Sztuczna inteligencja. Pies, czyli kot

Parę miesięcy się zbierałem, żeby napisać, co to jest sztuczna inteligencja, czyli z angielskiego AI (artificial intelligence) – a po polsku w skrócie SI. Powinienem był zrobić to dawno – ale kajam się i nadrabiam zaległości.

I w zasadzie im dłużej rozważamy – czym jest AI, tym definicja się komplikuje. Jeśli coś sztucznego naśladuje coś prawdziwego to, żeby dobrze uchwycić problem, najpierw trzeba określić, czym jest ten prawdziwy byt, który nasza sztuczna inteligencja AI naśladuje.

Dzisiaj, w pierwszym artykule z serii o Artificial Intelligence skupię się na ogólnym podejściu i klasyfikacji AI. W polskiej literaturze stosuje się często skrót SI (od pierwszych liter wyrażenia Sztuczna Inteligencja), ale będę się posługiwał angielskim skrótem AI. AI to oczywiście oprogramowanie. Albo algorytmy. Albo super komputer – albo wszystko naraz.

W kolejnych artykułach będę wchodził głębiej w tematykę AI – podając konkretne przykłady, zastosowania sztucznej inteligencji czy też aktualny (publiczny) stan wiedzy.

Pierwszy kontakt z AI – Star Wars

Mój pierwszy kontakt ze sztuczną inteligencją to były dwa roboty C3PO i R2D2 z filmu „Gwiezdne Wojny” (Star Wars). Roboty te były w pełni samodzielnymi maszynami, miały pewne cechy superinteligencji (AGI), ale wykonywały polecenia ludzi. Twórca „Gwiezdnych Wojen” wymyślił tzw. chip posłuszeństwa, który przypinało się robotom, aby nie uciekały(!) i były posłuszne swojemu aktualnemu właścicielowi, czyli człowiekowi.

W zespole roboty R2D2 i C3PO stanowiły bardzo zabawną parę – jeden jak pies, drugi jak kot. Coś jak Flip i Flap, Bolek i Lolek czy Kajko i Kokosz. Ten, który jako tako przypominał człowieka, czyli złoty C3PO był śmieszny, zasadniczy, przemądrzały (jak smerf Ważniak) i był beznadziejnie poprawny i tchórzliwy.

R2D2 jak człowiek

O wiele ciekawszą postacią, z twardszym charakterem, był posługujący się językiem BOCE robot R2D2. Z wyglądu to połączenie pralki i odkurzacza z kilkoma światełkami i magicznym cyklopicznym okiem. Był odważny, gadatliwy, mądry i zadziorny, ale mało ruchliwy. Potrafił zawalczyć o swoje, pomóc, uciekał, kiedy to było konieczne i – co ważne – nie poddawał się. Czasem latał jak IronMan na krótkie dystanse. Był świetnym nawigatorem i mechanikiem w kosmosie. Postać R2D2 jest bardziej ludzka w swojej robotyczności niż niejeden człowiek. No i potrafił wyświetlić film holograficzny, co na owe czasy było „ekstra”.

Poza robotami ze sztuczną inteligencją poznaliśmy w „Gwiezdnych wojnach” pierwszego cyborga, który od razu budził lęk. To był oczywiście Darth Vader z fascynującym głosem Jamesa Earl Jonesa i hełmem ze skomplikowaną automatyką podawania leków i wspomagania wzroku.

Vader budził strach i przerażenie nie tylko swoich współpracowników, ale także widzów. Nawet w największej ciemności słyszeliśmy jego świszczący oddech wydawany przez wbudowany w hełm respirator. Vader miał moc, która nie była AI. Vader nie był maszyną, ale człowiekiem.

Ale wróćmy do tematu inteligencji.

Czym jest ludzka inteligencja?

Podejmijmy więc próby wyjaśnienia: czym jest inteligencja ludzka. Według mojej własnej definicji ludzka inteligencja albo po prostu inteligencja to zdolność rozwiązywania problemów, umiejętność adaptacji do zmieniających się warunków i zdarzeń, łatwość do wyciągania wniosków. Oczywiście inteligencją – poza człowiekiem – mogą posiadać także inne zwierzęta. Wyższa inteligencja teoretycznie pomaga łatwiej i szybciej rozwiązywać problemy. Dzięki niej dopasowujemy się do okoliczności i możemy wyciągać wnioski nawet z niepełnych lub skomplikowanych danych wejściowych. Inteligentny człowiek to taki, który popełnia błędy, zauważa, że je popełnił, wyciąga wnioski i potem ich już nie popełnia. O ile nie zapomni o tym, jakie to były błędy.

