Существует довольно много научно-фантастических фильмов, в которых действуют автономные машины, способные самостоятельно принимать решения. Но каково в действительности развитие искусственного интеллекта? Неужели и правда близок тот час, когда мы своими глазами сможем увидеть картины, изображенные в «Космической одиссее 2001 года» или в фильме «Я, робот»?

Прежде чем начать наш рассказ, дадим точное определение искусственному интеллекту. Трактовка слова «искусственный» разногласий не вызывает: «искусственный» означает «не природный», то есть «созданный по воле человека». А что такое «интеллект»? Согласно большинству словарей, это слово имеет множество значений, среди которых выделяются «способность понимать», «способность решать задачи», «способность учиться из опыта и адаптироваться к новым ситуациям».

И различные определения этого понятия показывают всю его сложность.

Психологи и философы пытаются определить и измерить интеллект на протяжении многих веков. Но все предложенные ими определения довольно трудно применить не к людям, а к другим объектам. К примеру, обладает ли интеллектом компьютерная программа, способная синхронизировать и координировать работу всех систем самолета, позволяющая со стопроцентной надежностью прокладывать курс в зависимости от текущих требований? Возможно, что да. Но можно ли сказать, что интеллектом обладает комар? Это насекомое ведь тоже способно синхронизировать и координировать работу всех своих органов и со стопроцентной надежностью прокладывать курс в зависимости от текущих требований.

Практическое решение, позволяющее определить, обладает ли машина интеллектом, первым предложил в 1950 году математик Алан Тьюринг, который считается одним из создателей искусственного интеллекта. В основе его теста лежит очень простая идея: если машина во всем ведет себя подобно мыслящему существу, то она должна обладать интеллектом.

Тест Тьюринга проводится следующим образом. Человек и машина располагаются в разных комнатах и не могут видеть друг друга. После этого человек печатает на клавиатуре ряд вопросов для машины, а та выдает на монитор ответ. Если человек считает, что беседует с человеком, то оцениваемая им машина разумна и, следовательно, обладает искусственным интеллектом.

Человек, задающий вопросы машине (X), использует систему, препятствующую визуальному контакту. Таким образом, он может определить, кто его собеседник — машина или человек — только по ответам на вопросы.

Разумеется, тест Тьюринга вызвал шквал критики со стороны некоторых теоретиков. Можно ли сказать, что машина разумна, только потому, что она способна отвечать на вопросы с помощью огромного словаря вопросов и ответов? Быть может, интеллект — это нечто большее, и он подразумевает, к примеру, наличие сознания?

* * *

* * *

Главным критиком теста Тьюринга стал философ Джон Сёрль, предложивший эксперимент под названием «китайская комната». Представьте себе, что человек, не знающий ни слова по-китайски, помещен в закрытую комнату в торговом центре Шанхая. Посетителей торгового центра приглашают задать этому человеку вопросы, записав их на бумаге и передав записку через специальное отверстие. Под рукой у человека в закрытой комнате находится словарь, в котором указаны все китайские иероглифы, содержащиеся во всех возможных вопросах, которые только могут задать посетители. Молодой человек снаружи пишет на листе бумаги вопрос на китайском языке: «Там внутри тепло?» и просовывает записку в комнату. Человек внутри смотрит на иероглифы, находит их в словаре и выбирает возможный ответ на вопрос. Далее он перерисовывает нужные иероглифы на новый лист и возвращает ответ автору вопроса. Ответ на китайском языке звучит так: «Нет, вообще тут очень холодно». Логично, что и задающий вопрос молодой китаец, и остальные участники эксперимента получат корректные ответы на своем родном языке и сочтут, что человек в запертой комнате прекрасно владеет китайским. Однако на самом деле все ответы были составлены на основе словаря соответствий, а запертый человек не понял ни единого иероглифа.

Может ли произойти так, что машина, которая пройдет тест Тьюринга, обманет нас, как человек, сидящий в китайской комнате? Нет, это невозможно. «Китайская комната» — некорректный эксперимент: в нем люди, сидящие в комнате, не знают китайского, но отвечают на вопросы с помощью руководства, созданного кем-то, кто знает китайский и смог составить полный перечень вопросов и ответов.

Сегодня новая технология считается интеллектуальной, если она позволяет решить задачу творчески, что всегда считалось исключительной способностью человеческого мозга. Ярким примером технологии, которая кажется интеллектуальной, но не считается таковой, являются первые экспертные системы, созданные в 1960-е годы. Экспертная система — это компьютерная программа, реализованная по определенным сложным правилам, которая может автономно осуществлять контроль над другими системами. Примером можно считать компьютерную программу с огромным списком симптомов различных заболеваний, на основе которых она может назначить нужное лечение. Тем не менее такая система неспособна вывести новое правило из уже известных или при необходимости предложить нестандартную терапию. Следовательно, эта система не обладает креативностью и ее нельзя назвать интеллектуальной.

Интеллектуальная компьютерная система удовлетворяет отчасти субъективным требованиям: так, она должна иметь возможность обучаться, уметь оптимизировать математические функции со множеством параметров (измерений) на огромном интервале (области определения) или планировать использование огромного объема ресурсов с учетом ограничений.

Подобно остальным областям науки и техники, со временем в искусственном интеллекте возникли специализированные дисциплины и были выделены пять больших разделов.

1. Поиск.

2. Обучение.

3. Планирование.

4. Автоматические рассуждения.

5. Обработка естественного языка.

В разных областях искусственного интеллекта применяются порой одни и те же технологии и алгоритмы. Расскажем о каждом из разделов подробно.

* * *

Созданный компанией IBM суперкомпьютер Deep Blue, одержавший победу над чемпионом мира по шахматам.

Под поиском здесь понимается поиск оптимального решения определенной задачи.

После определения задачи с помощью математической функции речь пойдет об оптимизации функций, то есть о поиске входных параметров, при которых результирующее значение будет оптимальным. Для решения некоторых задач требуется оптимизировать несколько функций одновременно, при этом определить эти функции и ограничить их значения непросто. Для автоматической системы оптимизация функций представляет сложную задачу, особенно если функция не задана аналитически и ее примерный вид можно определить лишь на основе нескольких множеств значений. Часто бывает, что рассматриваемая функция имеет несколько сотен параметров, либо вычисление множеств ее значений очень трудоемко, либо множества ее значений содержат шум, то есть в определенных точках пространства являются неточными.

В подобных сложных сценариях используется искусственный интеллект. Человек способен решать сложные многомерные математические функции благодаря интуиции — классическим примером служат функции подобия. Представьте, что вам знакомы более 500 человек. Если вы увидите фотографию какого-то человека, то мгновенно сможете сказать, знаком ли он вам, и даже назвать его имя. Эта с виду простая операция решается путем оптимизации функции, описывающей разницу между лицами, которые вы помните, и изображенным на фотографии. Каждое лицо описывается тысячами параметров: цвет глаз, соотношение размеров рта и носа, наличие веснушек и так далее. Наш мозг способен определять все эти характеристики и сравнивать их с характеристиками всех знакомых нам людей. Мозг оценивает параметры лица на фотографии, сравнивает их с параметрами лиц всех знакомых людей и определяет, для какого человека различие между этими параметрами будет наименьшим. Также мозг определяет, когда различие между параметрами настолько мало, что можно сказать: на фотографии изображен один из знакомых людей. И все эти операции мозг выполняет менее чем за секунду. Однако для компьютера распознавание лиц — крайне сложная операция, и ему для решения этой же задачи потребуется несколько минут.

* * *