Kā veidot mākslīgu intelektu?

Imants Vilks. Džefa Hokinsa grāmatas “Par intelektu” apskats
16.05.2012

Lai izveidotu mākslīgu intelektu, vispirms dziļi jāizprot cilvēka smadzeņu darbība. Piedāvājam amerikāņu zinātnieka Džefa Hokinsa skatījumu uz šo problēmu

2002. gadā ASV inženieris, izgudrotājs un zinātnieks Džefs Hokinss (Jeff Hawkins) nodibināja Redvudas Neirozinātņu institūtu. Šī institūta galvenais uzdevums bija izprast, kā dzīvnieku un cilvēku smadzenes apstrādā informāciju. 2004. gadā viņš ar žurnālistes Sandras Bleikslijas atbalstu uzrakstīja grāmatu „Par intelektu” (On Intelligence), bet 2005. gadā savu ideju iemiesošanai kopā ar citiem līdzstrādniekiem nodibināja privātu 20 darbinieku firmu Numenta. Šajā rakstā aplūkotas galvenās grāmatas autora idejas.

Amerikāņu inženieris, izgudrotājs un zinātnieks Džefs Hokinss. Vikipēdijas attēls

Galvenā doma ir vienkārša. Datoriķi, lai risinātu dažādus intelektuālus uzdevumus, izmanto patreizējos priekšstatus. Piemēram, tulkošanu no vienas valodas uz otru šodien veido, vienas valodas vārdiem piesaistot otras valodas atbilstošos vārdus, ievērojot to lietošanas biežumu, kā arī vārdus un izteikumus, ar kuriem kopā tie tiek lietoti. Un vēl dažas lietas, piemēram, teikuma uzbūves un gramatikas likumus. Šādas tulkošanas un teksta lasīšanas mašīnas nesaprot tekstu. Hokinss izsaka pārliecību – ja tulkošanas mašīnās izmantosim smadzeņu uzbūves un darbības principus, tad teksta izpratne parādīsies.

1950. gadā Alans Tjūrings izteica priekšlikumu kā pārbaudīt, vai mašīna spēj domāt. Pārbaudes kritērijs bija – kā mašīna atbild uz pārbaudītāja uzdotiem jautājumiem. Ja pārbaudītājs nevar konstatēt, vai atbild mašīna vai cilvēks, tad var uzskatīt, ka mašīna domā. Hokinss savā grāmatā apraksta jaunu pieeju – galvenais intelekta kritērijs nav vis atbildes uz uzdotiem jautājumiem, bet gan tas, ko dara cilvēka smadzenes, kā tās izveido ārējās pasaules modeļus, prognozē notikumus un izvēlas rīcību.

1980. gadā Kalifornijas Universitātes (Bērklijā) filozofijas profesors Džons Serls izteica domu, ka datori nav un nekad nebūs saprātīgi. Lai to pierādītu, viņš aprakstīja iedomātu eksperimentu, kas šodien pazīstams ar nosaukumu „Ķīniešu istaba”. Slēgtā istabā, kas ar ārējo pasauli savienota tikai ar spraugu, atrodas cilvēks, kurš zina tikai angļu valodu. Pa spraugu telpā tiek iebīdīta zīmīte, uz kuras ir kāds teksts ķīniešu valodā un jautājumi par to, arī ķīniešu valodā. Bez tam vēl istabā ir angļu valodā rakstītas instrukcijas, kā ķīniešu valodā jāraksta atbildes uz jautājumiem. Instrukcijā nav sacīts, ko nozīmē jautājumi un atbildes, bet instrukcija uzrakstīta tā, ka, to rūpīgi ievērojot, iespējams uzrakstīt pareizas atbildes, jautājumus un atbildes nesaprotot. Kad telpas iemītnieks ir uzrakstījis visas atbildes (protams, ķīniešu valodā), izrādās, ka tās ir pareizas. Sērls jautā: „Vai istabas iemītnieks saprata, ko viņš rakstīja, saprata ko nozīmēja jautājumi un atbildes? Protams, ka nē”. Pēc Sērla domām „Ķīniešu istaba” ir tieši tāda pati kā mūsdienu datori – atbildes dod pareizas, bet nesaprot, par ko ir runa. Dators vienkārši precīzi izpilda instrukcijas, un, ja tās ir pareizas, tad arī atbildes ir pareizas.