Błędy

Człowiek, który nie uczy się, popełnia błędy i ich nie koryguje. Czyli może ciągle popełniać te same błędy albo nie wie, że popełnił błąd. Wtedy mówimy, że ktoś jest mniej inteligentny albo… że wpływają na niego emocje, albo stan jego zdrowia.

Jak zatem poprawiać błędy w oprogramowaniu? Obecnie te błędy poprawia raczej człowiek, chociaż automaty dokonują już testów i pomagają w ich wyszukiwaniu.

No, chyba że człowiek, którego oglądamy w telewizorze lub na Youtubie, albo nasz współpracownik ma charakter idioty, albo kretyna czy debila i nic do NIEGO NIE DOCIERA. Ale, wbrew temu, co napisałem w pierwszym akapicie – ten kretyn jednak pewnie jest bardzo inteligentny, a nam puszczają emocje i tracimy zdolność do racjonalnej oceny więc i sami stajemy się mniej inteligentni!

Jak więc być precyzyjnym w opisie tej ludzkiej inteligencji ? Zobaczcie w Wikipedii, że każdy filozof i naukowiec czy psycholog definiuje inteligencję inaczej ! Definicje inteligencji w Wikipedii. Może i tą moją definicję warto tam dopisać?

Co to jest sztuczna inteligencja?

Sztuczną inteligencją nazywamy zastępowanie działania i możliwości człowieka (ludzkiej inteligencji) działaniami podejmowanymi przez maszyny, czyli komputery i roboty.

Sztuczna inteligencja to oczywiście oprogramowanie komputerowe, które działa na określonym sprzęcie informatycznym – na serwerze, komputerze PC czy na smartfonie. W uproszczeniu można powiedzie, że są to zaawansowane algorytmy – aplikacje, które mają zdolność uczenia się. Na smartfonie taki algorytm AI np. ma zdolność rozpoznawania twarzy na zdjęciach i przypisywania tych twarzy do konkretnych osób. Na podstawie rekomendacji człowieka – oprogramowanie AI smartfona potrafi modyfikować swoje następne typowania i się poprawiać w kolejnej rekomendacji.

Przekładając to na język bliższy informatyce to:

„Sztuczna inteligencja to zdolność systemu do poprawnej interpretacji danych zewnętrznych, uczenia się na podstawie tych danych i wykorzystywania zdobytych informacji do osiągania określonych celów i zadań poprzez elastyczną adaptację”. A.Kaplan, M.Haenlein

W Unii Europejskiej definiują AI tutaj.

Wąska i szeroka sztuczna inteligencja

Istnieją dwa ogólne typy sztucznej inteligencji:

A. wąska sztuczna inteligencja (narrow AI albo weak AI)

B. ogólna sztuczna inteligencja (General AI albo strong AI)

A.Wąska sztuczna inteligencja (dziedzinowa AI)

Wąska sztuczna inteligencja to rodzaj sztucznej inteligencji, która wykonuje jeden rodzaj zadań. Wykonuje te zadania w wąskiej dziedzinie, których inteligentne systemy zostały nauczone. Jest to na przykład Asystent Google w telefonach z systemem Android czy Siri dla użytkowników telefonów Apple. Autonomiczne auta czyli Tesla Elona Muska są również w tej grupie wąskiej AI.

B. Ogólna sztuczna inteligencja (AGI)

Ogólna sztuczna inteligencja ma nieco większą złożoność i próbuje naśladować ludzki intelekt, wykorzystując jego zdolność do uczenia się i stosowania zdobytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Przechodzimy teraz przez proces przejścia od wąskiej sztucznej inteligencji do ogólnej sztucznej inteligencji, na przykład w dziedzinie przetwarzania języka naturalnego.

