КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Адрес: 101000, Россия, Москва, Сретенский бульвар, д. 6/1, строение 1, офис 4.
Тел.: (495) 783-04-06,
         (495) 767-04-06,
         (495) 236-90-73.
Е-mail: info@profiok.com

Как нас найти?

ОТДЕЛ КАДРОВ (информация для соискателей) >>>

Новости

Искусственный интеллект: природу не обгонишь?

27.11.2019


Искусственный интеллект: природу не обгонишь?Академик РАН Игорь Каляев утверждает, что создание компьютерного аналога человеческого мозга на базе существующих технологий в ближайшие десятилетия маловероятно. Подробности – в материале profiok.com.

Зачем нужен искусственный интеллект?

В современном мире каждое государство, не желающее оказаться на обочине научно-технического прогресса, считает необходимым обзавестись национальной программой развития искусственного интеллекта (ИИ).

Лидирует в этой сфере Китай. На долю этой страны приходится около 60 процентов мировых инвестиций в исследования и разработки в области ИИ. В ближайшие годы затраты на фундаментальные и прикладные исследования будут исчисляться десятками миллиардов долларов.

Как заметил Владимир Путин на совещании по ИИ 30 мая 2019 года, если кто-то сможет обеспечить себе монополию в сфере искусственного интеллекта, то он станет властелином мира. Неудивительно, что Россия всеми силами пытается не отстать. Указом президента от 10 октября 2019 года была утверждена национальная стратегия развития искусственного интеллекта на период до 2030 года. К середине декабря правительство должно скорректировать нацпрограмму «Цифровая экономика», а также разработать и утвердить федеральный проект «Искусственный интеллект».

По оценкам экспертов, внедрение технологий, основанных на использовании искусственного интеллекта, даст весомый социальный и экономический эффект практически во всех областях. Для промышленности это означает появление широкого спектра решений в области автоматизации, логистики и равномерной загрузки производственных мощностей. Для транспорта – снижение аварийности, оптимизация транспортных потоков и беспилотные транспортные средства. Для здравоохранения – прогнозирование распространения эпидемий, повышение точности диагностики, оценка генетических рисков. Для финансовой сферы – своевременное выявление рисков и обнаружение мошенников. Для сферы безопасности – обнаружение лиц, находящихся в розыске, упреждающее выявление террористических угроз. Перечислять и приводить примеры можно очень долго.

В целом внедрение технологий искусственного интеллекта, по оценке академика Каляева, уже к 2025 году удвоит темпы роста ВВП ведущих стран мира и увеличит мировой ВВП на 15 трлн долларов.

Что такое искусственный интеллект?

В подписанной президентом стратегии развития ИИ даётся следующее определение: «Искусственный интеллект – это комплекс технологических решений, позволяющий имитировать когнитивные функции человека, включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма, и получать при выполнении конкретных задач результаты, сопоставимые, как минимум, с результатами интеллектуальной деятельности человека».

Искусственный интеллект: природу не обгонишь?Игорь Каляев перефразирует: под интеллектуальной задачей понимается задача, для которой не существует инструкции и которая требует поиска алгоритма, который впоследствии может применяться для решения задач того же класса. То есть ИИ – это способность информационных систем решать задачи, не имеющие алгоритма решения.

«Отсюда следует важный вывод, – пишет учёный. – Как только некоторая задача решена на компьютере, а компьютер работает исключительно на основе алгоритмов, это означает, что для неё создан алгоритм решения. Такая задача перестаёт быть интеллектуальной».

Игорь Каляев заключает, что все системы, которые сегодня принято называть искусственным интеллектом, это просто различные компьютерные программы, которые работают по заданному человеком алгоритму и не имеют никакого отношения к интеллекту. 

«Это такие же инструменты, как, например, молоток, – объясняет учёный. – Только молоток усиливает физические возможности человека, а компьютерные программы – умственные».

Но хотя термин «интеллектуальные компьютерные технологии», по мнению академика, был бы гораздо уместнее, термин «искусственный интеллект» уже так прочно вошёл в обиход, что учёным остаётся только смириться.

Надо пояснить, что эксперты различают так называемый слабый и сильный искусственный интеллект. Слабый ИИ предназначается для решения какой-нибудь одной задачи (игра в шахматы, распознавание объектов на картинках, управление автомобилем и т.д. – прим. profiok.com). Это направление в сфере развития ИИ называется логическим. Сильный искусственный интеллект в идеале должен со временем научиться решать любые интеллектуальные задачи, то есть стать универсальным аналогом человеческого мозга. Это так называемый нейрокибернетический подход.

