Umelá inteligencia - budú roboti ako ľudia?

Toto je esej z predmetu

Expertné systémy

	Trenčianska Univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne Fakulta Mechatroniky
	Umelá inteligencia - budú roboti ako ľudia? esej

Autor:	Michal Weiss
Pedagogický vedúci:	prof. Andrea Julény
Študijný odbor:	Manažérstvo kvality produkcie
Akademický rok	2010/2011

Abstrakt ESTE NENI.

Abstract IT AINT YET. PLEASE BE PATIENT.

ssss

Počítače sa neustále zlepšujú a výkon je z roka na rok vyšší a vyšší. Veď si len spomeňte aké boli počítače pred 10 rokmi a aké sú dnes. Pamätám sa na prvú hru, ktorú som hral na svojom počítači a som si vravel aká je tam super AI a aké je to graficky premakané. Keď to porovnám s dnešnými hrami, tak hra v mobile vyzerá lepšie než táto a už by som ju nechcel v živote hrať. A prečo je to tak? Čo sa vlastne zmenilo za posledných 10 rokov? Myslím si, že najväčší rozdiel je v hustote umiestňovania tranzistorov do čipov. Veď výpočtová rýchlosť procesorov je závislá od počtu tranzistorov. Aby sme boli schopný umiestniť na čip viacej tranzistorov je nutné samozrejme zmenšiť kremíkové tranzistory, ktorých rozmery sú už teraz tak malé, že sa ich na čip procesora zmestí niekoľko sto miliónov. Napríklad čip Pentium, ktorý som mal v mojom prvom počítači mal vrstvy, ktorých hrúbka odpovedala približne dvadsiatim atómom.

Tento proces zmenšovania však nemôže pokračovať večne, pretože technologicky a finančne to nebude možné (v súčasnosti sa k leptaniu mikroskopických tranzistorov do kremíkových doštičiek používajú ultrafialové zariadenia). Veď si len predstavte do akých rozmerov by sme sa dostali. Áno presne tak, boli by to také malé rozmery ako molekuly. Ak by sa dosiahla veľkosť tranzistora na jeden atóm, presne takýto istý typ čipu mohol mať vrstvy s piatimi atómami. Je to síce už celkom sľubné, ale nezrealizovateľné, pretože by tu nastal kritický problém, ktorý by spôsobil, že elektrický prúd by presakoval z čipu a nastal by skrat v počítači. A ukážte mi niekoho kto by chcel počítač, ktorý by vyhadzoval poistky.

Možno sa pýtate prečo píšem o procesoroch, keď téma je o umelej inteligencií. Skúsim sa to teda stručne vysvetliť. Každý systém buď robot alebo mobil má v sebe nejaký mikroprocesor, ktorý je tzv. srdcom. Bez tejto súčiastky by nemohla žiadna umelá existencia nikdy fungovať teda aspoň zatiaľ.

Chcete vedieť čo nás čaká v budúcnosti? V jednom článku bolo písané, že po roku 2020 kremíková technológia definitívne skončí. Pýtate sa čo bude potom? Máme dve možnosti a to buď sa po roku 2020 nahradí kremíkový čip za iný, alebo budeme mať procesory na dnešnej úrovni. Takže na nejakú dokonalú umelú inteligenciu môžeme zabudnúť. Dúfam však, že už vedci teraz pracujú na postkremíkovej technológií, ktorá nahradí dnešnú technológiu a ovládne počítačový svet po roku 2020. Ak by sa im podarilo vymyslieť nejakú novú technológiu možno sa za pár rokov konečne dočkáme robotov inteligentných aspoň ako zviera.

