1205УДК 004.8
Ефимова Софья Андреевна Efimova Sofya Andreevna
Студент Student
Сибирский государственный университет путей сообщения
Siberian Transport University
РАЗВИТИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА DEVELOPMENT OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE
Аннотация: В статье рассматриваются зарождение, становление и главные этапы развития искусственного интеллекта, основатели данного направления, их вклад в будущее искусственного интеллекта, а также некоторые достижения и уровень развития искусственного интеллекта на сегодняшний день.
Abstract: The article discusses the origin, formation and main stages of the development of artificial intelligence, the founders of this direction, their contribution to the future of artificial intelligence, as well as some achievements and the level of development of artificial intelligence today.
Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное обучение, тест Тьюринга, информационные технологии, нейросети, автоматизация, Big Data.
Key words: artificial intelligence, machine learning, Turing test, information technology, neural networks, automation, Big Data.
Тема Искусственного интеллекта актуальна в современном мире благодаря быстрому развитию IT-сферы, новым современным открытиям и стремлению совершенствовать, модернизировать и автоматизировать нашу жизнь. Но не стоит думать, что Искусственный интеллект непосредственно связан с веком технологий - XXI веком.
Более семисот лет назад каталонский миссионер, один из родоначальников европейской арабистики и комбинаторики Раймунд Луллий создал первую логическую машину, что стало первой попыткой воссоздания человеческого разума. Спустя почти восемь веков нам известны такие великие
49
имена как Джордж Буль, Готфрид Лейбниц, Чарльз Бэббидж и, конечно, современный Илон Маск. Это люди, которые большую часть своей жизни посвятили и посвящают развитию Искусственного интеллекта, потому что за ним стоит огромное будущее [5].
Заинтересованность в Искусственном интеллекте растет с каждым днем все больше и больше, передовые страны соревнуются между собой в новых разработках и проектах, целые институты, научные парки и высокотехнологичные корпорации сконцентрированы на разработке новых технологий на основе Искусственного интеллекта.
Развитие Искусственного интеллекта подразумевает рассмотрение таких вопросов: может ли машина мыслить, как человек, и сможет ли когда-нибудь Искусственный интеллект вытеснить рациональное человеческое мышление?
Целью данной статьи является изучение развития Искусственного интеллекта начиная от самого зарождения и до сегодняшнего дня.
Определение понятия искусственного интеллекта во многих источниках сводится к тому, что искусственный интеллект (ИИ) - это способность технического устройства или робота, управляемого компьютерной системой, выполнять задачи, подлежащие решению рациональным человеческим интеллектом. Такие устройства или системы должны обладать свойствами, характерными человеческому разуму - способность мыслить, рассуждать, принимать решение, делать выбор и получать опыт на основе проделанной работы [3].
Задача искусственного интеллекта по сути сводится к повторению работы нейронов в мозге человека. Нейроны - это нервные клетки, работа которых состоит в том, что они получают сигналы от каких-то других нервных клеток и передают их третьим. Один нейрон может посылать сигналы тысяче и даже большему числу других нейронов. Таким образом, получаем, что в искусственном интеллекте нейрон так же искусственный и является
элементарной единицей в искусственный нейросетях, составляющих искусственный интеллект. Искусственный нейрон представляет собой математическую функцию, модель или прототип биологического нейрона человека [2].
В основе искусственного интеллекта лежит разработка таких аппаратно-программных средств, которые смогут не только решать, но и ставить интеллектуальные задачи. Причем цель ИИ сделать данные средства доступными для самых разных пользователей, даже самых далеких от современных 1Т и информационных технологий, а также различных языков программирования.
На данный момент следует различать три основные цели развития искусственного интеллекта. Первая цель и, наверное, самая главная - это автоматизация и оптимизация человеческого труда, т.е. тех интеллектуальных задач, которые на данном этапе развития искусственного интеллекта можно было бы делегировать. Каждый день различные компании, гиганты 1Т-индустрии и передовые разработчики стремятся к тому, чтобы повысить производительность труда на максимум с помощью искусственного интеллекта.