От чего зависят возможности искусственного интеллекта?

Итак, искусственный интеллект – это особого рода совокупность «софта» и «железа», то есть программного кода и компьютера, на котором этот код выполняется. Игорь Каляев, изучив достижения и вехи на пути развития искусственного интеллекта, пришёл к выводу, что основным драйвером этого развития оказывается не совершенствование программ, а повышение производительности компьютеров.

Конечно, успехи разработчиков всё равно впечатляют, как впечатляет и скорость, с которой развиваются технологии. Первая программа для игры в шахматы была написана в 1957 году, а через 40 лет, в 1997 году, программа Deep Blue смогла одолеть чемпиона мира по шахматам, а ещё через 20 лет, в 2017 году, программа Librutas обыграла четырёх профессиональных игроков в покер. Заметим, что в отличие от шахмат и даже от игры го, в которой программа Alpha Go обыграла чемпиона мира в 2017 году, покер – игра с неполной информацией, то есть машина не знает, какие карты находятся на руках у соперников, то есть ей приходится перебирать и оценивать ещё больше вариантов.

Искусственный интеллект: природу не обгонишь?Не менее ярко выглядят и успехи адептов нейрокибернетического подхода. Первая в мире компьютерная модель нейронной сети была создана в 1956 году. В 1995 году японская компания Fujitsu создала нейрокомпьютер Neuro-Turbo, который моделировал работу 1000 нейронов. В 2009 году учёные смоделировали работу 1 млн нейронов и 10 трлн синапсов (связей между ними), что соответствует примерно мозгу кошки или 4 процентам человеческого мозга (проект SyNAPSE). В 2014 году был создан нейрокомпьютерный процессор, включающий в свой состав 1 млн программируемых нейронов и 256 млн синапсов.

Академик Каляев приводит график роста производительности наиболее быстродействующих суперкомпьютеров мира по годам. На него «наложены» достижения в области искусственного интеллекта. Рисунок наглядно показывает, что появление суперкомпьютера производительностью 1 Тфлопс (1012 операций с плавающей запятой в секунду) совпало с созданием программы Deep Blue, которая впервые победила чемпиона мира по шахматам. Появление суперкомпьютера в тысячу раз быстрее, то есть производительностью в 1 Пфлопс (1015 операций с плавающей запятой в секунду) коррелирует с выполнением проекта SyNAPSE, появление суперкомпьютера 100 Пфлопс, то есть увеличение мощности ещё в сто раз, совпало с моментом создания программы Alpha Go, обыгравшей чемпиона мира по игре го.

«Отсюда можно сделать вывод, что большинство достижений ИИ связано не с каким-либо повышением «интеллекта» машин, а просто с ростом их быстродействия – заключает Игорь Каляев. – Машина успевает за ограниченный промежуток времени перебирать всё большее число вариантов развития ситуации на большее число шагов вперёд и, как следствие, выбирать наиболее оптимальный вариант действий в текущей ситуации».

Замена человека откладывается?

Искусственный интеллект: природу не обгонишь?Какими темпами растёт производительность компьютеров, мы примерно представляем себе. Значит, можно прикинуть, когда компьютеры смогут достичь производительности, достаточной для появления «сильного» искусственного интеллекта, то есть аналога человеческого мозга.

Академик Каляев приводит следующие рассуждения. Моделирование одной секунды активности одного 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 Sunway Taihulight имеет производительность около 1017 флопс. «Отсюда можно сделать вывод, что для моделирования ста процентов активности человеческого мозга в реальном времени необходим суперкомпьютер производительностью 1020–1021 флопс, – пишет учёный. – Если экстраполировать график, представленный на рисунке, можно предположить, что суперкомпьютер с такой производительностью появится ориентировочно после 2025 года».

Но простым умножением такая задача не решается. Суперкомпьютер Sunway Taihulight по данным на 2018 год занимает около 1000 квадратных метров площади и потребляет примерно 16 МВт электроэнергии. Если ориентироваться на технологии, которые существуют сегодня, то компьютер, который будет в 1000 раз мощнее, займёт здание 300х300 метров в основании и 50 м высотой и будет при этом потреблять примерно 15 ГВт электроэнергии, что сопоставимо с тремя Саяно-Шушенскими ГЭС.

