Человеческий мозг содержит более 86 миллиардов нейронов, которые способны выполнять более 1 000 задач ежесекундно. Это не только базовый функционал, но и сложные процессы из области абстрактного мышления. И перенести эволюционно сформировавшийся интеллект людей в искусственную форму — одна из важнейших задач современных разработок в области ИИ.

18 августа в рамках «Городских модераторов» и Международного форума Kazan Digital Week Айрат Нурутдинов провел лекцию про мифы об искусственном интеллекте. Рассказываем, как муравьи повлияли на понимание поведения человеческого вида, что сделали шахматы для нейробиологии и почему деньги не дают искусственному интеллекту приблизиться к мозгу людей.

Междисциплинарность и неоднозначность: Как обсуждать искусственный интеллект

По словам Айрата Нурутдинова, искусственный интеллект — область человеческого знания, которую нельзя освоить, ссылаясь исключительно на один научный предмет. В этом и заключается его главная сложность: чтобы уйти от плоского восприятия искусственного интеллекта как феномена, необходимо учитывать по крайней мере четыре направления — биологию, а вместе с ней нейроанатомию, антропологию в сочетании с психологией и психиатрией, матанализ с теорией вероятности и линейной алгеброй, и конечно, компьютерный технологии.

При изучении искусственного интеллекта человек, а точнее мозг и нейронные связи в нем воспринимаются как эталон и исходная точка в осознании процессов. Это связано в первую очередь с тем, что люди пытаются понять себя — мысли, причины успехов, основания для беспокойства и так далее. Именно поэтому большинство программ по модуляции искусственного интеллекта сконструированы на основании человеческого мозга и с учетом его потребностей.

Для того чтобы наглядно продемонстрировать, как на базовом уровне справляется с задачами искусственный интеллект, Айрат Рафкатович на лекции использовал три основные программы — NVIDIA Canvas, dream, ruDALLE-E Kandinsky. Это сервисы находятся в открытом доступе, так что каждый пользователь сможет попробовать «поиграть» с нейросетью.

Возвращаясь к основам изучения ИИ, нам необходимо начать с нейробиологии, поскольку, как уже упоминалось, вся конструкция нейросетей строится на основании мозга человека. В XIX веке была сформирована нейронная доктрина, которая определила клеточное устройство нервной системы. Она позволила ответить на ключевой вопрос: «Как из небольших, разрозненных клеток возникает мысль?». С биологической точки (упрощенная версия) зрения процесс происходит следующим образом: нервный импульс собирается дендритами (разветвленный отросток нейрона — прим. Enter), передается в ядро, где обрабатывается, и отправляется в аксон (длинный отросток нервной клетки — прим. Enter), а дальше аксон передает сигнал другим нервным клеткам либо органам, которые распознают сигнал и активизируют действие.

Понимание этих процессов на клеточном уровне дало возможность воспринимать ЦНС не как единое целое, а как систему, для работы которой выстраивается более миллиарда процессов. И логично подумать: «Чем больше нейронных связей, тем выше уровень интеллекта». Но это не так — количество нейронов у человека далеко не самое большое в животном мире, несмотря на наличие явного интеллектуального превосходства над теми же гриндами, у которых только в коре головного мозга более 37 000 000 000 нейронов.

Физиология человека — несовершенна, поэтому «прямоходящий» научился мыслить

Эволюция сыграла злую шутку — наш видовой срок развития намного меньше, чем у птиц, китов и других представителей животного мира, однако задачи, которые решает наш мозг, значительно сложнее. От этого соотношение количества нейронов и их эффективность меняется — меньшее количество нервных клеток выполняет больший функционал. На данный момент в коре головного мозга человека содержится около 16 миллиардов нейронов (это тысячи базовых операций в секунду — прим. Enter), для сравнения, в том же самом смартфоне Apple количество транзисторов (технологический аналог нейронов в в процессоре — прим. Enter) составляет 15 миллиардов.

Но несмотря на количественную схожесть, «техника» способна выполнять только простые действия, не требующие включения абстрактного мышления. И ключевая задача, которая стоит перед разработчиками ИИ, — внедрить естественные эволюционные процессы в искусственный проект. Дело в том, что с антропологической точки зрения мы как вид во многом уступаем другим представителям животного мира по физиологическим параметрам. Не имея возможности конкурировать силой, мы получили потребность к выстраиванию социума, способность к глубокому обучению и интерсубъективному познанию мира.

