Искусственный интеллект. Текущие достижения и направления развития

Современные достижения в области информационно-телекоммуникационных технологий способствуют активному развитию искусственного интеллекта. Безусловно, о создании машины, обладающей полноценным человеческим сознанием, речи пока не идёт, однако имеющиеся результаты позволяют уже сейчас говорить, что эра искусственного интеллекта не за горами.

В январе этого года основатель Всемирного экономического форума в Давосе Клаус Шваб назвал искусственный интеллект одной из основных движущих сил четвёртой промышленной революции.

Эта четвёртая промышленная революция идёт на нас, как цунами, а её основной движущей силой являются достижениями в области искусственного интеллекта, робототехники, нанотехнологий, «интернета вещей» и других областей науки.

Клаус Шваб

Действительно, ставку на искусственный интеллект с каждым годом делают всё больше и больше игроков рынка – начиная от крупных IT-гигантов и заканчивая небольшими стартапами. Стоит отметить, что среди них не только такие известные игроки IT-рынка, как Google, Facebook, Microsoft, IBM, но и компании, которые, на первый взгляд, должны быть далеки от этой темы. Даже General Motors и Boeing создали совместную лабораторию, связанную с исследованием искусственного интеллекта. Иными словами, искусственный интеллект становится своеобразным мейнстримом нашего времени.

Общие затраты на разработку высокоинтеллектуальных машин оцениваются сотнями миллионов долларов в год, и последние достижения показывают, что такие суммы вполне оправданы. Интеллектуальность машин растёт с каждым годом, а некоторые из них уже сейчас могут в определённых областях превзойти возможности человека.

 Интеллектуальные возможности современных компьютеров

В 2011 году суперкомпьютер IMB Watson сумел победить в телепередаче Jeopardy (российский аналог – «Своя игра»), в которой ему не только приходилось искать правильные ответы на вопросы, но и «понимать» их смысл на естественном языке.  В заданиях использовались метафоры, а сами вопросы задавались без каких-либо упрощений и уточнений. Справившись с этими сложностями, Watson продемонстрировал действительно уникальные аналитические возможности, которые сейчас применяются в различных областях промышленности. Одним из самых больших достижений Watson является возможность самостоятельно проводить медицинскую диагностику. Анализируя огромные массивы данных с различными историями болезней, диагнозами и курсами лечений и делая на основе этого объективные выводы, суперкомпьютер зарекомендовал себя хорошим врачом. В частности, Watson отлично справляется с диагностикой онкологических заболеваний. Проект Watson for Oncology уже сейчас используется на практике в ряде медицинский центров и больниц. Среди них Международная больница Бумрунград (Таиланд), Нью-Йоркский центр по исследованию генома человека и др.

Если говорить об интеллектуальности вычислительных машин, то настоящий прорыв в этой области произошел буквально пару месяцев назад, когда программа Google AlphaGo сумела обыграть в игру го её абсолютного чемпиона Ли Седоля. Эта тема активно обсуждалась, поскольку скептики полагали, что такое невозможно в принципе (во всяком случае с текущим уровнем развития технологий).  Го является по-настоящему высокоинтеллектуальной игрой, в которой возможны миллиарды комбинаций фишек на доске. Сами игроки не просто просчитывают возможные комбинации, но и действуют интуитивно. Поэтому, работая только на основе перебора всевозможных ходов, компьютеры могли обыграть игроков среднего уровня, но не профессионалов.

Чемпион по игре в Го Ли Седоль анализирует свои ошибки после поражения от AlphaGo. Источник: 4today.net

Добиться победы в го над её чемпионом позволила технология «глубокого машинного обучения» (deep learning), которая сейчас является самым трендовым направлением развития искусственного интеллекта. Основу для данной технологии ещё в далеком 1959 году определил Артур Самюэль, когда предложил работать над обучением компьютеров, не используя определённо запрограммированные алгоритмы. Компьютер учится на примерах и своём собственном опыте. Программа AlphaGo сначала проанализировала 30 млн ходов профессиональных игроков, а затем стала играть сама с собой. Сыграв миллионы партий, программа научилась оценивать наиболее выгодное положение камней на доске для достижения победы.

Технология глубокого машинного обучения позволяет смоделировать по-настоящему сложные нелинейные отношения, состоящие из многих слоев, что значительно повышает обучаемость искусственного интеллекта. Поэтому область применения данной технологии не ограничивается игрой в го. Она является неотъемлемой частью исследований в сферах распознавания речи и изображений и беспилотных автомобилей, а также используется для решения других сложных задач. Facebook, например, активно развивает технологию глубокого машинного обучения для создания социальных сетей будущего. Предполагается, что разработанные системы будут способны понимать сообщения в ленте новостей и показывать пользователю только те новости, которые ему действительно интересны. Первые результаты исследований уже используются на практике в алгоритмах работы Facebook.

Искусственный интеллект в общественной жизни

Сферы применения искусственного интеллекта ограничены лишь творческими способностями человека. В настоящий момент машины учатся читать различные шаблонные документы (юридические, финансовые и др.), сочинять музыку, понимать эмоции людей по выражению лица, писать литературные произведения и делать многое другое. Так, сотрудник компании IDC Media Innovation Lab Гай Хоффман представил робота, самостоятельно занимающегося сочинением различных музыкальных произведений.