Hokinss raksta, ka, lai dators spētu kaut ko saprast, tad mums tajā jākopē cilvēka smadzeņu darbība. Viņš apraksta, kā darbojas cilvēka smadzenes, ko nozīmē saprast un domāt, akcentējot neironu tīklus, kam atšķirībā no datora nav centrālā procesora un atsevišķas atmiņas iekārtas. Tīkla „zināšanas”“ un atmiņa ir izkliedēti pa visu tīklu. Atmiņas elementi ir savienojumi starp neironiem, kas var būt vairāk vai mazāk aktīvi. Aplūkosim smadzeņu darbību tuvāk.

Daudzslāņu struktūra.  Vizuālās informācijas signāli no redzes nerva pa aptuveni miljons šķiedrām tiek padoti uz redzes centru smadzeņu garozas pakauša daivā, audio signāli pa aptuveni trīsdesmit tūkstošiem nervu šķiedru nonāk dzirdes analizatorā, kas atrodas deniņu daivas augšējā krokā, bet ārējo (taustes, temperatūras) un iekšējo sajūtu (ķermeņa) signāli nonāk mugurējās centrālās krokas apvidū. Visa ienākusī informācija izvietojas smadzeņu neironos tā, ka katram vizuālajam, audio vai ķermeņa sajūtu “attēlam” atbilst viena neironu saišu kopa. Ja saites starp slāņiem ir aktīvas, tad ienākušie signāli tiek padoti, pārvadīti uz augšu, uz nākošo apstrādes slāni. Smadzeņu pētnieki šodien runā par sešiem apstrādes slāņiem, katrs augstākais slānis ir iepriekšējā „koncentrāts”.

Tā kā ienākošo signālu (audio, vizuālo, taustes) attēli laikā mainās, smadzeņu garozā tiek uzkrāta ienākušo attēlu virkne. Mēs varam iedomāties attēlus uz datora ekrāna, kas pēc katra ienākušā nolasījuma pārvietojas ekrāna dziļumā, bet pēc attēla būtisko, nemainīgo īpašību saglabāšanas – uz augšu. Zemākajos garozas apstrādes slāņos tiek uzkrāti pilni attēli ar visiem sīkumiem un detaļām, augstākajos slāņos tiek saglabātas tikai šo attēlu būtiskās, nemainīgās daļas, piemēram, sarunu biedra seja vai ķermenis, neatkarīgi no tā, kurā vietā tas atrodas. Vai arī, piemēram, melodija, neatkarīgi no tā, uz kāda instrumenta vai kādā toņkārtā tā spēlēta. Vai arī, piemēram, teikuma jēga, neatkarīgi no tā, vai tas lasīts vai dzirdēts, vienā vai otrā valodā izteikts. Šī nemainīgo, būtisko attēlu īpašību uzkrāšana un automātiska klasificēšana (nosaukuma, jēdziena piesaistīšana) ir smadzeņu garozas darbības pamatā. Piemēram, melodijai mēs piesaistām dziesmas nosaukumu, dzīvnieka attēlam – sugas nosaukumu, apkārtējiem priekšmetiem – to nosaukumus, abstraktiem jēdzieniem, piemēram, skaitlim π – speciālu simbolu, bet citiem jēdzieniem – garākus apzīmējumus (Pitagora teorēma, nevainības prezumpcijas princips). Neironi cilvēka smadzeņu garozā. Garais izaugums ir aksons, īsākie – dendrīti. Savienojumus ar citiem neironiem sauc par sinapsēm. Vikipēdijas attēls

Ātrums. Salīdzinot ar datora tranzistoriem, smadzeņu neironi (nervu šūnas) ir lēni. Neirons sasummē ieejas signālus no daudzām sinapšu ieejām (savienojumiem ar citām šūnām) un pārslēdzas apmēram 5 milisekunžu laikā, t.i., 200 reizes sekundē. Kā gan tik lēna “skaitļošanas mašīna” spēj risināt sarežģītus uzdevumus, piemēram, aprēķināt kustības, kas jāveic tenisa spēles laikā? Šāda uzdevuma risināšanai mūsdienu datoram vajadzīgi vairāki miljoni soļu. Atbilde ir pārsteidzoša. Smadzenes nerēķina matemātiskos vienādojumus, bet iegūst atbildes (tenisa spēles gadījumā – pareizās kustības) no atmiņas. Miljoniem pareizo kustību ir uzkrātas atmiņā apmācību laikā, un smadzenēm vajadzīgi tikai nedaudzi soļi, lai piekļūtu atmiņā uzglabātajai optimālajai rīcībai. Pie kam, atcerēsimies, ka tādas speciālas atmiņas, kā datoros, smadzenēs nemaz nav. Tur ir uzkrāti, saglabāti pareizām kustībām atbilstošo neironu savienojumu “attēli” (patterns). Kad vajag atcerēties vai izpildīt kustības, atbilstošie smadzeņu apgabali vienkārši tiek ierosināti, aktivizēti. Smadzeņu garoza ir atmiņa, tas vispār nav skaitļotājs.

