1.Concepte de bază
Când s-a vorbit prima dată de
Inteligenţa Artificială (AI – Artificial Intelligence) în 1956, totul
părea o utopie, un vis prea frumos pentru a fi realizat, un stadiu al
dezvoltării considerat a fi greu de atins. În ultimii aproape 50 de ani,
termenul a prins contur, devenind realitate, fiind în prezent folosit în toate
ştiinţele care doresc să se afirme. Iniţiatorul său,
prof. John McCarthy a prezentat noul concept în vara anului 1956 la întrunirea “Darthmouth Summer Research
Project on Artificial Intelligence”.
Inteligenţa Artificială poate fi definită
ca simularea inteligenţei umane procesată de maşini, în special,
de sisteme de computere. Acest domeniu a fost, în general, caracterizat de
cercetări complexe în laboratoare şi doar destul de recent a devenit
parte a tehnologiei în aplicaţii comerciale.
În ultimii ani au avut loc numeroase
discuţii privind filozofia Inteligenţei Artificiale şi rolul
său în dezvoltarea tehnologiilor. De-a lungul timpului, opinia publică
a ridicat unele întrebări legate de avansul tehnologic bazat pe
Inteligenţa Artificială:
-în ce măsură maşinile inteligente
vor face parte din viaţa oamenilor ?
-pot fi construite maşini cu
conştiinţă ?
-sunt oamenii capabili să construiască
maşini cu adevărat inteligente şi dacă da, cum le vor
controla ?
-cine va deţine puterea, omul sau maşina
?
-avem cu adevărat nevoie de maşini
inteligente ?
Termenul de Inteligenţa
Artificială este întâlnit azi în numeroase publicaţii tehnice,
medicale, militare, ştiinţifice, de obicei, când vine vorba de
aplicaţii ce realizează performanţe de care numai omul era
socotit capabil: recunoaşterea şi analiza vocii şi a imaginilor,
traduceri dintr-o limbă în alta, diferite jocuri de inteligenţă
(şah, bridge), luarea unor decizii complexe fără
intervenţia unui operator uman etc. Iniţial, obiectivele
Inteligenţei Artificiale au fost foarte ambiţioase: maşina
trebuia să rezolve diferite probleme, să înveţe din propria experienţă
şi din evenimentele exterioare sistemului său, să efectueze
raţionamente, să conceapă noi obiecte cu proprietăţi
prestabilite.
Principalul scop al Inteligenţei
Artificiale este de a imita întrutotul creierul uman în modul în care acesta gândeşte,
răspunde şi interacţionează. În pofida nivelului atins de
cercetători, acest deziderat nu va fi atins foarte curând, creierul uman
fiind încă o enigmă, aproape imposibil de analizat matematic
şi/sau tradus în limbaj maşină.
Indiferent de puterea lor de procesare,
maşinile nu vor înlocui, probabil niciodată, omul, cea mai
inteligentă şi puternică fiinţă de pe Pământ.
Această afirmaţie este sprijinită de numeroase raţiuni. Cel
mai important argument împotriva dezvoltării maşinii cu adevărat
inteligente este cel al evoluţiei. Maşinile nu au parcurs rigorile de
supravieţuire timp de milioane de ani precum oamenii. Modul în care
aceştia interacţionează, gândesc şi se adaptează sunt
faze de dezvoltare ale intelectului, diferit fiecărui individ în parte.
Acestui intelect i-au fost necesare milioane de ani să evolueze,
reprezentând, astfel, o etapă extrem de dificil de implementat în
dezvoltarea maşinii inteligente.
Unii oameni de
ştiinţă afirmă că inteligenţa umană este
imposibil de atins şi întrecut pe cale artificială de o
maşină. În 1989, matematicianul britanic Roger Penrose a
susţinut că mecanismele de funcţionare specifice creierului uman
nu pot fi replicate de maşină, nici măcar în principiu. În
prezent, creierul uman este considerat a fi cel mai sofisticat computer
cunoscut. Afirmaţia nu poate fi negată, dar creierul uman
funcţionează pe aceleaşi principii ca oricare alt creier din
regnul animal. Spre a înţelege inteligenţa umană, trebuie
să înţelegem modul în care se formează cele mai simple gânduri.
Încercarea de a trece peste aceste etape primare şi a cerceta direct
acţiunile complexe ale creierului uman este aproape imposibilă.
