22.10.2020 | Svátek má Sabina


VĚDA: Lidská a „nelidská“ umělá inteligence (1)

26.2.2020

Můj spolužák, strojní inženýr, který určitě nemá žádný zájem mne ani zlomyslně ponižovat, ani mi nepodloženě lichotit, mi sdělil svůj přímý názor na můj minulý článek ohledně umělé inteligence (AI).

Takže ho zde beru vážně. Dva z jeho komentářů by mohly zaujmout širší čtenářskou veřejnost:

1. stále mu není jasná definice toho, co je to vlastně umělá inteligence (vždyť je to v podstatě jen velmi rychlý počítač!), a

2. proč by on, laik v tomto oboru, se vůbec měl zajímat o spory ve vývoji tohoto oboru (tzn. proč vůbec by laik měl mít do toho dění hlubší vhled. To přece ať si vyřídí odborníci/vědci sami mezi sebou – vždyť já je za to ze svých daní platím!).

Pokusme se odpovědět zvídavému laikovi

Začněme odpovídat od konce, od druhé otázky: Proč by se i laik měl dnes zajímat o obor umělé inteligence (AI). Ale jen obecně:

1. O oboru AI by měl dnes asi vědět každý občan, protože důležitost tohoto oboru enormně vzrostla. Dopady (nejen ekonomické, ale i společenské) budou nezměrné. A pokud ne přímo na vás osobně (možná coby dnes spokojeného důchodce), pak určitě na vaše potomky.

2. Když přenecháte své rozhodování jiným osobám (odborným manažerským jazykem: když delegujete svou pravomoc na někoho jiného), ztrácíte možnost efektivní kontroly. Bez určité míry zastupování se nikdy v životě neobejdete, ale významné věci je lepší mít pod vlastní kontrolou. Nebo mít do toho kritického tématu alespoň přiměřený vhled. Takže každý zodpovědný občan by se o AI měl dnes zajímat – ačkoliv počáteční období zmatků ohledně tohoto oboru ještě nebylo zcela překonáno.

3. Historie vývoje oboru AI například ukázala, jak jeden jediný americký expert (Marvin Minski, zakladatel oboru AI) dokázal odklonit pozornost vývoje celého oboru na dobu čtvrt století (25 let!) od perspektivního směru vývoje a perspektivních (dnes na trhu dominantních) aplikací. To se asi hned tak jinde nevidí. Nebo snad ano? Měli by si tedy odborníci (tj. ti skuteční nebo jen domnělí a arogantní) takové stěží uvěřitelné události vyříkat jen sami mezi sebou a neotravovat s tím laiky? To je další vážný důvod, aby zodpovědný občan se pokoušel získat přiměřeně hluboký vhled do toho oboru.

A teď přejděme k první otázce, tj. ohledně laikovi srozumitelné definice AI. Snad už srozumitelné.

Co je to umělá inteligence (AI)?

Nerozumíte mému minulému vysvětlení? Zkuste tedy jako alternativu vysvětlení ve Wikipedii. Vysvětlení je tam dostupné zcela zdarma. Postačuje laikovi ale definice AI z Wikipedie? Já jsem se tam zběžně podíval a tipuji, že asi ne.

Zkusím zde tedy své metaforické, pedagogické přiblížení v dobré víře, že by to mohlo laikům pomoci. I když si plně uvědomuji, že každá metafora má jen omezené možnosti sdělení a možnosti zneužití proti autorovi metaforického sdělení jsou mi z českého zlomyslného „vědeckého“ prostředí dlouhodobě dobře známy.

Pro laiky zde AI rozčlením dle toho, jak jejímu fungování běžní lidé rozumí. Hovoříme tedy o:

1. Přístupu tzv. lidském - asi tak, jak v oboru AI pokračuje i dnes firma IBM, nebo jak před 30 lety postupoval doc. Polák, někdejší tvůrce československé AI (a o jejíž byznys-aplikaci jsem se tehdy pokoušel i já). Tento směr je laikovi určitě srozumitelnější než směr následující.

2. Přístupu tzv. nelidském, tj. strojovém učení (často spojená s výrazy: machine learning, deep learning, reinforcement learning). Algoritmy tohoto směru jsou pro běžného laika (který není ochoten provést větší časovou investici do svého dovzdělání) téměř nesrozumitelné.

Poznámka: Lidská i tzv. nelidská umělá inteligence funguje vždy na počítači, na křemíkovém hardware. Zatím na křemíku, kvantové počítače budou mít jiný materiálový základ i jiné výpočetní postupy. Z toho, co o oboru AI vím, domnívám se, že potenciál dosažení vyššího inteligentního chování (ač možná jen úzce specializovaného) je na neživém hardware, spíše než na biologickém hardware. Takže při současném vývoji (pro člověka užitečné) AI, není nutné důsledně ve všem napodobovat minulou, již proběhlou pozemskou evoluci.

3. Žijící biologická umělá inteligence?