Šī smadzeņu uzbūve nosaka dažas īpatnības, kuras katrs var novērot pie sevis. Kad cilvēks ir nomodā, visi smadzeņu apgabali modri gaida, kad no sensoriem pienāks kāds pazīstams “attēls”. Pat tad, ja ienākušais attēls ir nepilnīgs (dažas melodijas notis, neskaidri izteikts vai kļūdaini uzrakstīts vārds, uz mirkli redzēts cilvēks), smadzenēs tiek ierosināti šiem signāliem atbilstošie apgabali, visbiežāk pareizi, bet dažreiz, kā mēs zinām – kļūdaini.

Ko nozīmē – saprast? Kā mēs saprotam pasauli? Vispirms ienākošo signālu plūsma tiek salīdzināta ar atmiņā, t.i., neironu saitēs noglabātām savienojumu struktūrām. Kad ienākošo signālu struktūra sakrīt ar agrāk atmiņā noglabātu, mēs sakām, ka saprotam, kas notiek. Atmiņā noglabātās savienojumu kopas tiek ierosinātas, pat apsteidzot ārējās pasaules notikumus. Tādā veidā mūsu apziņa paredz, prognozē nākotnes notikumus. Kas notiek tālāk? No ārējās pasaules turpina ienākt attēlu virkne (piemēram, turpina skanēt dziesma) un… agrāk atmiņā ierakstītā virkne arī turpina “skanēt”, pie kam, apsteidzot no ārējās pasaules pienākošo melodiju. Pētnieki saka, ka smadzenes prognozē notikumus, salīdzina atmiņā ierakstīto ar ienākošo virkni. Ja šīs virknes sakrīt, viss kārtībā, mēs jūtamies komfortabli. Kāds vācu dzejnieks ir sacījis: „Mūzika ir dvēseles matemātika, tikai tā nezina, ka rēķina”.

Bet iesim tālāk. Vienkāršā gadījumā atmiņā ierakstīta notikumu virkne, kuru mēs vienkārši atceramies, tas ir, ierosinām attiecīgos smadzeņu garozas apgabalus. Bet ne visiem dzīves gadījumiem atmiņā glabājas atbilstoši notikumu “scenāriji”. Prognozēšanas pamatā ir fakts, ka smadzeņu neironu augstākajos līmeņos, salīdzinot dažādas ienākušās plūsmas, tiek izveidoti ārējās pasaulesmodeļi, kas ļauj sakārtot, klasificēt ārējās pasaules notikumus, iegaumēt to savstarpējās kombinācijas un paredzēt nākošos notikumus. Piemēram, mēs zinām, ka kāda virtuves trauka nokrišana nereti saistīta ar tā saplīšanu, satura izlīšanu, un, tātad, attiecīgu troksni, smaržām un citiem efektiem. Tad, kad smadzeņu garozas ģenerētās prognozes sakrīt ar ārējās pasaules notikumiem, mēs zinām, kas notiks tālāk. Tas iespējams tikai tad, ja smadzeņu garozā glabājas ārējās pasaules modeļi.