Вторая цель заключена в создании компьютерных прообразов, которые бы имитировали процессы решения тех самых интеллектуальных задач, благодаря которым можно было бы понять сущность самих процессов, чтобы извлечь максимум для дальнейшего развития и построения интеллектуальных систем.
И, наконец, третья цель, которая обрела свое существование позднее остальных - это создание усилителя интеллекта. Эта цель является как бы результатом двух предыдущих целей, ведь если вдуматься, то идеальный план развития искусственного интеллекта должен привести к тому, что искусственный интеллект станет выше естественного человеческого, и, соответственно, благодаря этому - будет усиливаться последний [7].
Первой попыткой воссоздания человеческого разума было создание первой логической машины Раймундом Луллием около семисот лет назад. Идея Раймунда заключалась в том, чтобы поместить уже существующие истины, понятия и категории в концентрические бумажные круги, и, посредством вращений этих кругов, получить новые истины и знания. Хоть эта идея и была провалена, но эта было первое упоминание о том, что рассуждение можно провести механически.
Говоря о зарождении искусственного интеллекта, стоит упомянуть достижение Готфрида Лейбница, а именно - арифметическую машину Лейбница. Это устройство представляло собой двенадцатиразрядное десятичное устройство, способно выполнять арифметические операции, в том числе умножение и деление. Со временем это устройство стали называть арифметико-логическим, т.к. в него был добавлен ряд некоторых логических действий. Это один из первых ярких примеров создания устройство, способного выполнять задачи, предназначенные для человеческого разума.
Еще один ученый, оставивший след в зарождении искусственного интеллекта - математик Чарьлз Бэббидж. Именно он является изобретателем первой аналитической машины, которая появилась на свет в девятнадцатом веке. Аналитика, как известно, это способность рассуждать логически, что присуще изначально только человеку. Ч. Бэббидж закладывал при создании машины возможность не только вычисления таблиц, но и решение сложных математических задач, посильных только математикам и инженерам. Хотя разработка там и не была реализована в связи с технологическими неудачами, впоследствии аналитическая машина Чарьлза Бэббиджа стала прототипом первых Электронно-вычислительных машин (ЭВМ) [5].
Главные шаги в развитии искусственного интеллекта как научного направления были сделаны в первой половине двадцатого века, как раз-таки после появления первой электронно-вычислительной машины. Тогда Алан Тьюринг, математик, чье имя сейчас непосредственно связано с развитием
искусственного интеллекта, в своей научной работе выдвинул следующий вопрос: «А могут ли машины мыслить?». Именно в этой работе Тьюринг сформулировал аргументированное доказательство наличия у машин ИИ, который в скором времени стали называть тестом Тьюринга. С именем Алана Тьюринга связано также развитие математики и информатики Великобритании. Именно этот ученый создал машину, с помощью которой был взломан код «Энигма» - переносная шифровальная машина, использовавшаяся нацисткой Германией во время Второй мировой войны. Уинстон Черчилль говорил про А. Тьюринга: «Никто другой не внес такого же вклада в нашу победу в войне» [1].
Тест Тьюринга был предложен в научной работе Алана Тьюринга, которая называется «Вычислительные машины и разум». Данная работа была опубликована в 1950 году в философском журнале «Mind». Именно она стала основополагающей в области искусственного интеллекта [4].
Стандартная интерпретация этого теста звучит следующим образом: «Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или компьютерной программой. Задача компьютерной программы — ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор».
Тест рассматривается в качестве игры, в которой участвует машина (робот), человек и экзаменатор. Последний находится в отдельном помещении и может только говорить с другими участниками игры, не видя их. Цель экзаменатора задать вопросы, на которые машина и человек будут отвечать в письменном виде, и определить, кто на самом деле человек. Если экзаменатор не может дать аргументированный ответ, кто же все-таки человек, то считается, что тест провален, и машина победила.
В тест закладывается вопрос: «А может ли машина думать так же, как человек?», то есть совершать действия, неотличимые от обдуманных действий человека, анализировать и принимать решения.
