Шрифт:
К 1950-м годам ученые, математики и философы начали развивать концепцию искусственного интеллекта, по сути, положив начало эпохе ИИ. В 1940-х годах был построен первый цифровой (но не программируемый) компьютер Atanasoff Berry Computer (ABC). В 1945 году в своей фундаментальной работе «Как мы можем мыслить» Ванневар Буш [3] предсказал наступление компьютерной эпохи. Пять лет спустя, в 1950 году, Алан Тьюринг [4] опубликовал свою статью «Вычислительная техника и интеллект», в которой указывал, что машины могут симулировать поведение человека и выполнять логические операции, например играть в шахматы.
3
Ванневар Буш – американский ученый, инженер, разработчик аналоговых компьютеров, методолог и организатор научных исследований и научного сообщества. Советник по науке при президенте Рузвельте.
4
Алан Тьюринг – английский математик, логик, криптограф, оказавший существенное влияние на развитие информатики. Предложенная им в 1936 году абстрактная вычислительная «Машина Тьюринга» позволила формализовать понятие алгоритма и до сих пор используется во множестве теоретических и практических исследований. Научные труды А. Тьюринга – общепризнанный вклад в основания информатики, в частности теории искусственного интеллекта.
В тот период Тьюринг сделал смелый прогноз, что примерно через 50 лет компьютеры будут способны настолько хорошо имитировать человеческий разговор, что человек со средними способностями не отличит, является ли его собеседник человеком или машиной (Turing, 1950).
Джон Маккарти [5] впервые ввел термин «искусственный интеллект» в 1956 году, когда пригласил группу исследователей на семинар под названием «Летний исследовательский проект по искусственному интеллекту в Дартмуте» (Дартмутский семинар или DSRPAI). Тогда исследователи собрались, чтобы прояснить и развить понятие «мыслящих машин». Говорят, что Маккарти сам выбрал термин «искусственный интеллект» за его нейтральность. В приглашении на семинар говорилось: «Исследование должно развиваться на основе предположения о том, что каждый аспект обучения или любая другая особенность интеллекта может в принципе быть описанной настолько точно, что это приведет к созданию машины для моделирования данных процессов» (Marr, 2018а).
5
Джон Маккарти – американский информатик, автор термина «искусственный интеллект», изобретатель языка Лисп, лауреат премии Тьюринга за огромный вклад в область исследований искусственного интеллекта.
Словари определяют ИИ как область компьютерной науки, сосредоточенную на машинах, которые могут имитировать человеческий интеллект или даже шире – могут быть похожими на людей и даже стремиться стать людьми. Оксфордский словарь дает следующее определение: «Теория и разработка компьютерных систем, способных выполнять визуальное восприятие, распознавание речи, принятие решений, перевод между языками и другие задачи». Мерриам-Вебстер определяет искусственный интеллект как отрасль компьютерных наук, занимающуюся моделированием интеллектуального поведения в компьютерах, или как способность машины имитировать разумное поведение человека (подробнее см. Marr, 2018a).
Катализатором исследований в сфере ИИ стала представленная на Дартмутском семинаре американскими учеными Гербертом Саймоном, Дж. Клиффом Шоу и Алленом Ньюэллом первая программа искусственного интеллекта «Logic Theorist» (Moor, 2006), разработанная для имитации навыков людей в решении проблем. Исследование финансировалось корпорацией RAND [6] .
Новатор в ИИ Артур Самуэль ввел термин «машинное обучение», когда задумался о программировании компьютера, который мог бы играть в шахматы лучше, чем человек, написавший программу. В 1958 году Герберт Саймон [7] , позднее получивший Нобелевскую премию по экономике, предсказал, что компьютер станет чемпионом мира по шахматам в течение ближайших десяти лет (Campbell, 2002). Однако прошло 40 лет, прежде чем в 1997 году IBM Deep Blue виртуозно обыграла тогдашнего чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова в матче из шести партий.
6
RAND (аббр. от Research and Development – «Исследования и разработка») – американская некоммерческая организация, стратегический исследовательский центр, работающий по заказам правительства и вооруженных сил США, а также связанных с ними организаций.
7
Герберт Александер Саймон – американский ученый в области социальных, политических и экономических наук, лауреат Нобелевской премии по экономике (1978) и премии Тьюринга (1975). Его работы в области вычислительной техники и искусственного интеллекта оказали существенное влияние на развитие кибернетики.