Xenobot1

Umělá inteligence, coby lidsky řízenou evolucí vzniklý nějaký autonomní a dostatečně inteligentní biologický živočich, zatím na Zemi neexistuje! První již skutečně žijící (asi 1 milimetr veliký) biologický robot, Xenobot, (navržený evolučním algoritmem a žijící jen cca 10 dnů), vás zatím nijak neohrožuje. Určitě ne svou inteligencí. Naopak. Tento užitečný Xenobot je určen například pro čištění vod oceánů. Takže uklidněte se, prosím. V biologickém prostoru vám lidem (ač s rozdílným IQ) zatím nikdo seriózně nekonkuruje. Toto téma zde proto definitivně opustíme.

Více informací o Xenobotovi najdete zde a zde.

„Nelidská“ umělá inteligence

Učení je samozřejmě také významná lidská vlastnost, ale na úrovni neuronů lidského mozku procesu učení dosud plně nerozumíme. A strojové/počítačové učení (tzn. učení se na nebiologickém hardware, které tu lidskou neuronovou síť napodobuje) se od lidsky běžně srozumitelných postupů může dost vzdálit do vyšších matematických abstrakcí. V dnešní době v tomto směru AI je třeba více pracovníků na takové programování, které je založeno na pravděpodobnostních modelech a nejistotě, což nejlépe zvládají na AI přeškolení původní teoretičtí fyzici, nikoliv běžní programátoři. „Nelidské“ postupy strojového učení přesto vedou k výsledkům pro člověka velmi užitečným. A proto se prosadily a dnes představují dominantní vývojový směr AI (ač tento směr byl zakladatelem oboru označen za neperspektivní směr). Nikde ale není psáno, že dnešní dominance je dominancí doživotní.

Odborná poznámka: Umělá neuronová síť je struktura určená pro distribuované paralelní zpracování dat. Skládá se z umělých (nebo také formálních) neuronů, jejichž předobrazem je biologický neuron. Neurony jsou vzájemně propojeny, předávají si signály a transformují je pomocí určitých přenosových funkcí. Neuron má libovolný počet vstupů, ale pouze jeden výstup. Neuronové sítě se používají mimo jiné pro rozpoznávání a kompresi obrazů nebo zvuků, předvídání vývoje časových řad (např. burzovních indexů), někdy dokonce k filtrování spamu. Zdroj: Wikipedia.com

Dosavadní praktické aplikace strojového učení se koncentrovaly hlavně na napodobení lidských smyslů (nikoliv na nejvyšší lidskou logiku měřenou pomocí IQ), typicky na rozpoznávání obrázků. Například z rentgenového snímku (kombinovaného s dalšími dostupnými zdravotnickými daty) tato úzce specializovaná AI již dokáže diagnostikovat rakovinu úspěšněji než člověk specialista. Současně ale nedokáže praktikujícímu lékaři dostatečně srozumitelně vysvětlit své „nelidské“ pracovní postupy/algoritmy. Praktikující lékař totiž není ani špičkovým matematikem ani trénovaným teoretickým fyzikem! Nezodpovězená otázka: Praktikující lékař (který dnes ze zákona vždy nese plnou zodpovědnost za rozhodnutí) měl by stroji/AI slepě důvěřovat, když tento stroj už podává vyšší/lepší pracovní výkon? Tyto otázky ještě nejsou dořešeny. Vyřeší je demokratické hlasování úplných laiků?

V dalším výkladu budu (příště) pokračovat jen o tom směru AI, který zde metaforicky označuji jako „lidská AI“. Tato AI pracuje s výroky lidského přirozeného jazyka (zachycené v psaném textu), protože přirozený jazyk v průběhu dlouhé evoluce stvořil výhradně člověk.

Oba směry AI se ale opírají o dnes již brutálně výkonné počítače. AI tedy nejsou jen holé výkonné počítače. Nicméně bez nich by AI dobře nefungovala – v tomto smyslu má tedy můj spolužák, strojní inženýr, pravdu. Zvenku se mu (laikovi) dnešní AI může jevit jen jako výkonný počítač.

Příloha pro zvídavější laiky

Xenobot2

Profesorka Yejin Choi v lednu 2020 k tématu hlubšího strojového porozumění přirozenému lidskému jazyku sděluje, že výzkumníci AI by měli hledět za rámec dnešního strojového hlubokého učení (deep learning). Metaforicky řečeno: „Potřebujeme nový herní plán!“ (“We somehow need to find a different game plan”). Když americká profesorka Yejin Choi hovoří o potřebě vytvářet strukturované modely znalostí (structured knowledge models), připomenu si vždy směr vývoje lidské AI, Operation Logic System, který v Česku před 30 lety prosazoval moravský vědec doc. Václav Polák.

O lidském směru umělé inteligence sdělím více zítra.

Autor před 30 lety pracoval na aplikaci české lidské AI (systém OLS) v anti-inovačním prostředí českého ekonomického výzkumu



Testujeme s Pampers: Vyzkoušejte dětské čisticí ubrousky s kokosovým olejem!
Testujeme s Pampers: Vyzkoušejte dětské čisticí ubrousky s kokosovým olejem!

99 % přírodních ingrediencí a 1 % šetrných složek pro ochranu pokožky. To jsou dětské čisticí ubrousky Pampers® Coconut Pure™, které můžete...






 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.