Важно понимать, что здесь цель искусственного интеллекта заключается не в том, чтобы обхитрить эксперта, а именно в том, чтобы воспроизвести когнитивные способности человека.
Много лет ученые, занимающиеся проблемами познания, изучающие искусственный интеллект и работу человеческого мозга, доказывают, что именно благодаря этому тесту можно определить основные представления об искусственном интеллекте, что впоследствии поможет раскрыть и скрытый потенциал человеческого разума, открыть новые границы и возможности нашего мозга.
На основе теста Тьюринга были созданы и до сих пор создаются различные вариации теста, которые обсуждаются уже довольно долгое время. Например, один из известных тестов - это Обратный тест Тьюринга или CAPTCHA. Идея теста заключается в том, чтобы человек перевел искаженный текст, так как пока не создано ни одной высокоинтеллектуальной машины, способной разобрать и понять искаженные символы. Данный тест активно применяется в современном мире в Интернете как проверка на различных сайтах и в программных обеспечениях от взлома или несанкционированного доступа.
Главный посыл для развития Искусственного интеллекта, который, по моему мнению, закладывал в свой тест Алан Тьюринг - это ответы на следующие вопросы:
Может ли машина мыслить, как человек?
Может ли машина мыслить рационально?
Ответ на первый вопрос более сложен, потому что в принципе концепция «мыслить, как человек» не является правильной, так как человеческий мозг, разум, отдельные действия не изведаны полностью до сих
пор, и, соответственно, нельзя точно назвать структуры и механизмы, реализующие этот процесс.
Именно поэтому можно с уверенностью сказать, что не только человеческий разум направлен на развитие, становление и внедрение искусственного интеллекта, но и наоборот - с развитием ИИ не стоит на месте и изучение человеческого мозга. Получается, что эти процессы взаимообратные.
Тест Тьюринга привлекал и до сих пор привлекает внимание не только специалистов, занимающихся разработкой искусственного интеллекта, кибернетикой и созданием машин, способных пройти или хотя бы приблизиться к прохождению данного теста, но и многих психологов и психиатров, которые нашли в «игре» психоаналитический смысл.
Сам Алан Тьюринг высказывался, что «через 50 лет станет возможным программировать работу машин с емкостью памяти около 106 бит так, чтобы они могли играть в имитацию настолько успешно, что шансы среднего человека установить присутствие машины через пять минут после того, как он начнет задавать вопросы, не поднимались бы выше 70%». Однако, взгляды Тьюринга были слишком оптимистичны, потому что сейчас компьютеры, имеющие память 109 и 1012, только подходят вплотную, чтобы справиться с поставленной задачей, но не решают ее [6].
Основой многих исследований по искусственному интеллекту является идея воссоздания процесса мышления человека с помощью технической системы, то есть компьютера. Большого прогресса в развитии достигли интеллектуальные самообучающие машины, которые могут использоваться для оценки и принятия решений, необходимых для людей. Примером может послужить система Siri - это умный помощник, созданный на базе IOS для пользователей техникой Apple. Siri представляет собой облачный персональный помощник и вопросно-ответную систему, которая использует
обработку естественной речи, чтобы отвечать на вопросы, выполнять поручения и давать какие-нибудь рекомендации.
С развитием искусственного интеллекта появился такой эффект, как Al Effect (эффект ИИ). Простым языком - это уменьшение значимости представляемых каждый раз разработок искусственного интеллекта, будь то игра в шашки, решение неформализованных проблем и т.п. Относительно емко данный эффект описал информатик Ларри Теслер: «Искусственный интеллект - это все, что не сделано до сих пор» [3].
Искусственный интеллект меняет отношение людей к машинам, их взаимодействие друг с другом. Сейчас современные машины способны справляться с некоторыми задачами лучше, чем люди, что сулит большое будущее для нашего общества.
Благодаря современным технологиям, включающим в себя робототехнику, виртуальную реальность, машинное обучение, интеллектуальные помощники, Big data, и, конечно, искусственный интеллект большинство компаний по всему миру улучшают свою производительность, повышают эффективность бизнес-процессов и автоматизируют большую часть своего производства.
