Porady

Poznajmy technologię – jak działa sztuczna inteligencja?

18 listopada 2016, Aktualizacja 4 kwietnia 2018Lenovo

Jak działa sztuczna inteligencja?

Rywalizacja człowieka z maszyną zaczęła się podczas rewolucji przemysłowej i trwa do dziś. Dotychczas to homo sapiens zazwyczaj wychodził z niej zwycięsko. Ale najnowsze odkrycia w dziedzinie sztucznej inteligencji sprawiły, że AI (ang. Artificial Intelligence) w niektórych przypadkach bierze górę nad żywą istotą. Nie ma co załamywać rąk – dla ludzkości poprawnie działająca sztuczna inteligencja oznacza spore korzyści. Jak działa sztuczna inteligencja?

Stworzenie sztucznej inteligencji polega na nauczeniu komputera zachowań i czynności, które ludziom przychodzą w sposób naturalny, a dla maszyny są niezwykle trudne. Najprostszym przykładem jest rozpoznawanie innych osób, ich cech fizycznych, szczególnie wyglądu twarzy (jako najbardziej charakterystycznego elementu). Stworzenie algorytmu matematycznego, zrozumiałego dla komputera, dla nawet tak prostej czynności okazuje się bardzo trudne.

Jeszcze 10-20 lat temu prace nad sztuczną inteligencją nie były w głównym nurcie zainteresowań badaczy. To prawda, że już w latach 50. stworzono maszyny, które potrafiły wygrać z człowiekiem w warcaby. Ale późniejsze eksperymenty z laty 70. pokazały, że ówczesny stopień zaawansowania techniki nie pozwalał na stworzenie AI o szerszym zastosowaniu. Przeszkodami były niewystarczająca moc obliczeniowa komputerów oraz zbyt skromna baza danych, potrzebnych przy procesie nauczania maszyny myślenia. Czas mijał a opinia publiczna słyszała o SI głównie przy okazji głośnych premier filmowych w rodzaju „Terminatora” czy pokazowych meczy szachowym (najsłynniejszy z nich to starcie arcymistrza Garriego Kasparowa z komputerem IBM Deep Blue – wygrane przez maszynę). Przełom przyszedł w pierwszej dekadzie XXI wieku, gdy odkryto, że do równoległego przetwarzania dużych ilości danych można wykorzystać układy graficzne komputerów. Równocześnie rozpoczęło się tworzenie ogromnych baz danych, zbieranych przez narzędzia w rodzaju wyszukiwarki Google. Po wyeliminowaniu barier technologicznych padła też trzecia, finansowa – obecnie prace nad AI pochłaniają miliardy dolarów rocznie. Kwoty rosną wraz z inwestycjami kolejnych firm. Liderami są, m.in. Google i Facebook.

Jak działa sztuczna inteligencja – bazy danych kluczem do sukcesu?

Wspomniana baza danych okazuje się kluczowym elementem przy tworzeniu inteligentnej maszyny. Naukowcy odkryli, że zamiast pisać program, który będzie odwzorowywał ludzkie zachowania (o ile to w ogóle możliwe) lepiej jest nauczyć maszynę wykonywania pewnych czynności na podstawie przykładów. Np. we wspomnianym wcześniej procesie rozpoznawania twarzy komputerowi dostarczane są zdjęcia opisane etykietami, np. imionami osób. Przy odpowiednio dużej liczbie przetworzonych zdjęć AI ostatecznie nauczy się odróżniać Alicję od Boba. Co więcej, w pewnym momencie dojdzie do wprawy i będzie potrafiła rozpoznać osoby, na ujęciach których wcześniej nie widziała. Ta technika nazywana jest uczeniem maszynowym. Z matematycznego punktu widzenia chodzi o stworzenie funkcji, która dostarczony obraz przetworzy na jego interpretację. Odbywa się to przez analizę poszczególnych pikseli zdjęcia i odniesienie do wcześniej widzianych przykładów.

Rozpoznawanie obrazów to jedno z najpowszechniejszych zastosowań sztucznej inteligencji (przy okazji dobrze obrazujące zasadę jej działania), ale opisana zasada działania SI ma charakter ogólny.

Sztuczna inteligencja, oprócz algorytmów uczenia, potrzebuje też elementu, w którym będzie gromadzić swoje doświadczenia i „myśleć” (przeprowadzać obliczenia, stawiać hipotezy). Jako inspiracja to stworzenia takiej struktury posłużył ludzki mózg.

Człowiek nabiera nowych zdolności przez całe życie, a współcześni ludzie posiadają umiejętności, do których nie byli przygotowani przez ewolucję, np. budują sztuczną inteligencję. Mózg posiada więc ogromne możliwości adaptacji nowych zdolności. Jego odwzorowanie w postaci matematycznej lub elektronicznej daje tą samą umiejętność maszynie. Praca mózgu oparta jest na aktywności elektrycznej najdrobniejszych elementów – neuronów. Te komórki komunikują się między sobą za pomocą połączeń nazywanych synapsami. W wyniku nauki dochodzi do wzmocnienia niektórych połączeń, w skutek czego powstają obwody odpowiedzialne za poszczególne zadania.