Всего лишь несколько лет назад была предложена идея использовать искусственный интеллект (или, лучше сказать, его прообраз) в самом популярном гаджете современности – смартфоне. В результате появились высокоинтеллектуальные голосовые помощники, которыми уже сейчас пользуются миллионы людей. Можно выделить такие известные приложения, как Siri от компании Apple, Echo от компании Amazon, Cortana от компании Microsoft и Google Now от компании Google.

Высокоинтеллектуальные голосовые помощники призваны помогать пользователю в его повседневной деятельности. Например, Google Now анализирует привычки пользователя, отслеживая все его действия и перемещения, и в дальнейшем заранее оповещает о предстоящих событиях. Так, перед выходом на работу, пользователю предоставляется отчёт о дорожной ситуации в городе и предлагается наиболее оптимальный маршрут проезда.

В настоящий момент ведутся активные работы с целью сделать из высокоинтеллектуальных голосовых помощников личных секретарей, которые будут общаться с нами на естественном языке и выполнять различные голосовые команды (написать письмо, назначить встречи, зарезервировать столик в ресторане, записать на прием к врачу и т.д.). Текущие результаты исследований показывают, что такие системы будут разработаны совсем скоро. Уже в этом году разработчики искусственного интеллекта Viv в ходе конференции смогли с помощью голосовых команд заказать пиццу. Причём сделано это было без единого звонка и без использования клавиатуры.

Достижения в области искусственного интеллекта также активно применяются в концепции умного дома. Сама концепция обсуждается уже на протяжении нескольких десятилетий, однако её практическая реализация стала возможной лишь совсем недавно. В настоящий момент имеются разработки, позволяющие контролировать телевизор, кондиционер, музыкальный центр, дистанционно отключать от питания любой электрический прибор, настраивать освещение под ритм музыки и т.д.

Разработками такого рода занимаются достаточно много компаний, среди которых присутствует и IT-гиганты. Например, Марк Цукерберг, основатель компании Facebook, заявил, что одной из его целей является создание искусственного интеллекта, способного эффективно помогать ему по дому.

Я буду учить своего помощника понимать мой голос, чтобы управлять в нашем доме всем - музыкой, светом, температурой и пр. Научу его узнавать лица моих друзей, когда они звонят в дверь

Марк Цукерберг

Ещё одной сферой, куда постепенно проникает искусственный интеллект, являются беспилотные автомобили. Многие эксперты сходятся во мнении, что уже совсем скоро улицы всех городов будут заполнены умными автосредствами, в процесс управления которыми не потребуется вмешательство человека. Уже сегодня владельцы премиальных машин могут в полной мере воспользоваться такими функциями, как слежка за рядностью движения, оповещение о столкновении и адаптивный круиз-контроль. Современные системы управления автомобилем могут самостоятельно сбрасывать газ и тормозить.

Разрабатываемые самоуправляемые автомобили компании Google уже проехали по дорогам США в общей сложности около 1 млн км, не попав в серьёзные ДТП. И это только начало. Безусловно, в разработке беспилотных автомобилей есть ряд проблем, связанных, например, с поведением таких автомобилей в критических ситуациях, которые достаточно сложно предсказать. Однако исследователи активно над этим работают, планируя решить проблемы такого рода уже в ближайшем будущем.

Искусственный интеллект постепенно становится частью нашей жизни. Известно ли Вам, что некоторые новостные заметки, которые Вам приходится читать, написаны роботами? Например, в компании Associated Press (AP) роботы пишут тысячи финансовых отчётов о состоянии американских корпораций и делают это намного быстрее обычных журналистов. Применение автоматизированных технологий позволило Associated Press увеличить число ежеквартальных новостей с 300 до 4400. В конце 2015 года компания Яндекс также создала своё собственное информагентство, где новости пишутся с помощью искусственного интеллекта. Пока это только заметки о пробках и погоде, однако представители компании говорят, что список тем в дальнейшем будет расширен.

Достаточно креативно к применению искусственного интеллекта подошла японская компания Deep Knowledge, которая стала первой в мире организацией, включившей искусственный интеллект в свой совет директоров. Анализируя большие объемы данных, робот по имени Витал способен находить тенденции, которые человек может не заметить. Это позволило ему получить право голоса касательно всех финансовых решений, которые принимаются в компании.

Искусственный интеллект используют не только в мирных целях. Значительные средства вкладываются в создание боевых роботов, беспилотной техники и военных игр, и это происходит во многих странах мира. Среди них и Россия. Правительство нашей страны выделяет колоссальные средства в оборонную промышленность, достаточно важным направлением которой является военная робототехника. Основная задача данной отрасли заключается в создании роботов, способных работать в наиболее опасных для жизни человека условиях. Нельзя не отметить, что такого рода исследования проводятся довольно успешно. Совсем недавно Владимиру Путину продемонстрировали систему, позволяющую управлять роботами с помощью мозговых импульсов.

Владимиру Путину демонстрируют систему управления роботами с помощью электрических сигналов человеческого мозга. Источник: vpk.name

Для того чтобы разработки в области робототехники для оборонной промышленности шли по оптимальному графику, по указу президента от 16 декабря 2015 года N 623 создан Национальный центр развития технологий и базовых элементов робототехники. Финансирование данного центра осуществляется Фондом перспективных исследований.

Как мы видим, будущее искусственного интеллекта уже совсем рядом. Текущие достижения показывают, что интеллектуальность разрабатываемых машин растёт с каждым годом. И пусть сами исследования заняли больше двух десятилетий, о которых когда-то говорил Тьюринг, сегодня человек стоит на пороге принципиально новых открытий в этой области, которые позволят реализовать его давнюю мечту.