ОгонёкНаука

Гонка за цифровым призраком

Борьба за первенство в разработке искусственного интеллекта стала одним из основных трендов мирового научно-технического развития. Что есть и чего нет у России для полноценного участия в этой гонке?

В настоящее время одни считают искусственный интеллект (ИИ) чуть ли не новым мессией, который спасет наш мир от всех бед и напастей, а другие, наоборот, видят в нем нечто сродни всаднику Апокалипсиса, который полностью уничтожит человеческую цивилизацию, превратив всех нас в рабов машин.

Считается, что внедрение технологий ИИ обеспечит к 2025 году удвоение темпов роста ВВП ведущих государств мира и увеличение мирового ВВП на 15 трлн долларов. В то же время все чаще раздаются голоса тех людей, которые считают ИИ огромной угрозой человечеству. Незадолго до своей смерти знаменитый английский ученый Стивен Хокинг сказал: «Развитие искусственного интеллекта может стать как наиболее позитивным, так и самым страшным фактором для человечества». А предприниматель Илон Маск был еще более категоричен: «Искусственный интеллект — это самый большой риск, с которым мы сталкиваемся как цивилизация».

О чем это все?

Как вас теперь называть

Первым делом необходимо разобраться, что вообще следует понимать под искусственным интеллектом. В настоящее время существует огромное количество различных определений ИИ, большинство из которых имеет очень неконкретный и расплывчатый характер. Приведем некоторые из них.

1. Научное направление, в котором решаются задачи аппаратного и программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными.

2. Свойство систем выполнять функции, которые традиционно считаются прерогативой человека.

3. Свойства автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта человека.

4. Программные системы, отличительным свойством которых является то, что они могут решать некоторые задачи так, как их бы решал человек.

Если исходить из этих определений, то можно сделать вывод, что стиральная машинка обладает искусственным интеллектом, поскольку она «выполняет функции, которые традиционно считаются прерогативой человека». Действительно, еще совсем недавно люди во всем мире стирали белье руками, да и сегодня, наверное, не менее 70 процентов земного населения продолжает делать это вручную, то есть стирка белья — это «традиционная прерогатива человека», и поэтому машина, выполняющая эту функцию, обладает искусственным интеллектом.

Существует также классическое определение ИИ, предложенное еще в 1950 году знаменитым английским математиком Аланом Тьюрингом в статье «Вычислительные машины и разум». Он предложил процедуру, которая, по его мнению, позволит определить, когда вычислительная машина сравнивается по интеллекту с человеком. Суть этой процедуры заключается в следующем: «Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или с компьютером. Задача компьютерной программы — ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор». Так вот в 2015 году программа «Соня Гусева», созданная Иваном Голубевым из Санкт-Петербурга, смогла обмануть судей в 47 процентах случаев, то есть, исходя из определения Тьюринга, можно сделать вывод, что ИИ на 50 процентов уже создан. В действительности это абсолютно не так, поскольку программа «Соня Гусева» — это просто очень хороший чат-бот, который «может ввести человека в заблуждение», и не более того.

С моей точки зрения, при определении искусственного интеллекта следует отталкиваться от определения естественного интеллекта, то есть «способности мозга человека решать интеллектуальные задачи путем приобретения, запоминания и целенаправленного преобразования знаний и использования этих знаний для управления средой». При этом под «интеллектуальной задачей» понимается задача, связанная с отысканием алгоритма решения задач некоторого класса, то есть точного предписания (инструкции) о выполнении в определенном порядке последовательности операций для решения любой задачи из данного класса.

Исходя из этих понятий, можно дать следующее определение: искусственный интеллект — это свойство искусственных систем решать интеллектуальные задачи, для которых отсутствует алгоритм решения. Отсюда важный вывод — как только задача решена на компьютере (а это означает, что для нее создан алгоритм решения, поскольку компьютер может работать только по алгоритму), она перестает быть интеллектуальной. Следовательно, все, что сегодня называют ИИ (а это просто различные компьютерные программы, имитирующие те или иные функции, которые до недавнего времени считались «прерогативой человека»), никакого отношения к ИИ не имеет. Хотя термин ИИ по отношению к компьютерным программам уже устоялся и используется во всем мире.

60 лет прогресса и бесконечность

Исследования в области искусственного интеллекта развиваются уже более 60 лет по двум основным направлениям: логическому и нейрокибернетическому. Логический подход направлен на создание прикладного (слабого) искусственного интеллекта, то есть компьютерных программ, предназначенных для решения какой-либо одной задачи или их небольшого множества. Нейрокибернетический подход направлен на создание универсального (сильного) искусственного интеллекта, то есть аналога человеческого мозга, способного решать любые интеллектуальные задачи.

Что их «роднит»? Можно утверждать, что большинство достижений в области ИИ напрямую связано с ростом производительности компьютеров. То есть мы имеем дело не с каким-либо повышением «интеллекта» машин, а просто с ростом их быстродействия, за счет чего машина успевает за ограниченный промежуток времени перебирать все большее число вариантов развития ситуации на большее число шагов вперед и, как следствие, выбирать наиболее оптимальный вариант действий в текущей ситуации.

Возникает вопрос: когда компьютеры смогут достичь производительности, достаточной для создания «сильного» искусственного интеллекта, то есть аналога человеческого мозга? Это можно оценить, исходя из следующих соображений. Моделирование 1 секунды активности 1 процента мозга человека на самом быстродействующем в мире (на начало 2018 года) суперкомпьютере Sunway Taihulight (КНР) занимает около 4 минут машинного времени. При этом суперкомпьютер имеет производительность ≈1017 флопс, содержит 10,5 млн процессорных ядер, занимает ≈1000 кв. м площади и потребляет примерно 16 МВт электрической мощности. Отсюда можно сделать вывод, что для моделирования 100% активности человеческого мозга в реальном времени необходим суперкомпьютер с производительностью 1020–1021 флопс.

Оптимисты утверждают, что он может появиться ориентировочно после 2025 года. Но ситуация не столь радужна или, наоборот, не столь критичная, как кажется на первый взгляд. Если исходить из сегодняшних технологий, то суперкомпьютер с производительностью 1020 флопс будет занимать около 4·106 куб. м объема, что эквивалентно зданию 300х300 метров в основании и 50 метров высотой и потреблять около 15 ГВт электроэнергии, что сравнимо с тремя Саяно-Шушенскими ГЭС. Для сравнения: человеческий мозг занимает всего лишь 0,0015 куб. м объема и потребляет около 20 Вт. То есть все наши попытки создания аналога человеческого мозга с помощью современных компьютерных технологий — это путь в никуда, поскольку мозг работает по совершенно другим, до сих пор непонятным нам принципам.