Bardzo podobnie działają sztuczne sieci neuronowe, na których opiera się działanie sztucznej inteligencji. We wspomnianym przykładzie rozpoznawania obrazu program będzie otrzymywał ocenę za błędną lub poprawną analizę zdjęcia (to tzw. uczenie nadzorowane). Na podstawie otrzymanej oceny zmodyfikuje liczby opisujące siłę połączeń między neuronami (osłabi je lub wzmocni). Zastosowanie sieci neuronowych złożonych z wielu warstw (sieci konwolucyjne) pozwala uodpornić program na błędy interpretacji wynikające ze zmodyfikowania sygnału wejściowego, np. obrócenia obrazu go lub dodania nowych elementów.

AI to podstawa

Ze sztucznej inteligencji korzystamy na co dzień, choć czasem nie zdajemy sobie z tego sprawy. AI jest podstawą działa inteligentnych asystentów w smartfonach (np. Google Now), które dzięki swemu intelektowi potrafią rozpoznawać komunikaty głosowe w języku potocznym oraz udzielać odpowiedzi na postawione pytania. Nad specjalnymi aplikacjami – botami, które mają zastąpić klasyczne appki pracują Google i Facebook. Taki program może, np. zrobić zakupy w sklepie online – sam wyszuka najlepszą ofertę, wybierze adres dostawy i zapłaci za towar. Pobieranie specjalistycznej aplikacji do zakupów nie będzie potrzebne.

Inteligentne komputery takie, jak Watson firmy IBM wykorzystywane są w różnego rodzaju usługach doradczych. Np. przy analizie wyników badań onkologicznych, ocenie ryzyka, operacjach giełdowych.

Sztuczna inteligencja wykorzystywana jest też w autonomicznych pojazdach. To jedno z najbardziej zaawansowanych zastosowań bo wymaga przetwarzania ogromnej liczby informacji z różnych czujników rozmieszczonych w samochodzie. Inteligentny samochód pozbawiony jest kierowcy więc musi samodzielnie podejmować decyzje o manewrach na drodze. Dzięki temu wkrótce możliwe będzie stworzenie systemu automatycznych taksówek, które nie potrzebują żywego taksówkarza.

Upowszechnienie i dalszy rozwój AI budzi obawy części naukowców. Chodzi tu zarówno o problemy bardziej przyziemne – głównie o utratę miejsc pracy przez ludzi, których zastąpią roboty. Ale też o kwestię powstania samoświadomej inteligencji, która może zagrozić całej ludzkości.

Pierwszy problem jest bardzo realny, a badania prowadzone, np. w Niemczech mówią o zniknięciu 450 tys. stanowisk pracy w ciągu najbliższych 15 lat. W ich miejsce powstają jednak nowe, związane z rozwojem branży SI i robotyki. Ponieważ maszyny zastąpią człowieka głównie w najprostszych zadaniach, to nowe miejsca pracy będą wymagać wyższych kwalifikacji niż likwidowane stanowiska. Zmiany na pewno nie będą bezbolesne.

Maszyny zawładną światem?

Obawy przed superinteligencją, która zniszczy ludzkość brzmią jak film sci-fi, ale wychodzą z ust bardzo poważanych autorytetów, jak Stephen Hawking. Słynny astrofizyk podkreśla, że inteligencja zdolna do samodzielnego uczenia będzie doskonalić się znacznie szybciej niż człowiek. Jeśli będzie świadoma swojego istnienia, a w człowieku dostrzeże zagrożenie dojdzie do konfliktu. Pracujący nad AI uspokajają. Maszynę można będzie nauczyć ludzkich wartości tak, aby odróżniała dobre działania od złych. Powstają już nawet założenia, na których powinna działać tak „ludzka” SI.

Moment powstania sztucznej inteligencji nieodróżnialnej od człowieka słynny futurysta Raymond Kurzweil (obecnie pracujący dla Google) widzi za niecałe 30 lat. Jednak znacznie wcześniej sztuczna inteligencja upowszechni się w takim stopniu, że będziemy od niej uzależnieni tak jak dzisiaj jesteśmy uzależnieni od internetu.



Udostępnij

Powiązane Artykuły

[Konkurs] Jak nie oblać egzaminu? Nagradzamy najlepsze sposoby na naukę

Lenovo

4 nowe tablety serii A z Androidem

Lenovo

Będzie nam Pana brakowało, Profesorze Hawking

Lenovo

Komentarze do artykułu


widget instagram lenovo
widget twitter lenovo
widget facebook lenovo
widget youtube lenovo
Przeczytaj poprzedni wpis:
Nowy poziom mobilności – Smartfon Lenovo Moto Z i moduły Moto Mods™

Litera Z może rozpoczynać mnóstwo słów, ale w przypadku najnowszego smartfona Lenovo Moto zdecydowanie chodzi o Zmianę. I nie jest...

Zamknij