которая по вычислительной мощи в подметки не годится любому роботу, без всякого труда ориентируется и передвигается в трёх измерениях.

Благодаря этому подходу учёные начали понимать, что игра в шахматы или перемножение громадных чисел задействует лишь крохотную долю человеческого разума. Победа в 1997г. компьютера Deep Blue фирмы IBM над чемпионом мира по шахматам Гарри Каспаровым стала доказательством того, что для победы в шахматах можно даже не думать. Это не означает, что Каспаров не умеет глубоко размышлять; это означает только, что при игре в шахматы можно обойтись и без глубоких мыслей.

В общем попытки запрограммировать все законы здравого смысла и загнать их в один компьютер провалились потому, что у здравого смысла слишком много законов. Человек осваивает их без усилий — ведь он с самого рождения постоянно сталкивается с действительностью, постепенно впитывая в себя законы физики и биологии. Чтобы научить роботов обучаться, подобно живому существу, был применен метод «снизу вверх».

Суть этого подхода заключается в том, чтобы, подражая эволюции, заставить робота учиться на собственном опыте, как учится младенец. Ведь насекомые, скажем, руководствуются при движении не тем, что сканируют картинку окружающего мира, разбивают её на триллионы пикселей и обрабатывают полученное изображение. Нет, мозг насекомого состоит из «нейронных сетей» — самообучающихся машин, которые медленно, натыкаясь на препятствия, осваивают искусство правильно передвигаться во враждебном мире. Известно, что в MIT (Массачусетский технологический институт) с огромным трудом создали робота, передвигающегося по комнате подходом «сверху вниз», зато при использовании подхода «снизу вверх» роботы уже через несколько минут способны носиться по комнате.

Одним из новых проектов Родни Брукса (директор лаборатории ИИ MIT) стал COG — попытка создать механического робота с разумом шестимесячного младенца. Внешне робот представляет собой мешанину проводов, электрических цепей и приводов, но снабжен головой, глазами и руками(изображения рядом). В нём нет программы, определяющей какие бы то ни было законы разума. Вместо этого робота научили фокусировать глаза и следить за человеком-тренером, который пытается научить робота простым навыкам.

Некоторые ученые считают, что когда-нибудь два подхода – «сверху вниз» и «снизу вверх» - сольются воедино, и такое слияние может стать ключом к созданию настоящего искусственного интеллекта и человекоподобных роботов. В конце концов, когда ребенок учится, он пользуется обоими методами: сначала маленький человек полагается в основном на методику «снизу вверх» - он натыкается на предметы, ощупывает их, пробует на вкус и т.п.; но затем он начинает получать словесные уроки от родителей и учителей, из книг – в этот момент приходит время для подхода «сверху вниз». Даже будучи взрослыми, мы постоянно смешиваем оба подхода. К примеру, повар читает рецепт, но не забывает пробовать блюдо, которое готовит.