Опубликован: 30.05.2023 | Доступ: свободный | Студентов: 632 / 152 | Длительность: 16:08:00
Лекция 2:

Определения, структура и развитие систем ИИ

Резюмируя вышеописанные подходы к трактовке ИИ, представим их в виде диаграммы (рис. 1.6).

 Примеры употребления термина ИИ в разном контексте. Источник: авторы

Рис. 1.6. Примеры употребления термина ИИ в разном контексте. Источник: авторы

Здесь по оси абсцисс отложены этапы разработки любого проекта, который развивается от стадии научной теории к практике ее технологического воплощения и далее реализуется в виде продукта на базе этой технологии. На оси ординат обозначено время, отражающее более длительный исторический процесс - процесс развития ИИ как науки и индустрии.

В указанных координатах можно расположить целый ряд понятий, которые в разном контексте могут именоваться термином ИИ и обозначать разные вещи. Например, ИИ как научное направление, ИИ как совокупность технологий, ИИ как сумма способностей доступных ИИ-продуктов на данный момент времени, ИИ как способности конкретной интеллектуальной машины, ИИ как совокупность способностей интеллекта будущего, когда он сравняется или превзойдет по интеллектуальным способностям человека.

Рисунок наглядно показывает, что ИИ - это зонтичный термин, описывающий совокупность разного рода решений, существенно различающихся по технологиям, уровню сложности, стадии реализации, назначению и т. п. То есть еще раз подчеркнем, что в зависимости от контекста под ИИ мы можем подразумевать разные вещи.

Проанализировать причины множественности определений и понять наполнение термина позволяет классификация определений. Рассмотрим одну из таких классификаций, впервые предложенную Стюартом Расселом и Питером Норвигом [22]. Авторы отмечают, что различные определения искусственного интеллекта опираются на одну из четырех способностей: действовать, как человек, думать, как человек, думать рационально и действовать рационально. Примеры определений в каждой категории приведены в табл. 1.3.

Трактовки в верхней части таблицы связаны с мыслительным процессом, в нижней - с поведением, левая часть исходит из сравнения с человеком, правая - из принципов рациональности. Каждое из четырех направлений задает свою область исследований.

Таблица 1.3. Классификация определений ИИ по Стюарту Расселу и Питеру Норвигу
Как человек Рационально
Думать
  • "Автоматизация" действий, которые мы ассоциируем с человеческим мышлением, т. е. таких действий, как принятие решений, решение задач, обучение (Bellman 1978)
  • Направление работ по созданию компьютеров, способных думать, машин, обладающих мозгом, в полном и буквальном смысле этого слова (Haugeland,1985)
  • Изучение способностей и мыслительного процесса с помощью вычислительных моделей (Charniak, McDermott, 1985)
  • Исследование вычислительных систем, которые делают их способными к восприятию, рассуждению и действию (Winston, 1992)
Действовать
  • Искусство создания машин, выполняющих функции, которые требуют интеллекта, если бы их выполняли люди. (Курцвейл, 1990)
  • Исследование того, как сделать компьютеры способными выполнять то, что на данный момент лучше получается у человека (Rich, Knight, 1991)
  • Область исследований, направленная на разъяснение и эмуляцию разумного поведения в терминах вычислительных процессов (SchaIkoff, 1990)
  • Ветвь компьютерной науки, касающаяся автоматизации разумного поведения. (Luger, Stubblefield, 1993)

Определение ИИ, отталкивающееся от критерия "способности думать, как человек", задает направление, в рамках которого ученые пытаются построить ИИ, изучая структуру и механизмы работы человеческого мозга, анализируя мыслительный процесс человека.

Критерий "способность действовать как человек", по сути, стал основой теста Тьюринга15Тест, в котором человек взаимодействует с компьютером и человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или компьютерной программой. Задача компьютерной программы - ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор и ему подобных, основной принцип которых можно выразить фразой "чтобы считаться интеллектуальной, программа должна продемонстрировать поведение неотличимое от действий человека".

Определение, берущее за основу способность "думать рационально", соответствует направлению, связанному с созданием компьютерных программ, которые могли бы рассуждать логически. А определение, исходящее из декларирования способности машин "действовать рационально", предполагает возможность создания интеллектуальных агентов, способных оптимально достигать (при заданных ограничениях) поставленной цели (например, бизнес-цели).

Авторы упомянутой классификации указывают, что важной характеристикой, которая должна быть отражена в определении термина ИИ, является автономность этой интеллектуальной машины. Именно это свойство ИИ-машин позволит им не только находить решения проблем, которые ставит человек, но и выявлять, формулировать и решать задачи, существование которых человеку неизвестно.

Классификацию систем ИИ по степени автономности и адаптивности можно найти в отчете компании PWC (табл. 1.4). Подход предлагает три вида ИИ по степени автономности и адаптивности и отделяет понятие ИИ от понятия "автоматизация".

Таблица 1.4. Классификация систем ИИ по степени адаптивности и автономности. Источник: PWC [23]
Человек в контуре управления Без человека в контуре управления
Система с жесткой программой

Ассистирующий ИИ

Системы искусственного интеллекта, которые помогают человеку принимать решения или совершать действия.

Автоматизация

Автоматизация ручных и когнитивных задач, как рутинных, так и нерутинных, не предполагающая новых способов выполнения задач, а автоматизирующая существующие.

Адаптивная система

Дополняющий ИИ

Системы искусственного интеллекта, которые дополняют процесс принятия решений человеком и постоянно учатся на основе своего взаимодействия с людьми и окружающей средой.

Автономный ИИ

Системы ИИ, которые могут адаптироваться к различным ситуациям и действовать автономно без помощи человека.

Вопрос автономности ИИ тесно связан с вопросом необходимости контроля над работой искусственного интеллекта и определением допустимых рисков при делегировании тех или иных задач системам ИИ. В этой связи классификация ИИ-систем по степени автономности и необходимости контроля за последними представляет определенный интерес 16Подобную классификацию можно найти в курсе Н. Бостром. Искусственный интеллект: Искусственный интеллект типа "Оракул" понимает лишь вопросы, на которые существуют однозначные ответы типа "да" и "нет". "Монарх" получает мандат на любые действия. "Джинн" получает команду, выполняет ее и ждет следующей команды. Наконец, "инструмент" подобно программному обеспечению делает лишь то, для чего предназначен. - Примечание научного редактора.

Ограничение автономности ряда интеллектуальных машин объясняется тем, что полностью автономные машины могут совершить непоправимую ошибку. И чем серьезнее возможные последствия этой ошибки, тем в большей степени человек стремится оставить за собой контроль за принятием решения (рис. 1.7).

 Где современные системы ИИ могут быть эффективнее человека. Источник: адаптировано по материалам Massachusetts Institute of Technology [24]

Рис. 1.7. Где современные системы ИИ могут быть эффективнее человека. Источник: адаптировано по материалам Massachusetts Institute of Technology [24]