Până în prezent s-au dezvoltat
două metode diferite de abordare a Inteligenţei Artificiale. Prima
metodă este cunoscută sub numele “top-down approach” sau “symbolic approach to AI”. Spre exemplu, vederea
artificială a unei maşini (controlată de un computer) a fost
abordată prin construirea unor algoritmi şi aplicarea lor pe o serie
de date de intrare. Fiecare pas al procesului de vedere trebuie evaluat, un algoritm
urmând să transforme datele de intrare într-o formă mai uşor de
utilizat. Această metodă are dezavantajul că este prea
dependentă de maşină şi poate fi utilizată doar în
probleme foarte restrânse. De asemenea, abordarea se bazează în mare
măsură pe cunoştinţele programatorului, absolut nimic nu
poate fi adăugat automat.
A doua metodă constă în
construirea unei reţele neuronale care să asigure convertirea unei
imagini în informaţie. În anii ’60 preocupările au fost concentrate pentru constituirea
unei astfel de reţele, denumită “perceptron”. Acesta, o combinaţie reuşită de reţea
neuronală şi informaţii pre-procesate, a permis pentru prima
dată recunoaşterea imaginilor de către un computer. Perceptronul
s-a bazat pe ceea ce a reprezentat atunci primul stadiu al vederii artificiale,
fiind folosit ulterior în construcţia maşinilor autoghidate.
2.Reţele neuronale
O reţea neuronală este de tip
fizic (în electronică) sau virtual (un program pe computer). Fiind vorba
de o reţea, aceasta se prezintă sub forma unei matrici de noduri sau
neuroni legaţi într-un mod oarecare, unul de altul. Fiecare neuron are
câteva intrări şi ieşiri. Intrările sunt formate din mesaje
primite de la o serie de senzori. Mesajele sunt prelucrate anterior de
către alte reţele asociate şi apoi transmise mai departe.
În anul 1943, un neuro-psiholog (Warren
McCulloch) şi un logician (Walter Pitts) au construit un model (folosind
rezistoare şi amplificatoare) care simula ce era cunoscut până atunci
despre neuronii naturali, biologici. Neuronii electronici primeau anumite
semnale de intrare, pe care, în funcţie de câţiva parametri, le
trimiteau sau nu mai departe către alţi neuroni. Aceştia primeau
semnalele ca date de intrare şi, în funcţie de alţi parametri,
trimiteau sau nu semnalele mai departe. Întregul model construit de cei doi
oameni de ştiinţă s-a constituit într-o reţea de celule
interconectate, fiecare în legătură funcţională cu
următoarele.
Presupunând că semnalul de intrare
în reţeaua neuronală atinge punctul de ieşire din aceasta,
acesta poate fi o valoare sau o matrice de valori. La început, rezultatul va fi
aproape aleatoriu până când reţeaua este antrenată corect.
Antrenamentul reţelei constă în primirea de informaţii pentru a
face raţionamentele cât mai aproape de realitate.
În viitor, computerele vor fi, probabil,
un hibrid între reţeaua neuronală şi tehnologia
convenţională, utilizată în prezent. Tehnologia actuală are
avantajul de a fi logică şi rapidă în probleme matematice.
Reţelele neuronale nu sunt foarte potrivite pentru ecuaţii complicate,
aşa cum creierul uman se descurcă mai greu în calcule matematice, dar
excelează în deosebirea culorilor, a sunetelor, a formelor. Azi, în ciuda
realizărilor extraordinare în domeniu, reţelele neuronale se
află în stadiul de inteligenţă al unei insecte, fiind încă
un concept foarte nou şi care trebuie înţeles cu maximă
precizie.
3.Stadiul cercetărilor în
Inteligenţa Artificială
Totuşi, în urma cercetărilor
din ultimii ani, calculatorul este capabil să realizeze raţionamente
şi să descopere legături logice între fapte descrise corect prin
propoziţii. De asemenea, calculatorul este capabil să înveţe din
propriile greşeli şi să interacţioneze cu un utilizator.
Folosindu-se de aceste performanţe, omul a creat computere şi
programe specifice care să lucreze pentru el, să-i rezolve
ecuaţii complicate, să proceseze baze de date cu sute de mii de
înregistrări, să-l ajute în proiectarea şi producerea unor
echipamente tehnice avansate etc. Cu toate aceste realizări extraordinare,
comparativ cu situaţia de acum 50 de ani, limita este departe de a fi
atinsă, cercetătorii fiind mereu preocupaţi de cercetarea “maşinii care gândeşte” şi care poate oferi
instantaneu soluţii viabile la diversitatea mare de probleme care apar.
Pentru a crea o maşină care “gândeşte” trebuie definită “inteligenţa” unei astfel de maşini.
Inteligenţa maşinii este rezultatul a mai multor ani de
cercetări, teste, reuşite şi eşecuri. S-a dorit ca
maşina să înveţe, să înţeleagă limbajul folosit
de utilizator prin intermediul a nenumărate interfeţe şi
să-şi perfecţioneze percepţia senzorială.
Cercetătorul britanic Alan Turing este de părere că un computer
poate fi numit inteligent dacă, pus, în legătură cu un om, îl
determină pe acesta să creadă că este în contact tot cu un
om. Pentru a face faţă unui test uman, computerul trebuie să
stocheze o cantitate imensă de informaţie, din toate domeniile.
Inteligenţa şi
informaţia nu pot fi separate una de alta. Oamenii sunt capabili să
furnizeze o informaţie utilă, dau dovadă de
inteligenţă, de competenţă, dar sunt limitaţi în
cunoaştere. Sistemele informatice clădite în jurul unor baze de date
înglobează acest tip de competenţă, dar nu au raţionamentul
nativ al omului. Deosebirea constă în proprietăţile
echipamentului electronic ce permite multiplicarea competenţei respective
de mii de ori, oferind, implicit, o inteligenţă multiplicată
corespunzător. Această inteligenţă, astfel creată,
este mult mai ieftină şi precisă decât cea umană, putând fi
reprodusă mecanic la nesfârşit.
Ţinând cont de explozia performanţelor
componentelor electronice şi a calculatoarelor în general, este evident
că termenul de Inteligenţă Artificială va căpăta
noi valenţe în anii următori.
Iată o scurtă enumerare
a doar câteva din domeniile în care este şi va fi folosită Inteligenţa
Artificială:
-Sisteme expert. Un sistem expert este format dintr-un grup de
programe şi o colecţie de informaţii specifice, cu ajutorul
cărora se poate purta un dialog om-computer, în vederea rezolvării
problemelor. Informaţiile primite de la calculator sunt
asemănătoare cu cele date de un expert uman în domeniul respectiv.
Sistemele expert multiplică inteligenţa formalizată a unor
specialişti punând-o la dispoziţia acelor persoane al căror
acces la respectivii specialişti este imposibilă;
-Reţele neuronale - sunt
sisteme care simulează inteligenţa prin reproducerea tipurilor de
conexiuni fizice care se găsesc în creierul biologic. Din cauza
limitărilor tehnologice, numărul acestor conexiuni este foarte mic,
comparativ cu cele câteva zeci de miliarde de conexiuni din creierul uman;
-Inţelegerea limbajului
natural - reprezintă programarea computerelor astfel încât acestea să
înţeleagă şi să interacţioneze cu utilizatorii în
limbajul natural al acestora. La baza înţelegerii limbajului natural se
află recunoaşterea vocală care transformă un dialog în
text, folosind un dispozitiv special;
-Agenţii - sunt
entităţi computerizate care acţionează în locul
operatorilor umani, adunând ştiri de pe Internet, trimiţând mesaje de
e-mail sau filtrându-le pe cele primite. Deşi lucrează pe baza unor
"cuvinte cheie" şi se află încă în cercetare,
agenţii vor deveni foarte utili, ajutându-şi utilizatorul să
găsească, spre exemplu, numai ştirile sau articolele care îl
interesează, scutindu-l de ore întregi de navigare inutilă pe
Internet;
-Roboţi. Noile modele de
roboţi au în componenţă computere programate să
"audă", să "vadă" şi să
reacţioneze la diferiţi stimuli externi. Există deja roboţi
care păşesc asemenea unei fiinţe vii, disting o voce din mai
multe, răspunzând numai la comanda acesteia, se orientează în
spaţiu, recunoscând obiectele înconjurătoare, aleg drumul cel mai
scurt între două puncte şi ocolesc obstacolele.
-Jocurile pe computer. Dezvoltarea
jocurilor şi a domeniului multimedia, în general, este în plină expansiune,
o afacere de sute de milioane de dolari. La ora actuală, nu se mai poate
concepe un joc fără a avea în structură elemente de
Inteligenţă Artificială. Implementată corect, aceasta
garantează un produs bine vândut, deci profit şi satisfacţie
oferită jucătorilor. Este deja cunoscut că programele de
şah pe computer pot învinge un oponent uman, cel mai elocvent exemplu
fiind cel din 1997, în care campionul Gary Kasparov a fost întrecut de un
super-computer, Deep Blue, creat de firma IBM. Obţinută în şase partide,
această victorie a însemnat trecerea liniei Inteligenţei Artificiale
dincolo de ce s-a realizat până în acel moment. Din studiile efectuate, a
reieşit că în creierul uman se află aproximativ 100 miliarde de
neuroni, fiecare capabil de 1000 de operaţii pe secundă. În jur de 30
de miliarde de neuroni formează "materia cenuşie", cea care
gândeşte, restul de 70 de miliarde constituind "materia albă",
cea care face legătura între neuronii din "materia cenuşie".