Spēja prognozēt notikumus ir fundamentāla smadzeņu darbības īpatnība, var sacīt, ka tā ir intelekta pamats. Mēs redzam, ka patiesībā smadzenes unikālā veidā, ierosinot apgabalu, kurā ierakstīta visticamākā ienākošiem notikumiem atbilstošā notikumu virkne, nosaka optimālo hipotēzi un tādā veidā apsteidz datorus. Tātad, ko nozīmē saprast? Hokinss raksta: ”Saprast nozīmē izveidot ārējās pasaules notikumu modeli un paredzēt, prognozēt ārējās pasaules notikumus. Ja prognoze sakrīt ar notikumiem, tad mēs sakām, ka modelis (teorija) ir pareizs”. Smadzenes vienlaicīgi izpilda vairākus uzdevumus, dara vairākus “darbus” – uztver un apstrādā ienākošās informācijas plūsmas, salīdzina tās ar neironu savienojumos noglabātiem datiem, un paredz nākošos ārējās pasaules notikumus. Tas viss notiek tik viegli, ka visbiežāk mēs minētos procesus nemaz neapzināmies. Bet patiesībā tas ir ļoti svarīgi un nozīmīgi, šos procesus kopā mēs saucam par domāšanu.

Mācīšanās. Kas notiek, ja ienākušo notikumu “bildes” nesakrīt ne ar vienu no atmiņā glabāto attēlu virknēm? Mēs esam pārsteigti un ienākušo (audio, vizuālo, ķermeņa sajūtu) virkne tiek padota uz augstākiem smadzeņu garozas slāņiem – atpazīšanai un klasifikācijai. Šai notikumu virknei tiek pievērsta papildus uzmanība. Ja atpazīšana tomēr nenotiek, tad ienākušā plūsma tiek saglabāta kā kaut kas jauns, un nākošā dzīves pieredze tai pievieno papildus detaļas, un augstākajos smadzeņu garozas apgabalos tiek izveidota jauna priekšmeta vai procesa jēdziens. Ir notikusi mācīšanās.

Varam sacīt, ka prognozēšana ir smadzeņu garozas galvenā, svarīgākā funkcija un intelekta neatņemama sastāvdaļa. Kad mēs izveidosim datorus, kas prognozēs ārējās pasaules notikumus, pēc kaut kāda kritērija racionāli un optimāli izvēlēsies savu rīcību, tad varēsim sacīt, ka tie saprātīgi reaģē uz ārējās pasaules iedarbēm, ka tiem piemīt intelekts.

Tātad, smadzenes izveido ārējās pasaules modeļus, kas tiek nepārtraukti salīdzināti ar ārējo realitāti. Plašākā skatījumā varam teikt, ka tieši tā dažādas zinātnes veido mūsu pasaules notikumu izpratni. Mēs izveidojam, izstrādājam teorijas – ārējās pasaules notikumu modeļus un salīdzinām tos ar to, kas pasaulē notiek. Ja abi sakrīt, mēs sakām, ka teorija ir pareiza. Ārējās pasaules notikumu prognozēšana rada tik ticamas “bildes”, ka nereti mēs nemaz neatšķiram prognozētos notikumus no reālajiem. Tādēļ nereti smadzeņu “lēmums” par to, kas notiek, ir kļūdains. Bet intelektu mēra ar mūsu spēju atcerēties un pareizi paredzēt ārējās pasaules notikumus.

Apziņa. Apziņa ir spēja redzēt sevi dažādās ikdienas situācijās. Psihologi runā par deklaratīvām atmiņām, tās ir atmiņas, kuras spējam atcerēties un par tām pastāstīt citiem. Hokinss raksta: Atmiņa ir sinapsēs un tām pievienotos neironos ierakstītās fizikālās izmaiņas, kas nosaka signālu pārvadi starp neironiem. Katrs var veikt domu eksperimentu. Iedomājieties kādu savas dzīves brīdi, par kuru jums nav nekādu atmiņu (dziļš miegs, bezsamaņa). Vai šajā laikā jums bija apziņa?

Otrs apziņas izpausmes veids ir grūtāk saprotams. Mēs ārējās pasaules audio, vizuālos un ķermeņa sajūtu signālus uztveram kā atšķirīgus. Jautājums – ja šo signālu apstrādes neironi un to savienojumi ir vienādi, t.i., smadzenēs nav specifisku audio, vizuālo vai taustes signālu apstrādes neironu, kā smadzenes panāk to, ka mēs šos signālus atšķiram vienu no otra? Autors piedāvā atbildi – šie signāli ir daļēji piesaistīti emociju centriem. Piemēram, saules gaisma rada siltumu un labsajūtu, mūzika rada patīkamas izjūtas, u.t.t.

