Umělá inteligence

Co je umělá inteligence?

 Cíle

  • Umět rozdělit přístupy k UI do čtyř základních kategorií podle kombinace cílů: myslet/jednat + lidsky/racionálně
  • Uvážit silné a slabé stránky Turingova testu a modernějších testů umělé inteligence

 Klíčová slova

Umělá inteligence, Turingův test, Winograd Schema Challenge

Shrnutí kapitoly

"Otázka, zda počítače umějí myslet, je podobně tak relevantní jako otázka, zda ponorky umějí plavat."

E. W. Dijkstra

Chceme-li začít otázkou, co je vlastně umělá inteligence, měli bychom se nejdříve zeptat, co je vůbec inteligence. Ani na jednu z obou otázek nemáme odpověď, na níž by se shodli příslušní experti. Inteligence se často vykládá jako schopnost člověka jednat racionálně a přizpůsobit se měnícím se podmínkám prostředí, ve kterém žije. Všimněme si dvou zajímavých aspektů takového výkladu. Jednak se jako měřítko inteligence chápe člověk – dílem proto, že lepší měřítko momentálně nemáme, dílem pro náš antropocentrismus – hodnocení světa z pohledu zájmů lidské rasy. Dále sám pojem „lidské racionální chování“ je problematický – předpokládá snahu o dosažení nějakého dobře definovaného cíle, nebo maximalizaci užitku. Cíle lidí se ale poměrně rychle mění, jak individuálně, tak kolektivně, a stejně tak představa, co je vlastně pro nás užitečné (viz Starý zákon, kniha Kazatel). Neshodnou se na tom ani příslušníci jednotlivých národů či věrouk. Další otázkou je, kam zařadit v rámci takové "racionální" definice například umělecká díla. Pojem inteligence je tedy vágní od samého začátku.

Vraťme se nyní k umělé inteligenci. Klasická definice umělé inteligence od Marvina Minského z roku 1967 říká:

„Umělá inteligence je věda o vytváření strojů nebo systémů, které budou při řešení určitého úkolu užívat takového postupu, který – kdyby ho dělal člověk – bychom považovali za projev jeho inteligence.“

Řada vědců rozlišuje slabou UI, která pouze imituje (lidské) myšlení, a silnou UI, která by měla skutečně myslet - mít vědomí. Alan Turing však už v 50. letech předpověděl, že s rozvojem umělé inteligence tato otázka postupně ztratí význam (podrobnosti viz [4], kapitola 26). V současné době se přístupy k definování umělé inteligence dají rozdělit do několika kategorií, jimž odpovídají patřičné složky umělé inteligence:

  1. Myslet (nejméně) tak dobře, jako lidé – kognitivní věda, kognitivní modelování. Tento přístup primárně zkoumá schopnost uvažování lidského mozku. UI tento problém atakuje jednak shora dolu – psychologickým pozorováním principů lidského myšlení a snahou abstrahovat a implementovat jeho principy pomocí počítače. Přístup zdola nahoru staví na neurofyziologii, pozorováním funkce neuronů a jejich vazeb, a na jejich základě konstruuje jednoduché kognitivní funkce.
  2. Jednat (nejméně) tak úspěšně, jako lidé – Turingův test umělé inteligence. Stroj tento test úspěšně absolvuje, pokud při písemné konverzaci s lidským tazatelem reaguje způsobem nerozeznatelným od člověka. Rozšířená verze testu zahrnuje i možnost žádat na testovaném stroji manipulaci s fyzickými objekty. Aby stroj mohl testem projít, potřebuje zvládnout minimálně:

    • zpracování přirozeného jazyka na stupu i na výstupu;
    • reprezentaci znalostí, počátečních i průběžně doplňovaných;
    • automatické usuzování, schopnost vyvozovat nové závěry a reagovat na dotazy;
    • strojové učení k adaptaci na měnící se okolnosti, detekci analogií a podobně;
    • strojové vidění k vnímání a rozpoznání objektů;
    • robotiku pro manipulaci s nimi.

  3. Myslet racionálně (logicky uvažovat, usuzovat, …) – logika, plánování. Jaká jsou „pravidla správného usuzování,“ která umožní odvodit z platných předpokladů platné závěry? Od antických sylogismů se věda propracovala k formální logice umožňující usuzování o veškerých objektech ve světě. Dvě hlavní překážky této disciplíny jsou: (a) jak pracovat s neurčitostí, nejistotou, nejednoznačnými fakty; (b) praktické zvládnutí strojového usuzování, které je často velmi výpočetně náročné, pro exponenciálně rostoucí počet kombinací logických klauzulí.
  4. Konat racionálně – racionální agenty. Racionální agent je entitou, která by měla, s přihlédnutím k situaci, konat „správně“ pro dosažení daného cíle nebo maximalizace užitku. Racionální konání neznamená jen racionálně uvážit situaci (viz předchozí bod) a jednat podle toho. Je řada situací, kdy není na racionální zvážení čas a je třeba jednat reflexivně. V jiných případech buďto není k dispozici dostatek informací pro racionální rozhodnutí, anebo nelze vyvodit, jaké rozhodnutí je nejlepší, a přesto je třeba konat.

První dva přístupy jsou antropocentrické, druhé dva chápou inteligenci jako nezávislý princip. V této přednášce budeme dávat přednost chápání UI jako konání racionálních agentů. Tento přístup je obecnější než poměřovat umělou inteligenci lidskými schopnostmi, a je také obecnější než chápat UI jen jako racionální strojové uvažování, jak bylo vysvětleno výše.

Ověření znalostí
  1. Definujte vlastními slovy pojmy inteligence, umělá inteligence, agent, racionalita, logické usuzování.
  2. Do jaké míry představují/zahrnují následující informační systémy umělou inteligenci?
    • snímač čárových kódů v supermarketu;
    • webové vyhledávače (Google, Seznam...);
    • hlasem ovládané telefonní menu;
    • síťové směrovací algoritmy které dynamicky reagují na stav sítě.
  3. "Počítač jistě nemůže být inteligentní, protože jeho chování určuje jeho programátor." Je druhá část věty pravdivá, a vyplývá z ní ta první?
  4. "Zvířata jistě nemohou být inteligentní, protože jejich chování je určeno jejich geny." Je druhá část věty pravdivá, a vyplývá z ní ta první?
  5. "Zvířata, lidé ani počítače nemohou být inteligentní, protože jejich chování určují jejich atomy, které se řídí  zákony fyziky." Je druhá část věty pravdivá, a vyplývá z ní ta první?
Úloha: co je inteligence? Čas na odevzdání:1 týden
Odpovězte na otázky 3,4,5 ze sekce "Ověření znalostí". Každou odpověď odůvodněte 1-2 větami. Max. 6 bodů.
Literatura a zdroje

Základní:

  • RUSSELL, S.J., NORVIG, P. Artificial Intelligence: A Modern Approach, kap. 1.

Doporučená:

Užitečné odkazy: