Департамент морских исследований МО США выступил спонсором октябрьского семинара доктора наук Бена Герцеля в государственном университете Мичигана по теме оценок и измерений искусственного интеллекта человеческого уровня. Вместе с ним в семинаре принял активное участие Джон Лэрд, профессор этого университета. Он с 1980-х гг. занимается разработкой математической теории человеческого восприятия и пытается создать на ее основе действующий софт. Профессор ранее трудился в университете Карнеги-Меллона и лаборатории Xerox PARC, а 10 лет назад возглавлял в Мичигане лабораторию искусственного интеллекта (ИИ), разрабатывавшей по заказу военного агентства передовых исследований США DARPA компьютерную модель пилота для масштабных боевых симуляций (проект TacAir-Soar). В основанной им фирме Soar Technology сегодня работают известные в этой сфере ученые — например, доктор наук Михаэль ван Лент, бывший сотрудник центра прикладных исследований по ИИ ВМС США NCARAI.

Подобное спонсорство стало фактическим официальным признанием деятельности Герцеля, занимающего должность директора по науке института сингулярности SIAI, проведшего 25 октября в г. Сан-Хосе (США) ежегодный саммит (о прошлогоднем мероприятии PC Week/RE писал: (см. “Смена поколений в искусственном интеллекте”). Сингулярность, согласно определению руководителя SIAI Рэя Курцвейла — это период экстремально быстрого технологического прогресса, его экспоненциальный рост. По оптимистичным оценкам он ожидается в конце 2020-х гг., по более реалистичным — ближе к середине 21-го века. Как полагают экономисты, использующие аналогии с промышленной и агрокультурной революциями, сингулярность в 60-250 раз увеличит экономический рост человечества.

Сингулярность связана именно с ИТ — другие технологии не способны проявлять свой потенциал экспоненциально, полагают эксперты института. Одну из ключевых ролей в этом процессе призван сыграть “новый” искусственный интеллект (SIAI предложил термин Artificial General Intelligence, AGI для замены классического AI). Ожидается, что как только интеллектуальные AGI-программы научатся понимать и модифицировать свои и чужие исходные тексты, они стремительно улучшат сами себя, достигнув сначала уровня интеллекта человека, затем всего человечества, а далее и превзойдут его до плохо предсказуемого уровня.

Через 10 лет нефть и газ обесценятся?

Отношение к сингулярности варьируется очень сильно: от крайне скептических мнений до восторженно-эмоциональных, объявляющих ее чуть ли не новой религией. На эту тему с Рэем Курцвейлом на саммите дискутировал известный научный обозреватель Джон Хорген. Он признался, что 20 лет назад сам был большим оптимистом в плане грядущих перспектив, однако многие прогнозы тех лет так и не сбылись. Тогда люди мечтали о появлении к 2000 г. управляемого ядерного синтеза и победе над раком и другими заболеваниями, но так и не дождались обещанного. Да и сегодня нет отдачи, например, от миллиардных вложений в генную терапию.

Рэй подчеркнул, что экспоненциальный эффект прогнозируется только от ИТ — управляемого ядерного синтеза и победы над болезнями удастся достичь, когда соответствующие области будут глубоко оцифрованы и насыщены передовыми компьютерными достижениями. Сейчас такие процессы в медицине и энергетике действительно ведутся, и появляется реальная возможность взрывной отдачи. Что касается прогнозов, то самые смелые фантасты не смогли, например, предсказать массовое развитие Интернета и мобильной связи в их сегодняшнем виде. Их влияние вполне сравнимо с обещанным эффектом от стремительного технологического развития. Рэй полагает, что если сингулярность и не станет панацеей от всех бед, то как минимум окажет сильное влияние на экономику и культуру человечества.

Хороший пример экспоненциальной эффективности от внедрения ИТ — проект по расшифровке генома человека. Первоначально оппоненты утверждали, что на эту задачу потребуются тысячи лет. Действительно, первый процент генома был декодирован за 7 лет, однако за последующие 8 лет были изучены остальные 99%, а сегодня любой желающий может за умеренную плату заказать по Сети секвентирование своей ДНК, которое будет выполнено за несколько недель. Другой пример — энергетика. За последние 20 лет потребление солнечной энергии стабильно удваивается почти каждый год, и остается только 8 таких удвоений (примерно 10 лет), чтобы обеспечить все потребности человечества в энергоресурсах. Тенденция эта косвенно подтверждается последними событиями: исследователи из американского политехнического института Ренсселера сообщили о создании с помощью нанотехнологий и компьютерного моделирования нового покрытия для солнечных батарей, которое позволяет эффективно утилизировать солнечную энергию по всему спектру, причем панели батарей могут быть расположены почти под любым углом к Солнцу. При этом КПД новых панелей повышен со стандартных 67 до 96%. А правительство США этой осенью выдало первую лицензию фирме Hyperion на производство компактных (диаметром менее двух метров) и безопасных ядерных электростанций. Их появление стало возможным благодаря суперкомпьютерным ресурсам Лос-Аламосской национальной лаборатории, спроектировавшей малый модульный ядерный реактор и средства обеспечения его безопасности. Промышленное производство подобных станций, каждая из которых способна обогревать десятки тысяч домов, начнется после 2012 г. Их надо будет “перезаряжать” новым топливом раз в 7-10 лет.

Участники саммита отмечали и неоднозначность вторичных эффектов от сингулярности. Когда люди действительно поймут реальность открывающихся возможностей в краткосрочной перспективе (несколько десятилетий), это радикально изменит их отношение ко многим вещам: от окружающей среды до инвестиционных направлений. До этапа стремительных изменений доживет юное и входящее в средний возраст поколение, однако уже сегодня прогнозируется сомнительный бум в криогенной индустрии замораживания тел: старшее поколение несколько наивно рассчитывает на оживление в будущем с помощью компьютерного супер-интеллекта. А инвесторы в ожидании техночуда могут приостановить крупные инвестиции в долгосрочные проекты — например, в разработку лекарств. Эксперты все же обещают, что уже в ближайшие пять лет удастся серьезно уточнить сроки сингулярности и развеять (или подтвердить) нынешние завышенные ожидания, а пока планируется шире вести учебную и научно-популярную работу — так, скоро будет открыт университет сингулярности и начнется подготовка соответствующих кадров.

Искусственное живое существо из интеллектуальных материалов

На саммите демонстрировался график с аппроксимацией исследований в сфере AGI: к настоящему времени программы демонстрируют разумное поведение на уровне насекомых, в конце текущего или начале следующего десятилетия они достигнут уровня млекопитающих, к 2029 г. — уровня человека, к середине 2040-х — всего человечества. Схожих оптимистических сроков придерживается и автор термина “сингулярность”, фантаст Вернор Виндж, который еще в 1993 г. назначил наступление технологического прорыва на 2030 г. Он полагает, что к тому времени микропроцессоры, связанные беспроводными каналами, будут массово встроены в наши тела и доступное окружение. Но при этом появляется опасность серьезных последствий в случае сбоев электропитания таких сетей или воздействия на них разрушающего электромагнитного импульса.

Идеи фантаста обещают реализовать сотрудники Intel. Главный технический директор этой корпорации Джастин Раттнер в своем выступлении на саммите подтвердил: к концу следующего десятилетия будет произведено множество беспроводных устройств — по тысяче на человека. Он напомнил про грядущие проблемы с производительностью микропроцессоров: закон Мура будет действовать еще лет 10, но потом возникнут плохо преодолимые технические сложности, связанные, например, с неустойчивой работой логики чипов на частотах свыше 20 ГГц. Ведущие корпорации изыскивают альтернативные пути, из которых одним из наиболее перспективных выглядят оптические вычисления, где для передачи информации используются не электроны, а фотоны.

Раттнер также рассказал о проекте Claytronics, совместной инициативе Intel и университета Каргени-Меллона, в рамках которой создается программируемое вещество, способное менять форму и цвет в реальном времени. Оно базируется на элементарных строительных блоках — катомах (catoms). Текущий прототип размером 0,1 мм в диаметре — нанобот с микропроцессорами и сенсорами, уже умеет менять собственный цвет и ряд свойств. Из миллионов таких катомов может быть создан, например, мобильный телефон, трансформирующийся в клавиатуру.