Realitāte, stereotipi un prognozēšana. Lielākā daļa no tā, ko mēs uztveram, tiek iegūta, ierosinot dažādus neironu savienojumos noglabātos attēlus. Mūsu priekšstatu par realitāti veido divu plūsmu summa – no sensoriem ienākošie signāli un atmiņā ierosinātie. Visi ārējās pasaules notikumi ir loģiski tā sakārtoti, ka sakarības starp savu rīcību un ārējās pasaules reakcijām mēs iemācāmies kā kaut ko dabisku un pašsaprotamu. Var sacīt, ka cilvēki savā apziņā izveido neskaitāmus ārējās pasaules modeļus. Bērns iemācās priekšmetu īpašības, tos redzot, aptaustot, ar tiem darbojoties. Bērns iemācās, ka, ja kādu priekšmetu rokās netur, tad tas vienmēr krīt uz leju. Vienkāršās ārējās pasaules priekšmetu īpašības iemācās, apgūst visi cilvēki.

Bet sarežģītākās savstarpējo attiecību īpašības mēs iemācāmies katrs individuāli. Kad bērns, kurš uzaudzis mīlestības atmosfērā, kur apkārtējie cilvēki atbild uz bērna emocionālajām vajadzībām, kļūst pieaudzis, apkārtējos cilvēkus un visu pasauli uztver kā labvēlīgu, drošu un uzticamu. Bērns, kura vajadzības ir ignorētas, kuram darīts pāri, gandrīz neatkarīgi no tā, kādos apstākļos viņš dzīvo vēlāk, uz pasauli skatās ar nedrošību un neuzticību. Nākotnes notikumus viņa smadzenes prognozē kā draudīgus un bīstamus. Uz šiem vienkāršajiem faktiem balstās mūsdienu psiholoģija, noviržu izpratne un slimību ārstēšana.

Kultūra mūsu smadzenēs izveido pasaules attēlus – modeļus. Dažādās kultūrās augušiem cilvēkiem ir atšķirīga skaistuma izjūta un atšķirīgi problēmu risināšanas paņēmieni. Afganistānas ciltis un Amerikas dienvidu iedzīvotāji dzīvo ar izteiktu goda izjūtu, un problēmu risināšanā tur parasti tiek lietota varmācība. Dzīves sākumā tiek apgūtas dažādas reliģiskas pārliecības, izveidotas vērtības un atšķirīgi priekšstati par dzīves jēgu. Morāle, priekšstati par labo un ļauno, atļauto un aizliegto, ir iemācīti. Ģenētiskais mantojums dod tikai ievirzes, kuras tiek vairāk vai mazāk izkoptas.

Kultūra, ģimenes pieredze katram iemāca stereotipus, kas, varbūt mums par nelaimi, ir neatņemami turpmākās dzīves pavadoņi. Neironu tīklu pētnieki atbilstošos neironu savienojumu laukus sauc par invariantajiem attēliem (invariant representations). Paredzēšana pēc būtības ir stereotipu (psihoterapeiti saka – izjūtu, izturēšanās, izpratnes šablonu) lietošana. Cilvēki nevar atbrīvoties no domāšanas stereotipos, jo stereotipu lietošana ir smadzeņu garozas darbības pamatā. Lai atbrīvotos no nevēlamiem stereotipiem, bērniem jāmāca atpazīt realitātei neatbilstošus stereotipus, būt iejūtīgiem un skeptiskiem. Skepticisms ir zinātniskās metodes pamats. Tas ir vienīgais veids, kas ļauj atšķirt faktus no izdomājumiem.

Apziņa un dvēsele. Nereti bērnībā mēs iedomājamies, kā būtu, ja mēs būtu piedzimuši citā vietā, citā valstī, laikā un ģimenē? Šajos gadījumos mēs domājam tā, it kā būtu neatkarīgi no sava ķermeņa. Šī fizikālam ķermenim nepiesaistītā “Es” izjūta ir tiešs un dabisks smadzeņu garozas darbības rezultāts. Ārējās pasaules modeļi ierakstās smadzeņu hierarhiskajā struktūrā. Tad, kad atmiņā tiek ierosināts kāds modelis (attēlu virkne), tas rada prognozes, tā signālu lauki smadzeņu garozas ieejā ir līdzvērtīgi sensoru ieejas signāliem, atšķirība ir tā, ka signāls nenāk no ārējās pasaules, bet – no atmiņas apgabaliem. Šo smadzeņu garozas iekšējo darbību sauc par domāšanu. Mūsu dziļākās domas neveido ārējās pasaules pašreizējie signāli, tās ir smadzeņu iekšējās darbības rezultāts. Mēs varam aizvērt acis un atrast klusu vietu, tā, lai mūsu domāšanu netraucētu ārējās pasaules signāli. Protams, ka modeļi, kurus mēs izmantojam domāšanai, ir izveidoti un uzkrāti atmiņā no reālās pasaules, bet mēs tos izmantojam tad, kad plānojam un domājam par pasauli. Kad domājam, tad mēs izmantojam modeļus, bet nevis pašu pasauli.