Задержка предсказания Саймона была отчасти связана с необходимостью создать компьютер, достаточно мощный для управления комбинаторной сложностью игры. Например, у Deep Blue было 480 процессоров, способных в среднем обрабатывать около 100 миллионов шахматных позиций в секунду. Шахматный триумф Deep Blue ознаменовал исторический момент в практическом развитии ИИ. Однако с тех пор компьютерная тренировка для шахматистов стала рутиной.
В 1966 году был создан один из первых чат-ботов, программа обработки языка под названием ELIZA [8] , а в 1972 году – более продвинутая программа PARRY [9] с потенциалом разговорной стратегии. Инновации предвещали светлое будущее для интерпретации разговорной речи. Ведущие исследователи, участвовавшие в Дартмутском семинаре, активно продвигали свою работу, что помогло убедить правительство, в частности Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) [10] , финансировать исследования в области искусственного интеллекта. Правительство особенно интересовалось возможностями ИИ в распознавании речи и обработке данных с высокой пропускной способностью.
8
ELIZA – виртуальный собеседник, знаменитая компьютерная программа Джозефа Вейценбаума, написанная им в 1966 году, которая пародирует диалог с психотерапевтом, реализуя технику активного слушания.
9
PARRY – программа, разработанная психиатром Кеннетом Колби, которая симулировала поведение человека с параноидальной шизофренией, а также симулировала разговорную стратегию.
10
DARPA (аббр. от Defense Advanced Research Projects Agency) – управление Министерства обороны США, отвечающее за разработку новых технологий для использования в интересах вооруженных сил.
К 1974 году компьютеры смогли хранить больше информации и обрабатывать ее быстрее. В то же время они стали дешевле и доступнее. Благодаря улучшенным алгоритмам машинного обучения они начали перепрограммироваться, основываясь на собственном опыте.
Новый этап развития ИИ начался в 1980-х годах. В частности, правительство Японии в 1982 году запустило проект по созданию компьютеров пятого поколения (Fifth Generation Computer Project – FGCP), которые могли бы выполнять более сложные задачи («Japan,» 1984). В то время, когда предыдущие поколения компьютеров были сосредоточены на увеличении количества логических элементов в одной электронной схеме для выполнения исключительно вычислительных задач, японские ученые надеялись создать компьютеры с принципиально новыми возможностями. Из-за высокого коммерческого потенциала таких компьютеров были опасения, что Япония будет доминировать на этом рынке так же, как раньше она стала доминировать на рынке компьютерных чипов. Тем не менее проект не увенчался успехом: к 1992 году правительство Японии потратило более 850 миллионов долларов США, но не достигло желаемых прорывов на ключевых технологических направлениях (Pan, 2016). В конце концов финансирование FGCS прекратилось, и искусственный интеллект на некоторое время исчез из поля зрения общественности.
Эта неудача имела и положительную сторону, так как она продвигала идею того, что разработка ИИ должна основываться на инновациях и передовых разработках программного обеспечения. В 1997 году компания Dragon Systems выпустила NaturallySpeaking – первую универсальную программу для распознавания непрерывной речи (Shahi, 2009). Она была намного дешевле, чем предыдущие, и предоставила доступ к распознаванию речи гораздо более широкому кругу пользователей. Два месяца спустя IBM выпустила свое конкурентное программное обеспечение для распознавания голоса ViaVoice (Munro, 1998).
К концу 1990-х годов исследования ИИ были интегрированы с робототехникой и человеко-машинным интерфейсом. Ученые впервые серьезно заговорили о создании искусственных интеллектуальных «агентов», наделенных чувствами и способных выражать эмоции. Это дало начало новой области исследований «аффективных вычислений», нацеленных на анализ эмоциональных реакций человека, которые затем могут быть смоделированы машинами. Одновременно это помогло улучшить диалоговые системы (чат-боты).
В 1999 году постдокторантом Массачусетского технологического института, США, был разработан социальный робот Kismet, способный распознавать и имитировать человеческие эмоции (Overby, 2017). В том же году корпорация Sony представила AIBO – роботизированную собаку, предназначенную для того, чтобы «учиться», взаимодействуя с окружающей средой. Дизайн собаки был постепенно улучшен до такой степени, что робот-питомец мог взаимодействовать со своим владельцем, распознавать и отвечать на более чем 100 голосовых команд. В 2000 году Honda представила ASIMO, робота-гуманоида.