Кстати, именно благодаря муравьям, которые прошли более долгий эволюционный путь, получилось определить новый феномен, который объясняет сложную социальную организацию людей. А именно — эусоциальность, при которой особи в одном обществе могут выполнять только определенную роль. К примеру, часть представителей не размножаются, а ухаживают за потомством размножающихся особей. И человек, имея огромное количество нейронов и будучи эусоциальным, создает именно ту цивилизацию, которую мы видим сейчас.

Что же представляет из себя искусственный интеллект и каким он бывает

Основная задача, которую пытается решить ИИ, это возможность предсказания. Далее мы упираемся в три главных процесса, на которые способен наш мозг, это классификация, категоризация и «работа со сценой». И если два первых процесса — это базовый набор для выживания, например, определить, что напротив вас находится представитель безопасного вида. То «работа со сценой» — это про прогнозирование возможных последствий и выстраивание моделей поведения. И на данный момент искусственный интеллект отлично справляется с базой, но совершенно не пригоден к «работе со сценой». К примеру, всеми любимые автопилоты не способны смоделировать развитие событий.

Естественно, разделение видов ИИ основывается на работе с видами интеллекта человека, а именно IQ, EI (эмоциональный интеллект — прим. Enter) и PI (физический интеллект — прим. Enter). И если с первым видом ученые уже давно определились, то с остальными видами наука пока работает не так плотно. Хотя на процессы предугадывания человеческого поведения, которые являются частью EI, уходит намного больше энергии и задействуется больше нейронов, чем на изучение нового материала.

Также, кажущаяся нам простота движений, на самом деле задействует огромное количество нейронов в мозжечке (один из важнейших отделов головного мозга, который отвечает за координацию движений и пространственную ориентацию, — прим. Enter). Воссоздать процессы из этого отдела головного мозга сейчас невозможно, именно поэтому у нас нет антропоморфных роботов, как в «Мстителях».

А что касается методов в области ИИ, то компания WIPO изучила более 1,6 миллионов опубликованных статей за последние 50 лет, и выяснила, что ключевыми являются — машинное обучение, логическое программирование, нечеткая и вероятностная логика и онтологическая инженерия. При этом машинное обучение сейчас практически приравнивается к искусственному интеллекту — и одним из его главных направлений стало базовое распознавание, например, рукописных символов. Для понимания работы ИИ, Айрат Рафкатович продемонстрировал его обучаемость на базе системы MNIST (объемная база данных образцов рукописного написания цифр — прим. Enter).

Дополнительно Айрат Рафкатович отметил, что за последние годы ИИ применяется в разных областях — компьютерное зрение, обработка естественного языка и речи, робототехника и другие. Причем на компьютерное зрение приходится почти 50% патентов и научных публикаций.

Что же в итоге: Как связаны интеллект и успех и что есть сознание

По определенным данным, успех человека на 80% зависит именно от эмоционального интеллекта или «работы со сценой», и только на 20% — от привычных нам знаний. Связывают это именно с нашей зависимостью от социума. Умение разбираться в себе и в людях — это решающий фактор успеха и наибольшая нагрузка на мозг.

Самый простой пример «работы со сценой» — шахматы. К примеру, первый ход — это 400 вариаций развития событий, второй ход — 160 000 вариация, и с каждым ходом количество путей развития событий увеличивается. Для ИИ — комбинаторика или подбор правильных вариантов в подобном виде пока недоступен, а «расчет сцены» для человека — естественный процесс, хотя он и не лишен сложностей. Ключевая проблема — найти баланс между скоростью принятия решения и глубиной проработки вариантов.

От этого баланса, кстати, во многом зависит является ли человек интровертом или экстравертом — фактически этот критерий категоризации определяет то, как человек конструирует «сцену» и принимает решения. К примеру, для принятия решения экстраверту необходимо собрать большое количество информации от других людей и сверить ее с собственным пониманием процессов.

Важно понимать, что человек — единственное существо, которое мыслит нематериальными категориями. Так, концепция денег, которая непонятна для любой другой формы жизни, имеет значение только в нашем интерсубъективном мире и воображении. И работает она при условии, что достаточное количество людей верит в эту идею. Тогда общество начинает воспринимать ее в качестве фундаментальной базы для своей деятельности. Наше сознание — это набор предметов и явлений из объективной, субъективной и интерсубъективной реальностей. Отсутствие последней из которых и не дает искусственному интеллекту догнать человеческий мозг.

Текст: Ксения Абрамова
Фото: Даниил Шведов