Smadzenes atrodas galvaskausā, klusā un tumšā telpā. Par ārējo pasauli smadzenes uzzina tikai no sensoru signāliem. Smadzenes ir attēlu apstrādes ierīce, no smadzeņu puses skatoties, mūsu ķermenis arī ir ārējā pasaule. Smadzeņu garoza nespēj izveidot pati savu modeli tādēļ, ka tajā nav sensoru. Domas fizikāli darbojas smadzenēs, bet ķermeni tās uztver ar sensoru palīdzību – tāpat, kā ārējo pasauli. Tieši tādēļ mēs savas domas jūtam kā neatkarīgas no ārējās pasaules, tātad – arī no ķermeņa.

Apziņa ir neatkarīga no ķermeņa, bet – ne no smadzenēm. To var novērot dažu traumu un slimību gadījumos. Ja kāds pazaudējis roku, smadzenēs šis rokas modelis vēl glabājas neskarts. Tas rada t.s. fantoma sāpes – slimniekam šķiet, ka zaudētais loceklis vēl ir pie ķermeņa, vēl sāp, u.t.t. Zināmi arī citi gadījumi, kad smadzeņu traumas rezultātā slimnieks ir pazaudējis rokas modeli, kaut arī pati roka ir neskarta. Tas ir svešā locekļa sindroms, slimniekam ir nepatīkama, neciešama sajūta, ka roka nav viņa paša, ka to kustina kāds cits. Daži slimnieki pat pieprasa šo roku amputēt!

Ja ķermenis ir slims, bet smadzenes veselas, mums rodas sajūta, ka veselīga apziņa ir ieslodzīta mirstošā ķermenī. Ir dabiski iedomāties, ka šī apziņa varētu turpināt dzīvot arī pēc ķermeņa nāves, bet mēs zinām – kad sabrūk fizikālais nesējs, tad „programma” vienmēr iet bojā. Tāpat kā nevar būt skaņa bez stabules vai teksts bez grāmatas. Pretējo mēs redzam Alcheimera slimības vai cita smaga smadzeņu bojājuma gadījumā –  ķermenis vēl ir dzīvs, bet programma ir bojāta.

Iztēle, plānošana. Iztēles darbības koncepcija ir samērā vienkārša. Nomoda laikā katrā smadzeņu garozas apgabalā no ieejas sensoriem un zemākajiem atmiņas slāņiem informācija “plūst” uz augstākajiem slāņiem. Augstākajos slāņos atmiņas “attēli” tiek salīdzināti ar ienākošās plūsmas būtiskajām īpašībām. Sestajā slānī tiek veidoti paredzējumi. Ja kaut kas notiek, tad paredzējums saka, kas notiks tālāk, kad iestājas nākošais notikums, paredzējums saka priekšā atkal nākošo. Šie paredzējumi tiek nosūtīti uz zemākajiem smadzeņu garozas slāņiem un paši kļūst par ieejas signāliem. Šo atgriezeniskās saites mehānismu smadzeņu garozas modelētājs Stīvens Grosbergs sauc par daudzslāņu atgriezenisko saiti. Izslēdziet no ārienes pienākošos ieejas signālus (aizveriet acis) un sāciet skatīties iztēles bildes! Ar iztēles palīdzību mēs spēlējam šahu, gatavojamies sporta sacensībām. Piemēram, kalnu slēpotāju rezultāti uzlabojas, ja viņi iepriekš visu trasi “izslēpo” domās, iztēlē. To pašu saka par citiem sportistiem – svarcēlājiem, augstlēcējiem, u.t.t. Šādā veidā mēs gatavojamies gaidāmiem notikumiem un plānojam visu savu dzīvi.