În contrast, Deep Blue conţinea 480 de procesoare create special pentru
jocul de şah, fiecare dintre ele fiind capabil să gândească
aproximativ 2 milioane de poziţii pe secundă. Fără alte
comentarii...
Un computer actual poate realiza
10 la puterea 17 operaţii pe secundă (o operaţie în timpul în care
lumina ar străbate un atom de hidrogen). E clar că viteza aparţine
maşinii. Ce atu are omul ? Cel mai important pare a fi elementul surpriză,
omul este imprevizibil, gândirea sa nu respectă întotdeauna un algoritm, aşa
cum îl ştie maşina.
4. Viitorul Inteligenţei
Artificiale
Teoria conform căreia maşinile
conduse de Inteligenţa Artificială, care vor prelua controlul asupra
lumii este, evident, de domeniul SF. Numeroasele conferinţe în domeniul
roboticii au arătat realizări extraordinare din punct de vedere
tehnologic şi informaţional, ce vin în sprijinul
umanităţii, nicidecum în ameninţarea ei. Astfel, roboţii
actuali sunt capabili să lucreze în medii inaccesibile omului,
realizează singuri o serie de operaţii tehnologice cu precizie
ridicată, Inteligenţa Artificială ce o înglobează fiind, de
fapt, o prelungire a inteligenţei umane care i-a creat.
Vor fi capabili viitorii
roboţi să-şi creeze o societate în care să dezvolte o
cultură proprie, un limbaj şi interacţiuni între membrii
săi ? Greu de crezut.
Şi totuşi, care este
viitorul Inteligenţei Artificiale ? Oamenii de ştiinţă
lucrează deja la diferite modele de maşini capabile să
înveţe, fără a fi programate pentru fiecare acţiune ce o
vor întreprinde. Mediul în care funcţionează şi “evoluează”
îşi va pune, în mod cert, amprenta asupra “personalităţii”
maşinii, lucru pe care oamenii îl consideră, mai degrabă,
interesant şi folositor decât ameninţător. Diferitele maşini care vor
face parte din viaţa zilnică a oamenilor vor învăţa toul
despre aceştia, fiind gata să reacţioneze corect la cea mai
simplă comandă. Departe de a deveni numai “maşini de companie”,
acestea vor veghea, corecta şi sprijini omul în deciziile sale.
În acest moment este dificilă
prezicerea cu exactitate a viitorului Inteligenţei Artificiale. Ce se poate,
totuşi, spune acum este că Inteligenţa Artificială va fi
înglobată în aplicaţii din ce în ce mai sofisticate. Sigur, se pot
imagina identităţi umane şi maşini reunite într-o
conştiinţă colectivă, structurată într-o reţea
complexă, cu abilităţi şi graniţe ce vor
depăşi cu mult posibilităţile individuale ale unei
minţi naturale sau artificiale. Scriitorul Francis Heylighen a spus: “Un astfel de creier global va
funcţiona ca un sistem nervos pentru un superorganism social, un sistem
integrat format din întreaga societate umană”. Clişeul “let’s put our minds together on
this problem” va deveni
realitate, permiţând oamenilor şi maşinilor să-şi
combine capacităţile individuale pentru a rezolva probleme în domenii
diverse, de la teoria fizicii, la cercetări în medicină, explorarea
spaţiului cosmic etc.
5.Concluzii
În viitor computerele vor dispune
de Inteligenţă Artificială, dar, în mod sigur, diferită de
cea umană. În numeroase situaţii, oamenii sunt influenţaţi
de emoţii, acestea fiind adevăratele motivaţii ale
raţionamentului şi acţiunii lor. În cazul inteligenţei
artificiale, motivaţiile vor fi total diferite. Spre a înţelege cât
de mare va fi diferenţa, putem privi şi analiza cea de-a doua fiinţă
inteligentă de pe planetă după om, delfinul. Lumea oamenilor
este diferită de cea a delfinilor, iar cele două forme de
inteligenţă sunt influenţate de habitat. Delfinii îşi
folosesc inteligenţa pentru navigaţie, aşa cum oamenii o
folosesc pe cea proprie pentru manevrarea uneltelor. Diferitele habitate impun
diferite priorităţi creaturii care trăieşte în ele. La
nivelul de cunoaştere actual, pentru oameni este aproape imposibil de
imaginat ce formă de inteligenţă va avea entitatea virtuală
aflată în memoria unui computer.