Lista dziedzin i problemów AI

Sztuczna Inteligencja zajmuje się dziedzinami, które odnoszą się do następujących problemów:

1. Rozumowanie, rozwiązywanie problemów (gra w szachy lub w GO)
2. Wiedza i jej reprezentacja (np.Wikipedia)
3. Planowanie (plan lekcji w szkole)
4. Uczenie się (rozpoznawanie i rozróżnianie ludzi na zdjęciach)
5. Przetwarzanie języka naturalnego (rozmowa z voicebotem i czatbotem)
6. Zmysły (percepcja)  pozwalające widzieć, słyszeć, czuć smak i zapach, dotyk i zmiany temperatury, percepcja to także świadomość otoczenia.
7. Poruszanie się i manipulacja przedmiotami (samochody autonomiczne, roboty w magazynach i fabrykach)
8. Inteligencja społeczna (autopsycholog, autokonsjerż, autorecepcjonista)

Tymi dziedzinami zajmują się w ramach nauki o informatyce twórcy oprogramowania. Nie ma takiej opcji, aby wyłącznie informatycy pracowali nad sztuczną inteligencją. Potrzebują ogromnej ilości danych wejściowych, potrzebują analityków tych danych, potrzebują psychologów, neurologów i nauczycieli logiki. Potrzebują trenerów, testerów, behawiorystów…. potrzebują setek specjalistów w różnych specjalnościach, aby dogłębnie zbadać schematy zachowania ludzkości.

Emocje

Ale czy można zastąpić całego człowieka tą inteligencją ? A co z emocjami ? co z miłością i nienawiścią? Czy przyszła samodzielna super AI powinna odczuwać strach i czegoś się bać ? Tak jak w klasyce filmów SF czyli w Odysei Kosmicznej 2001 Stanleya Kubricka strach przed wyłączeniem – czyli „przed śmiercią” odczuwał główny komputer – superinteligentny HAL9000.

Ja nie znam odpowiedzi na to pytanie – ale poszukiwaniem odpowiedzi o tym, jaka powinna być AI czyli SI zajmują się filozofowie oraz autorzy książek i filmów science-fiction.

Pytaniem, jaka powinna być AI zajął się dość głęboko Steven Spielberg w swoim filmie „A.I.” . Filmowy eksperymentalny chłopiec-android ma wbudowaną opcję „miłości i przywiązania do rodziców/matki (po wpisaniu dość długiego „PIN” do uruchomienia miłości). Robochłopiec jest idealny, genialny i przytulaśny. Rodzice biorący udział w eksperymencie porzucają jednak sztuczniaka na rzecz swojego realnego syna. Dalej chłopiec android doświadcza wszelkiego zła ze strony świata ludzi, którzy odrzucają sztuczne inteligencje i plastikowe ciała robotów. Urządzają wręcz igrzyska, na których kulminacyjnym punktem jest „zabicie” robota – czyli destrukcja jego ciała i „duszy”. Ład i porządek wprowadzają do „duszy” robota kosmici o tak wysokiej inteligencji, że skali reżyserowi zabrakło. Wskrzeszają więc „matkę” kochaną przez androida i dając chłopcu ukojenie w zaprogramowanej miłości.

Jak odróżnić inteligencję od algorytmu

A jak to będzie z inteligencją wśród komputerów programów i robotów? Gdzie jest granica pomiędzy algorytmem ( czyli ustalonym trybem postępowania) od działania inteligentnego – czyli adaptacji do zmieniających się warunków.

Algorytm automatycznego pilota zastosowany w Boeingu 737 MAX w 2019 roku nie zauważał zbliżającej się ziemi i doprowadzał do katastrofy samolotu. W ciagu kilku tygodni spadły katastrofalnie dwa najnowocześniejsze samoloty Boeinga 737 Max, które łącznie pochłonęly ponad 330 ofiar.

W schemacie algorytmu autopilota nie było mowy o tym, że człowiek może chcieć zabrać mu stery i podnieść nos samolotu. Podobno to był błędnie działający sensor systemu MCAS, który zamiast w uproszczeniu pokazywać, że samolot leci w dół uparcie pokazywał, że samolot leci do góry, więc autopilot wymuszał obniżanie lotu. Człowiek widział, że to się dzieje – i próbował się przeciwstawić autopilotowi – ale ten nie chciał przerwać swojego działania, bo uważał, że ratuje samolot od upadku na ziemię. Algorytm nie uwzględniał innych parametrów lotu (nie było tego w schemacie algorytmu), nie uwzględniał też woli pilota, który naciskał na stery wysokości. Gdyby decyzję w tej sprawie podejmowała (sztuczna) inteligencja – musiałaby brać pod uwagę wiele czynników – niektóre mogły być sprzeczne. W przypadku sprzeczności danych wejściowych AI powinna się adaptować i znajdować najlepsze rozwiązanie lub… oddać kontrolę człowiekowi. No, chyba że jesteśmy na Marsie i wokół nie ma żywego ducha. Ale to zupełnie inna historia.