Можно было бы возразить, что технологии к 2025 году уйдут далеко вперёд. Действительно, до настоящего времени действует закон Мура. Он гласит, что количество транзисторов, размещаемых на единице площади кристалла микросхемы, удваивается через каждые два года. Но даже если число транзисторов на кристалле увеличится на порядок, то и потребляемая мощность, а также габариты воображаемого суперкомпьютера снизятся незначительно. А значит, проблема остаётся: такой огромный и энергоёмкий компьютер создать невозможно. Кроме того, учёные отмечают, что действие закона Мура в настоящее время начинает постепенно замедляться из-за физических пределов, в которые упирается создание микроэлектронной компонентной базы.

«Создание сильного искусственного интеллекта, то есть компьютерного аналога человеческого мозга, на базе традиционных компьютерных технологий маловероятно», – утверждает академик Каляев.

Учёный напоминает, что наш мозг занимает небольшой объём, а его энергопотребление оценивается примерно в 20 Вт. «Все наши попытки создать аналог человеческого мозга с помощью современных компьютерных технологий – это путь в никуда, поскольку мозг работает по совершенно другим, до сих пор не понятным нам принципам», – заключает академик.

Правда, сейчас появился новый тип компьютеров – квантовый. Многие учёные возлагают на него большие надежды, поскольку квантовая технология позволяет обрабатывать гораздо большие объёмы данных. Но в этой сфере исследователи делают лишь первые шаги, и до практического применения дело если и дойдёт, то очень нескоро. Первый квантовый компьютер был создан компанией IBM, в нём было 7 кубитов (логические элементы, замена привычным байтам – прим. profiok.com). В 2018 году компания Google объявила о создании 72-кубитного квантового компьютера.

«Как видно, достижения, полученные почти за 20 лет развития данного направления, не столь впечатляющие и никаких признаков закона Мура здесь не наблюдается и близко», – пишет Игорь Каляев, поясняя, что для решения практически значимых задач нужен квантовый компьютер с числом логических кубитов как минимум в диапазоне от 500 до 2000.

Правда, канадская фирма D-Wave декларирует создание квантовых симуляторов, содержащих от 16 до 2000 кубитов. Но они, как замечает Каляев, предназначены для особого типа вычислений и не превосходят по эффективности существующие классические компьютеры.

«С большой долей вероятности можно утверждать, что в ближайшее десятилетие квантовые компьютеры вряд ли обгонят по эффективности классические суперкомпьютеры при решении задач искусственного интеллекта», – заключает учёный.

Искусственный интеллект: природу не обгонишь?Игорь Каляев предлагает в ближайшее время сосредоточиться на вопросах кибербезопасности и предотвращения техногенных аварий и катастроф, а также деградации естественного интеллекта, связанного с зависимостью человечества от компьютеров. Кроме того, важно противостоять попыткам целенаправленного управления человеческой эволюцией посредством манипулирования сознанием и навязыванием ложных ценностей через интернет.

Академик вспоминает повесть братьев Стругацких «За миллиард лет до конца света». По сюжету некий учёный находится на пороге великого открытия, которое может «потрясти» основы мироздания. Но как только он приближается к окончательному решению, происходят события, которые его отвлекают и не дают завершить процесс. В результате учёный приходит к выводу, что все эти события не случайны. Просто природа не хочет, чтобы что-либо сотрясало основы мироздания. Мироздание защищается.

Это, конечно, фантастика. Но всё же именно физические законы природы пока не позволяют нам создать «сильный» искусственный интеллект, сравнимый с естественным. Так что пища для размышлений тут, безусловно, есть.

Впрочем, как отмечает Игорь Каляев, современный уровень компьютерных технологий вполне достаточен для создания разных видов «слабого» искусственного интеллекта. А значит, человек уже в скором времени получит «орудия умственного труда», значительно усиливающие его интеллектуальные возможности. Собственно, об этом и идёт сегодня речь, и на это направлены программные документы, разрабатываемые сейчас правительством.


Полностью статья академика РАН Игоря Анатольевича Каляева опубликована в журнале «Экономические стратегии» №5 за 2019 год под заголовком «Искусственный интеллект: камо грядеши?».

Фото И.А. Каляева: сайт РАН.

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.