Схожие исследования ведутся в центре битов и атомов Массачусетского технологического института. Его директор, физик Нейл Гершенфельд, поведал о парадигме асинхронных логических автоматов и работе своего коллектива над представлением программ как материальных объектов. С помощью крохотных роботов и простых команд самосборки ученые пытаются запрограммировать процесс построения нужного объекта или даже создания искусственной жизни — “существа”, составленного из “умных” частичек наподобие живых клеток.

37 петафлопсов для моделирования человеческого мозга

Бен Герцель рассказал на саммите о проекте OpenCog.org, который, возможно, станет одним из ключевых в деятельности института сингулярности. В его рамках собирается множество свободных технологий и инструментов для создания AGI, в этом году будет выпущена и коммерческая версия. В среду OpenCog Framework уже входят компоненты для процедурного и декларативного представления и обработки знаний (AtomTable) и планирования задач (CogServer), контейнер алгоритмов искусственного интеллекта (MindAgents), включающий механизмы эволюционного обучения, вероятностного и логического вывода и анализа естественных языков. Доступны также средства импорта и экспорта в XML-формате, модули общения виртуальных разумов через службы обмена мгновенных сообщений и средства развертывания отладочных виртуальных миров. Под эгидой OpenCog также ведется разработка системы семантического анализа английской речи RelEx, основанная на исследованиях университета Карнеги-Меллона, система эволюционного обучения и мета-оптимизации Moses, среда вероятностной логики PLNи др.

Дхармендра Модха, руководитель проекта когнитивных вычислений исследовательского центра IBM Almaden в Сан-Хосе, выделил три ключевых тренда на пути к сингулярности:

  •  развитие нейронаук, серьезно продвинувшихся в последние годы в понимании работы человеческого мозга. Так, стало понятно, какую роль играют синапсы и построены карты всех шести слоев неокортекса, ответственного за высшую нервную деятельность, функции которого, как оказалось, не столько задаются генами, сколько развиваются на основе небольшого набора логических правил;
  •  стимулирование разработок “мыслящего” ПО (AGI) ростом и удешевлением доступной вычислительной мощности. По оценкам Модха, к 2018 г. лучшие компьютеры уже покажут производительность, аналогичную возможностям человеческого мозга в реальном времени;
  •  исследования в сфере построения с помощью нанотехнологий “живого” работающего мозга.

Пока же исследователи пытаются смоделировать мышление крысы. Ее мозг насчитывает 55 млн. нейронов и 442 млрд. синапсов, и его модель умещается в 8 Тб памяти суперкомпьютера IBM Blue Gene с 32 768 процессорами общей производительностью 82 Тфлопс. На таком оборудовании она работает в 10% от реальной скорости мозга животного. Однако цель данного проекта — не создание цифрового образа конкретной крысы, а скорее получение масштабируемой модели мышления, которую в дальнейшем можно аппроксимировать на более сложные живые существа и в конечном итоге понять вычислительные принципы мозга человека, насчитывающего 22 млрд. нейронов. Для этого потребуется машина производительностью около 37 Пфлопс и памятью около 3 Пб — вполне разумные требования на недалекую перспективу.

Роботы сделают безработными миллионы человек

Маршал Брейн, автор известной книги “Нация роботов”, прогнозирует массовую замену людей роботами и последующий резкий рост безработицы. В первую очередь этот процесс затронет сферы строительства и торговли, будут почти полностью автоматизированы популярные системы быстрого питания. В 2030 г. на рынке труда появятся первые недорогие аппараты-гуманоиды, похожие на людей, в 2040-е гг. они оснастятся чипом ценой 500 долл., успешно распознающим изображение и речь, а к 2055 г. половина Америки будет вытеснена роботами со своих рабочих мест. При этом странам придется серьезно перепроектировать свою экономику, чтобы суметь правильно использовать потенциальные выгоды автоматизации. В такой ситуации Брейн рекомендует за счет резко возросшей производительности, делающей бессмысленной конкуренцию во множестве промышленных сфер, ликвидировать неравномерность доходов, массово повысить зарплату и социальные выплаты и сократить рабочий день. Кроме того, каждый житель Земли за счет “эксплуатации” роботов сможет получать годовую стипендию в размере 25 тыс. долл.