Mākslīgā intelekta nākotne. Viss jaunais un nezināmais nav iepriekš paredzams. Mūsu priekšstati par nākotni balstās uz šodien zināmo. Pagājušā gadsimtā dzelzceļa lokomotīvi sauca par “dzelzs zirgu”, bet automobili – par ratiem bez zirga… Pēc tālruņa izgudrošanas cilvēki ilgi domāja, ka tas, līdzīgi kā telegrāfs, būs derīgs tikai ziņu pārraidei… Bet fotogrāfijas tehniku sākumā izmantoja portretu izgatavošanai – glezniecības vietā… Un daudzos kinoteātros vēl šodien ir priekškars, kurš atveras pirms izrādes sākuma… Ar nākotnes prognozēšanu jānodarbojas piesardzīgi. Pagājušā gadsimta 50-os gados tika izteiktas prognozes, ka 2000. gadā katras mājas pagrabā būs kodolreaktors, bet atvaļinājumu cilvēki pavadīs uz Mēness.

Mākslīgā intelekta nākotnē ir daudz nezināmo. Kā mēs varēsim izmantot saprātīgus robotus? Vai tie neapdraudēs mūs pašus, mūsu brīvību, mūsu vērtības un mūsu sasniegumus? Kādā veidā roboti iespaidos mūsu dzīvi? Hokinss saka, ka ar intelektu apveltītie roboti nebūs līdzīgi cilvēkiem. Kāpēc? Vispirms tādēļ, ka cilvēkiem ir emocijas, kas lielā mērā nosaka viņu vajadzības, vērtības un rīcību. Cilvēka ķermenis ir sarežģīta bioloģiska mašīna, pildīta ar patiku un sāpēm, priekiem un bēdām, laimi un nelaimi. Robotiem šādi atribūti nebūs vajadzīgi. Ja mēs tādus izveidosim, viņi kļūs neprognozējami. Bet, no otras puses, ja roboti nepazīs cilvēku emocijas un vajadzības, tie ne vienmēr varēs izpildīt Tjūringa testu – nespēs atbildēt uz jautājumiem emociju un vērtību jomā.  Kaut arī mēs nevaram pateikt, kā notiks cilvēces attīstība šajā jomā, dažas likumsakarības tomēr ir zināmas.

1. Silīcija mikroshēmu vidē izveidots neironu tīkls ir aptuveni miljonu reizes ātrāks par atbilstošo smadzeņu neironu tīklu. Tas nozīmē grūti aptveramas iespējas, šādi roboti mācīsies, domās un pieņems lēmumus miljons reizes ātrāk par cilvēkiem. Izņēmums būs tikai, kad robots mācīsies mehāniskas kustības, sadarbojoties ar apkārtējo vidi vai cilvēkiem – tam vajadzēs gaidīt, kamēr cilvēki atbildēs… Ja šādam robotam nodrošinās virtuālu apkārtējo vidi, kuru ģenerēs dators, tad arī apmācības laiks būs miljonu reizes mazāks par cilvēku apmācībai nepieciešamo. Iedomājieties saprātīgas mašīnas progresu, ja tā sarunāsies ar sev līdzīgām vai datoru tīkliem!

2. Atšķirībā no cilvēkiem robotu atmiņas iekārtas un apkārtējās vides signālu sensori varēs atrasties dažādās vietās. Atmiņa, apziņa, prognozētājs un lēmumu pieņēmējs var “sēdēt” datora korpusā, bet ārējo signālu sensori var būt izkliedēti pa visu pasauli – uz zemes, gaisā un kosmosā, un arī – citos datoros. Šo robotu izejas iekārtas (nav zināms, vai tās būs visiem pieejamas datu un cilvēces problēmu risinājumu bāzes, vai arī tās spēs fiziski iespaidot ārējo pasauli) arī var būt izkliedētas pa visu pasauli.

3. Sākumā pēc izgatavošanas saprātīgajiem robotiem, līdzīgi kā cilvēku bērniem, būs jāmācās – jāizveido ārējās pasaules procesu modeļi. Princips ir skaidrs, bet, kā apmācība tiks veikta, šodien nav pasakāms. Cilvēku apmācība notiek, izmantojot ārējās pasaules un indivīda ķermeņa signālus. Kādus sensorus izvēlēsies robotu projektētāji, nav iedomājams. Bet tieši no tā ir atkarīgs, cik adekvātus ārējās pasaules modeļus apmācāmais robots izveidos. Bet viens princips ir skaidrs. Ja jaunais robots tiks apmācīts šaurā nozarē, tas būs derīgs tikai šajā nozarē. Ja gribam, lai roboti risinātu plaša mēroga (cilvēces) problēmas, tie jānodrošina ar visu informāciju, kas ir cilvēces rīcībā. Šajā vietā mūsu prognozēšanas iespējas izbeidzas. Turpmākos robotu modeļus, līdzīgi kā datorus, varēs tiražēt programmējot.