Čo je umelá inteligencia

Načo nám je vlastne umelá inteligencia a čo to vlastne je? Poďme sa teda najprv pozrieť na pojem inteligencia. Skúsim to vysvetliť na logike, pretože to trocha súvisí aj s AI a je to celkom zrozumiteľný príklad. Logika vychádza z nejakých vecí alebo situácií, ktoré sa nám zdajú normálne. Predstavte si, že by ste žili na planéte kde je 24 hodín svetlo. Tento jav by Vám pripadal proste logický. Ak by ste išli na návštevu na Zem zdalo by sa Vám divné, že sa tu každý deň strieda svetlo a tma. Pre Vás by bolo normálne ak by svietilo neustále slnko a takto podobne je to aj s umelou inteligenciou. Keďže sa nedá presne určiť, ktoré zariadenie je “normálne“, ľudia sa snažili vytvoriť jednotný test, ktorý by určil, že tento stroj je inteligentný a tento nie je. Jedným z takýchto testov je Turingov test. Je to vlastne test, kde jeden kladie otázky počítaču a zároveň aj človeku. Obidvaja sa snažia odpovedať na otázky. Ak sa nevie jednoznačne určiť, ktorá odpoveď je zodpovedaná od počítača a ktorá od človeka, potom sa stroj vyhodnotí ako inteligentný stroj.

V súčasnosti sa snažia vytvoriť takú umelú inteligenciu, ktorá by bola schopná napodobniť ľudské správanie a tým pádom nahradiť človeka strojom. Ale prečo vlastne chceme nahrádzať človeka strojom? Dôvod je jednoduchý. Stroj sa nikdy neunavený, rozhoduje sa vždy rovnako, nie je ovplyvňovaný rôznymi faktormi ako je človek napríklad či má dobrú náladu, či je zdravý atď. A k prevádzke mu stačí len jedna vec a to elektrický prúd.

Určite sa pýtate, k čomu je to dobré. Ale je veľa odvetví, kde sa to môže využiť. Ani si to neuvedomujeme ale s umelou inteligenciou sa stretávame aj my. Ak občas hrávate počítačové hry tu sa môžte stretnúť s umelou inteligenciou. Avšak aj tu sa môžeme stretnúť s rôznymi kurióznymi situáciami, keď do nepriateľa strieľame jeden náboj za druhým, namiesto toho aby sa išiel schoval za kryt, tak on si stojí na mieste akoby sa nič nedialo. Proste stále sú tam nedostatky, ktoré sú spôsobené v obmedzenom výpočtovom výkone. Toto sú hlavné problémy, s ktorými sa dnešný výskum umelej inteligencie musí vyrovnávať.

Samozrejme, že kvôli hrám vytvárať dokonalú umelú inteligenciu je zbytočné, avšak možno využiť hocikde napríklad aj v zdravotníctve, kde by mohol počítač určiť rýchlo správnu diagnózu a tým zachrániť životy.

Ako to funguje

Keď som sa kedysi snažil naprogramovať vlastnú hru pohorel som práve na umelej inteligencií. Možno sa čudujete, že čo môže byť na tom takého tažkého. Predstavte si, že máte namodelované mesto do ktorého vložíte panáka, ktorému chcete naprogramovať AI. Vyžadujete od neho aby sa pohyboval po meste. Lenže ako to docieliť?

Poďme sa na to pozrieť ako to všetko funguje. Predstavte si, že počítač uhádne na čo myslíte. Určite to neuhádne kvôli tomu, že Vám vidí priamo do hlavy a zistí všetky Vaše myšlienky. Čo myslíte teda ako to funguje? Princíp je v podstate jednoduchý. Počítač sa rozhoduje podľa pevných algoritmov, ktoré naprogramoval a vložil do neho človek. Samozrejme, že to nemôže byť hocikto. Musí to byť špičkový programátor v danej oblasti.

Pokúsim sa to vysvetliť na príklade, ktorý bol na prednáške. Predstavte si jednoduchú hru uhádni na čo myslím. Nech sa nejakého počítača opýtame otázku. Uhádni na aké zviera myslím? Počítač samozrejme nevie či myslíme na psa, leva, mačku a atď. Aby to všetko fungovalo počítač musí mať uloženú v sebe databázu, v ktorej sú uložené všetky zvieratá a k nim priradené vlastnosti napríklad pre mačku by to mohlo vyzerať takto:

• mačka - domáce zviera, cicavec, štvornožec, mäsožravec.