В связи с большим прорывом в развитии искусственного интеллекта практически каждый разработчик имеет огромный доступ к гигантским массивам данных, с помощью которых он может проводить исследования в области искусственного интеллекта, и выводить науку на новый уровень развития, все больше приближаясь к идеалу.
Так, большое внимание сейчас уделяется нейронным сетям, о которых уже говорилось в первой главе реферата. Нейронные сети на данный момент применяют во многих сферах жизни - медицина, техника, физика, геология и даже бизнес. Это связано с тем, что благодаря нейронным сетям можно решать задачи управления, классификации и прогнозирования [8].
Ведущую роль в развитии искусственного интеллекта в XXI веке играет инвестирование в стартапы. Примером такого прорыва может послужить Кремниевая долина, в которой трудятся тысячи разработчиков, программистов и инженеров со всего мира, у многих из которых есть идея для стартапа в области искусственного интеллекта. Основные инвестиции в такие стартапы закладывает Стенфордский университет.
Многие крупные компании, работающие на развитие искусственного интеллекта, соревнуются в гонке приобретений различных технологий, механизмов и стартапов, что, конечно же, только положительно сказывается на всю сферу искусственного интеллекта в целом.
Зимой 2016 года Клаус Шваб - немецкий экономист, основатель Всемирного экономического форума в Давосе сказал, что искусственный интеллект является движущей силой четвертой промышленной революции: «Эта четвертая промышленная революция идет на нас, как цунами, а ее основной движущей силой являются достижения в области искусственного интеллекта, робототехники, нанотехнологий, «Интернета вещей» и других областей науки» [3].
Подводя итог, хочется сказать, что, согласно мнению экспертов, искусственный интеллект достигнет своего пика уже к 2030 году, что не так далеко от сегодняшнего дня. Мнения специалистов делятся на два вида, что подлинный искусственный интеллект - большая опасность для человечества, и, напротив, что это - спасение. «Масло в огонь» периодически подливают СМИ и некоторые исследователи и даже бизнесмены, такие как Билл Гейтс, Илон Макс и Стивен Хокинг. Но правды и будущего никто из нас знать не может, поэтому нам остается только наблюдать и поддерживать развитие искусственного интеллекта.
Библиографический список:
1. Алан Тьюринг - человек, у которого отобрали право любить [Электронный ресурс]: - Александр Кан, обозреватель по вопросам культуры
Русской службы Би-би-си. - 2014. - Режим доступа: https://www.bbc.com/russian/society/2014/11/141112 imitation game turing (Дата обращения: 29.04.2020).
2. Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 248 с.
3. Искусственный интеллект как ключевой фактор цифровизации глобальной экономики [Электронный ресурс]: - исследование, проведенное консультантами J'son & Partners. - 2017. - Режим доступа: Consulting https://www.crn.ru/news/detail.php?ID=117544 (Дата обращения: 29.04.2020).
4. Минимальный тест Тьюринга: докажи одним словом, что ты - человек [Электронный ресурс]: https://www.bbc.com/russian/vert-fut-46400107 (Дата обращения: 29.04.2020).
5. Новиков Ф. А. Символический искусственный интеллект: математические основы представления знаний: учебное пособие для вузов / Ф. А. Новиков. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 279 с.
6. Персоны в коллекции «Современные проблемы информатики» [Электронный ресурс]: - Новосибирский государственный университет. -Режим доступа: http : //www.nsc.ru/win/elbib/data/show page.dhtml?76+62 (Дата обращения: 29.04.2020).
7. Потапов А.С. Технологии искусственного интеллекта - СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. - 218 с.
8. Пройдаков Э.М. Современное состояние искусственного интеллекта. - Москва: ИНИОН РАН, 2018. - 153 с.
9. Словарь справочник по информатике [Электронный ресурс]: -Новосибирский государственный университет. - Режим доступа: http : //www.nsc.ru/win/elbib/data/show page.dhtml ?77+550+35 (Дата обращения: 28.04.2020).