Возможно, существа, качественно выполняющие социальные функции, появятся и раньше. Эстер Дайсон, инвестирующая в высокотехнологичные стартапы, коснулась на саммите вопросов сложного моделирования на примере русского языка — по ее мнению, достаточно выучить 90 слов, чтобы с помощью “ревер-инжениринга” понимать смысл 99% фраз нашей речи. Такое правило применимо и к немалому числу других сфер взаимодействия. Например, в проекте Kismet с помощью ограниченных ресурсов удается успешно имитировать множество эмоций, легко понимаемых людьми. Проект представляла Цинтия Брезейл, доцент по науке и медийным искусствам Массачусетского технологического института, специализирующаяся на создании устройств с социальными навыками. Аппарат Kismet (механическая голова с движущимися глазами, бровями, губами и ушами) оснащен различными датчиками и синтезатором речи и способен распознавать довольно сложные модели реального поведения. Например, когда один из находившихся с Kismet людей незаметно спрятал предмет временно отвернувшегося другого человека, робот распознал это как “обман”, что тут же наглядно выразил своим видом.

Инвесторы сулят миллиарды долларов

Питер Диамандис, основатель фонда Xprize, известен оригинальными инновационными вложениями. Например, он обещает приз в размере 20 млн. долл. частной компании, отправившей робот на Луну до 2012 г. Еще один его проект — 10 млн. долл. за автомобиль, способный преодолеть за шесть дней 5 тыс. км без дозаправки с грузом 500 кг. В своем выступлении Диамандис покритиковал правительства развитых стран, которые тратят огромные деньги на “текучку”, однако плохо рискуют в инновационных отраслях. Альтернативой таким недальновидным подходам, полагает он, становятся небольшие группы интеллектуалов, которые с помощью фондов наподобие Xprize создают сегодня множество инновационных решений. В ближайшие годы такие фонды в преддверии сингулярности будут выделять призы и существенно больших размеров — от 100 млн. до 1 млрд. долл. Пока же Пит Эстер, председатель фонда Innerspace Foundation, спонсирующего работы по улучшению функций мозга и повышению интеллектуальных способностей человека, обещает на первый квартал 2009 г. выделить гранты на сумму 1 млн. долл.

В начале пути

Саммит закрывал Рэй Курцвейл. Он снова напомнил об очень быстрой “социальной адаптации” передовых технологий, которые еще недавно казались невозможными. Например, 20 лет назад почти никто не верил, что компьютер способен обыграть чемпиона мира по шахматам, и уж тем более не представлял, что половина крестьян в Китае и Африке будет иметь мобильные телефоны с веб-доступом к Сети — практически ко всем информационным богатствам человечества. Из сингулярных тенденций он выделил виртуальные миры, которые продолжат наращивать функциональность и завоевывать популярность все большего числа людей, принимающих их удобство и ряд объективных преимуществ перед реальным миром. Сегодня они становятся хорошим плацдармом для безопасной отладки и обучения AGI-систем навыкам взаимодействия с людьми в сложной обстановке.

Согласно планам стимулирования исследований в сфере AGI института сингулярности, первая фаза работ продлится до 2011 г. К тому времени должны быть выработаны теоретические основы и инструментарий для создания безопасного AGI — подразумевается, что “правильный” AGI, развившийся до интеллектуальной мощи миллиардов людей, не надумает по неведомым причинам навредить им каким-нибудь хитроумным способом. В частности, к окончанию срока ожидаются:

  •  единая онтология для ведения дискуссий;
  •  виртуальный мир для тестирования технологий AGI;
  •  наборы тестов для “умных” программ на интеллект и этику;
  •  язык взаимодействия таких программ с минимальной двусмысленностью;
  •  база знаний для AGI-систем, призванная помочь им в понимании собственной структуры и предназначения;
  •  ключевые когнитивные технологии для обслуживания прикладных AGI-архитектур.

Сроки и задачи второго этапа будут детализированы, когда увенчается успехом первая фаза.

Версия для печати