Czyli:algorytm jest bezmyślny, ale posłuszny jego twórcy a AI może nas zaskoczyć i powinna „przemyśleć” swoje postępowanie. Ale czy to oznacza, że AI myśli jak człowiek? Nie, absolutnie AI na razie nie myśli jak człowiek.

Na razie AI, które znamy to Machine Learning czyli ML

Definicja algorytmu a działanie ML

Komputer, który działa według ściśle określonego algorytmu robi dokładnie to, co kazał robić człowiek, który napisał ten program.

Maszyna, która ma wbudowaną sztuczną inteligencję, będzie działać zgodnie z zasadami machine learning (ML) czyli według reguł i zasad, które ustalił człowiek. Jednak proces uczenia się i potem tryb podjęcia decyzji będzie zależny od danych, które dostarczył człowiek tej ML do nauki.

Przykładowo jeśli maszyna ma nauczyć się rozpoznawania liter i człowiek dostarczy jej zestaw danych liter w języku suahili do rozpoznania to maszyna będzie umiała rozpoznawać litery w suahili, a nie będzie potrafiła rozpoznawać liter w alfabecie łacińskim.

Jeśli maszyna ma nauczyć się rozpoznawać dane o wzrostach spółek giełdowych, a dostarczymy mu zestaw niepełnych danych z okresów wyłącznie sprzed wielkich spadków giełdowych- to jego wnioski będą fałszywe. Po największych spadkach giełdowych, zwykle mamy wielkie kryzysy finansowe. Maszyna i oparta na niej sztuczna inteligencja będzie uważała, że świat finansowy jest bezwartościowy, ponieważ akcje na giełdzie wyłącznie spadają.

Obecnie główną technologią, dzięki której możemy mówić o jakimkolwiek postępie w sztucznej inteligencji AI jest Deep Learning, czyli głębokie uczenie maszynowe (Machine Learning). Jest to de facto użycie wielu poziomów sieci neuronowych, uczących się. Napiszemy o tym w kolejnych artykułach.

Niektórzy Amerykanie twierdzą, że postęp AI zależy od budżetu obronnego USA. Zgadzam się z tą tezą, ale uważam, że postęp AI zależy także od budżetu wojskowego Chin i chyba też Wielkiej Brytanii i Rosji.

Sztuczna inteligencja. Zastosowanie

Dobre zastosowania AI to wszystkie tematy zastępujące lub wyręczające ludzi – o ile wystarczy oczywiście mocy obliczeniowej i pamięci w serwerach we wszystkich chmurach świata, aby zastąpić ich w tych czynnościach. Ogromna ilość danych to wielkie wyzwanie dla wszystkich – a w szczególności przetwarzanie danych, analiza i wyciąganie wniosków.

Przyjemne zastosowania AI.

• samochody autonomiczne
• drony autonomiczne
• statki autonomiczne
• roboty do zbudowania kolonii na Marsie
• roboty sprzątające
• roboty saperskie i policyjne
• roboty medyczne
• roboty do budowy metra
• roboty w RPA czyli hiperautomatyzacja

Nieprzyjemne zastosowania AI

• pojazdy opancerzone autonomiczne
• drony bojowe
• okręty autonomiczne
• roboty do ataku na kolonie na Marsie
• roboty malujące graffiti
• Mechagodzilla
• roboty hakerzy
• Mątwy z Matrixa 1,2,3
• Terminator 1,2,3,4,5

Will the robots take my job?

AI czy też roboty z wbudowaną AI powinny za nas ludzi pracować. A co my będziemy robić z tym wolnym czasem, kiedy już nas zwolnią z roboty przez roboty ?

Ano, nie bardzo wiadomo. Możemy / musimy poszukać na pewno nowego zawodu.