Počítač je stále zmätený, preto sa musí opýtať nasledujúcu otázku je to domáce zviera? Ak na túto otázku odpovieme áno, systém už vie, že lev to nebude, pretože lev nie je domáce zviera, ale ešte stále mu zostáva veľa možností. Preto systém pokračuje ďalej a spýta sa ďalšie otázky ako napr. má to zviera štyri nohy, je mäsožravec. Ak na tieto otázky budeme odpovedať áno, počítač bude postupne vylučovať zvieratá až nakoniec mu zostane jedno zviera a to mačka. Myslím, keď si podrobnejšie pozriete obrázok Vám to bude hneď jasnejšie.

Ukážka princípu výberu AI

Teraz to vyzerá jednoducho, ale nie vždy je to takéto jednoduché, pretože pri riešení náročnejších problémov sa používajú rôzne zložitejšie algoritmy ako:

• neurónové siete,
• teória učenia strojov,
• fuzzy logika,
• expertné systémy a iné.

A je vôbec možné takéto stroje nazvať inteligentnými, pokiaľ nie sú schopné sa učiť nové veci a prispôsobiť sa novým situáciám. Podľa mňa áno, veď skúsme spraviť jednoduchý test. Koľko je napríklad 245*369? Pri počítani sa pekne zapotíte a výsledok bude aj tak pravdepodobne zlý. Na jednoduchom stroji ako kalkulačka máme vysledok za pár sekúnd a výsledok je sto percentne dobrý pokiaľ všetko dobre naťukáme. Takže môžme sa spýtať sami seba je kalkulačka inteligentnejšia než my? Možno väčšina z Vás nebude so mnou súhlasiť ale áno je, ale samozrejme iba čo sa týka matematických operácií. Poďme sa teraz pozrieť na učiace sa roboty.

Učiaca sa AI

Určite väčšina z Vás neznáša slovo učenie a to hlavne pred skúškovým obdobím. Určite ste niekedy rozmýšľali nad tým, keby sa mohol niekdo za Vás učiť a Vy by ste mohli stráviť čas príjemnejšie a nie celé dni nad knihami. Ale je to technicky možné v dnešnej dobe? Samozrejme, že zatiaľ nie ináč by som si to hneď kúpil. Ale bolo by to skvelé ak by sa mohol dať nejaký čip aplikovať do hlavy, ktorý by spolupracoval s mozgom a tento čip by mal v sebe informácie, ktoré by získal učením s kníh.

Na obrázku je dinosaurus Pleo, ten kdo bol na prednáške už vie čo všetko dokáže ale pre tých čo neboli skúsim ho trocha popísať. Je to robot, ktorý sa dokáže učiť z okolia, takže sa bude správať tak ako si ho vychováme.

Pleo

Budú roboti ako ľudia

Nie je vylúčené, že sa nám podarí vytvoriť ešte v tomto storočí robota, ktorý by bol inteligentný aspoň ako zviera, ak nie dokonca tak ako sme my. Zákony umelej inteligencie sa stále objavujú avšak pokrok v tejto oblasti je rýchly a sľubný. Možno sa nám raz podarí rozlúštiť ako presne funguje DNA človeka. Aj keď sú nejaké podobnosti medzi mozgom a počítačom, je tu výrazný rozdiel. Mozog je sústava neurónov, ktoré sú pospájané spolu, teda jeden neurón môže byť spojený s viacerými a dokonca je schopný zrušiť spojenie medzi náhodnými neurónmi. Toto počítač zatiaľ nedokáže. Predstavte si napríklad sieť, kde je počítač spojený s viacerými počítačmi, presne takto je to aj v mozgu. Len stále nevieme princíp ako sa informácie ukladajú do neurónov. Ak by sa nám to podarilo, tak by bola reálna šanca vytvoriť kópiu mozgu a vytvoriť robot, ktorý by bol inteligentný ako človek ak nie aj viac. Nechajme sa teda prekvapiť čo sa stane po roku 2020, len dúfam, že nedopadneme, ako som čítal v knihe názor jedného fyzika: „nie je vylúčené, že sa staneme domácimi maznáčikmi počítačov a život pokojových psíkov, dúfam však, že si zachováme možnosť vytiahnuť zástrčku hocikedy budeme chcieť“. Takúto situáciu sme mohli vidieť aj vo filme Alexa Proyas Já robot, kde roboti ovládli Zem.