4. Vai cilvēka apziņu varēs ievietot datorā? Šodien mēs neprotam nolasīt smadzeņu garozas sinapšu savienojumus un pārnest tos datorā. Ja tas tiks izdarīts daļēji, tas neko nedos – mēs nepratīsim atšifrēt savienojumu “attēlus”. To var izdarīt tikai tad, ja nokopēta visa sistēma. Hokinss šaubās, vai tas vispār būs iespējams: „Es nopietni apšaubu, ka mēs vispār kādreiz spēsim apziņu nokopēt mašīnā. Pašlaik, cik man zināms, mums nav metodes, kas ļautu ierakstīt datorā datu miljardus, kas veido to, ko mēs saucam par „es”. Lai to izdarītu, mums vajadzētu ierakstīt datorā ne tikai smadzeņu garozas saturu, bet visu, kas raksturo ķermeni un nervu sistēmu. Un mums vajadzētu saprast, kā tas viss strādā. Iespējams, ka kādreiz mēs to varēsim, bet pašlaik šis uzdevums tālu pārsniedz mūsu zināšanas. Izpētīt smadzeņu garozas algoritmus un atveidot tos mašīnā ir viena lieta, bet dzīvu smadzeņu darbības pārnešana uz mašīnu ir pavisam cits uzdevums.”

5. Ja šajā gadsimtā tiks izgatavoti un apmācīti saprātīgi roboti, ir skaidrs, ka sākumā tie spēs risināt tikai konkrētus uzdevumus, piemēram, veikt transporta plūsmu vai energotīklu uzraudzīšanu un vadīšanu, slimību diagnostiku un ķirurģiskas operācijas, militāro vai kosmisko lidaparātu vadību.

6. Vēl ir skaidrs, ka Homo sapiens un viņu izgatavoto robotu intelekts būs atšķirīgs, jo atšķirīga būs tajos esošā informācija un izveidotie neironu modeļi. Tas savukārt nozīmē, ka cilvēku “saprašanās” ar izgatavotajiem robotiem būs iespējama tikai tajās jomās, kurās abas puses lietos līdzīgus ārējās pasaules modeļus.

7. Nākotnes saprātīgās mašīnas varēs veiksmīgi darboties virtuālajā pasaulē – matemātikā, fizikā u.c. zinātnes nozarēs. Daudzos zinātnes modeļos tiek lietoti ikdienas dzīvē nelietoti un grūti saprotami jēdzieni, piemēram, kosmoloģijā un stīgu teorijā – daudzdimensiju telpa. Cilvēkiem grūti iztēloties četru un vairāku dimensiju telpu, bet šo modeļu pasaulē apmācīti datori apsteigs cilvēku varēšanu. Tie spēs domāt miljoniem reižu ātrāk nekā cilvēks, atcerēties milzīgu datu apjomu un saprast kosmoloģiskos un mikropasaules modeļus labāk nekā cilvēks.

8. Katra neironu tīkla līmeņa apjoma palielināšana radīs iespēju mašīnai uztvert un atcerēties vairāk detaļu. Neironu tīklu papildināšana ar nākošajiem, augstākiem līmeņiem, var iedot spēju izveidot dziļāku izpratni un ieraudzīt neticami abstraktas sakarības. Jaunu un visā pasaulē izvietotu sensoru izmantošana ļaus nākotnes mašīnām izveidot labākus pasaules modeļus un risināt cilvēces ilglaicīgas izdzīvošanas problēmas. Varam sacīt, ka saprātīgu mašīnu veidošana ir vērtīgs un vajadzīgs pasākums un loģisks nākošais cilvēces attīstības solis.

 

About basicrulesoflife

Year 1935. Interests: Contemporary society problems, quality of life, happiness, understanding and changing ourselves - everything based on scientific evidence. Artificial Intelligence Foundation Latvia, http://www.artificialintelligence.lv Editor.
This entry was posted in All Posts, Artificial Intelligence. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s