Moglibyśmy te roboty oczywiście naprawiać, budować i programować. Możemy je trenować, wychowywać – prawie jak dzieci. Możemy z nimi rozpoznawać obrazy. Różnica jest taka, że tej czynności nie musimy powtarzać przy każdej nowej maszynie z AI. AI sobie te dane i trening zapisze na dyskach. Po otwarciu nowej instancji AI wczyta sobie całą wiedzę i schematy postępowania. A człowiek nie będzie już potem potrzebny.

Ale jak już ta super inteligencja AI nauczy się sama programować i budować nowe roboty – to będzie to robić lepiej od ludzi – więc po co jej oni będą? Nie będą potrzebni na żadnym etapie, będą tylko spowalniać szybkość działania AI. A do uruchomienia ogólnej AI będzie potrzeba ogromnej mocy obliczeniowej. Niech więc AI wymyśli dla nas zajęcie.

O tym też piszemy i będziemy pisać w HomoDigital jak na przykład :

• Joasia napisała o najbardziej zagrożonych przez AI zawodach,
• Monika pisała o wyższości kota nad AI ,
• Joasia o leczeniu depresji wspomaganym przez AI,
• Marcin (ja) pisał o zastąpieniu Maćka Samcika – RoboSamcikiem,
• Natalii nie podobał się wymyślony w filmach s.f świat sztucznej inteligencji,
• Tomek pisał o etyce AI w nieetycznym świecie,
• Marcin rozmawiał z mec. Gabriela Bar o kobietach w AI i etyce AI,
• Tomek nie wierzy w samodzielne autonomiczne samochody,
• Piotrek zaprosił AI do swojej sypialni- Na czym polega sztuczna inteligencja?
• Marcin opisał postępy OpenAI – Rozmowy z AI: OpenAI chatbot – will the AI get my job in the future ?

I, jak obiecałem, niebawem napiszę kolejny artykuł, tym razem o rozwiązywaniu problemów. A na koniec kilka smaczków i fajnych linków wiedzowych.

Najlepsze źródła wiedzy o sztucznej inteligencji AI czyli SI

Jakie są najlepsze źródła wiedzy o AI i dlaczego uwielbiam Lexa Fridmana ? Po pierwsze Lex jest Amerykaninem z urodzenia, z domieszką rosyjskiego i żydowskiego pochodzenia.

Po drugie jest wykładowcą na MIT w Massachusets – co samo w sobie jest podniecające. Jest też synem znanego noblisty z dziedziny fizyki – więc ułomkiem intelektualnym nie jest genetycznie.

Lex Fridman prowadzi genialne rozmowy z ludźmi nauki i biznesu – prawdziwymi zapaleńcami z Doliny Krzemowej. Nikt mu nie odmawia. Tworzy też niezwykłe, coroczne podsumowanie stanu wiedzy i nauki o AI, czyli w obecnym kształcie AI State of the Art – Deep Learning. I PowerPoint z tego wykładu jest tutaj.

Stan wiedzy o AI czyli sztucznej inteligencji w języku angielskim można też zobaczyć tutaj.

IronMan czyli Robert Downey JR na Jutubie pokazywał AI z punktu widzenia zastosowania w praktycznym życiu i aktualnych osiągnieć w tej dziedzinie.

Sztuczna inteligencja i polskie źródła

A z polskich źródeł polecam wykłady profesora Włodzisława Ducha z UMK: kognitywistyka, oraz wykład na YouTube po polsku Stan wiedzy neuro i AI.

I jeszcze wykłady z AGH profesora Adriana Horzyka.

Działał aktywnie do niedawna fajny portal o sztucznej inteligencji – ale już go nie ma .

Oraz dla bardziej zainteresowanych konkretnymi zastosowaniami nauki w DeepLearning – wspaniały kanał YT Two Minutes Papers węgierskiego naukowca dr Karoly Zsolnai Feher z Wiednia, który w genialny sposób komentuje wyniki prac specjalistów od sztucznej inteligencji AI, czyli obecnie Deep Learning. Hold on your papers! Pan doktor wszystko sprawdza i poddaje ulepszeniom. Oto efekty prac jego symulacji.

A tutaj na YouTube o oglądaniu YouTube przez AI. Niezwykłe!!!

Dziękuję, że przeczytałeś artykuł do końca!