Mit tehet az MI manapság? Nehéz erre tömör választ adni, mert annyi minden történt, és olyan sok a művelt részterület. Az alábbiakban bemutatunk néhány alkalmazást, másokról a könyv további részeiben szó lesz.
Autonóm tervkészítés és ütemezés: Több száz millió mérföldre a Földtől a NASA Remote Agent programja lett az első fedélzeti autonóm tervkészítő program, amely egy űrhajó műveleteinek ütemezését felügyelte (Jonsson és társai, 2000). A Remote Agent a terveit a Földről küldött magas szintű célokból generálta, és a tervek végrehajtása közben monitorozta az űrhajó működését, hibákat detektált, diagnosztizált, és visszaállította a helyes működést, ha problémák léptek fel.
Kétszemélyes játékok: Az IBM Deep Blue rendszere lett az első számítógépes sakkprogram, amely legyőzte a világbajnokot, amikor egy bemutató mérkőzésen 3,5 : 2,5 arányban győzedelmeskedett Garri Kaszparov felett (Goodman és Keene, 1997). Kaszparov nyilatkozata szerint egy „újfajta intelligenciát” érzett a sakktábla mögött. A Newsweek újság a mérkőzést az „agy utolsó védelmi vonalának” titulálta. Az IBM részvényei 18 milliárd dollárral emelkedtek.
Autonóm szabályozás: Az ALVINN számítógépes látórendszert arra tanították, hogy egy gépkocsit egy közlekedési sávot követve vezessen. A rendszert a CMU NAVLAB számítógép-vezérelt kis tehergépkocsijára helyezték, és arra használták, hogy az Egyesült Államokon keresztül elnavigáljon. A 2850 mérföldes távból a rendszer az idő 98%-ban vezetett. A maradó 2%-ért, főleg a sztrádalejáratokon, az ember vállalta felelősséget. A NAVLAB videokamerákkal rendelkezik, amelyek az ALVINN számára közvetítik az út képeit. A tanulóutakból szerzett tapasztalatok felhasználásával az ALVINN számítja ki a kormánykerék legjobb beállítását.
Diagnózis: Valószínűségi elemzésen alapuló orvosi diagnosztizáló rendszerek az orvosi tudományok több területén szakértő orvosok szintjén voltak képesek helytállni. Heckerman (Heckerman, 1991) leír egy esetet, amikor a nyirokcsomó-patológia egyik vezető szakembere gúnyolódó megjegyzést tesz egy pokolian nehéz esetet diagnosztizáló program javaslatára. A rendszer fejlesztője azt javasolja, hogy kérdezze meg a rendszertől a diagnózis magyarázatát.
A gép rámutatott a döntését befolyásoló fő tényezőkre, és megmagyarázta az adott esetben jelentkező tünetek bonyolult kölcsönhatását. A szakember végül egyetértett a programmal.
Logisztikai tervkészítés: 1991-ben, az Öböl-válság idején az amerikai haderő automatikus logisztikai tervkészítésre és a szállítás ütemezésére egy DART – Dynamic Analysis and Replanning Tool – nevű rendszert alkalmazott. A rendszer működése egyidejűleg 50 ezer (teher- és személyszállító-) járműre terjedt ki, figyelembe vette a kiindulási és célállomásokat, útvonalakat és az összes paraméter közötti konfliktusfeloldást is. MI-technikák révén a terv órák alatt kész volt, szemben a heteket igénylő korábbi megoldásokkal. A Védelmi Kutatási Ügynökség (Defense Advanced Research Project Agency, DARPA) közleménye szerint, csupán ezen egyetlen alkalmazás kapcsán megtérült a DARPA által 30 éven keresztül az MI-re fordított befektetés.
Robotika: A mikrosebészetben manapság sok sebész robotsegédekre támaszkodik. A HipNav rendszer, miután számítógépes látási technikák segítségével létrehozta a páciens belső anatómiájának háromdimenziós modelljét, robotszabályozással irányítja a csípőprotézis behelyezését (DiGioia és társai, 1996).
Nyelvmegértés és problémamegoldás: A PROVERB rendszer a legtöbb embernél jobb keresztrejtvényfejtő (Littman és társai, 1999). Ehhez rendelkezik a lehetséges megfejtő szavakra vonatkozó korlátozásokkal, a régebbi keresztrejtvények nagy adatbázisával és sokféle információs forrással, szótárakat és az olyan online adatbázisokat is beleértve, mint mozicímlisták a bennük szereplő színészekkel. Így például képes megállapítani, hogy a „Nice Story” meghatározás megoldása „ETAGE”, mert az adatbázisában „Story in France/ETAGE”
meghatározás/megoldás pár szerepel, és felismeri, hogy a „Nice X” és „X in France” mintáknak sokszor azonos a megoldása. A program természetesen nem tudta, hogy Nice egy város Franciaországban, a keresztrejtvényt mégis képes volt megoldani.18
Fentiek csupán példák a ma létező mesterséges intelligencia rendszerekre. Nem mágia vagy sci-fi – inkább tudomány, technika és matematika, amihez bevezetőt nyújt ez a könyv.
5. Összefoglalás
Ebben a fejezetben definiáltuk az MI-t és áttekintettük az MI fejlődésének kulturális hátterét. A legfontosabb gondolatok közül néhány:
• Az egyes emberek különböző módon vélekednek az MI-ről. A két fontos felteendő kérdés az, hogy: a gondolkodás vagy a viselkedés az, ami Önt érdekli? Embereket akar modellezni, vagy egy idealizált megközelítést választ?
• Ebben a könyvben azt a nézetet fogadjuk el, hogy az intelligencia lényegében a racionális cselekvéssel kapcsolatos. Egy intelligens ágens, ideális esetben, az adott szituációban a legjobb cselekvéshez folyamodik.
Az ilyen értelemben vett intelligens ágensek építési problémáit fogjuk tanulmányozni.
• A filozófusok (i. e. 400-ig visszamenőleg) tették lehetővé az MI kialakulását azáltal, hogy felvetették: az elme bizonyos értelemben gépszerű, hogy valamilyen belső nyelvezetben kódolt tudásanyagon operál, és hogy a gondolat a helyes cselekvés megválasztásának eszköze.
• A matematikusok megadták a logikailag biztos, valamint a bizonytalan valószínűségi állítások manipulálásának eszközét. Megadták annak az alapjait is, hogy megértsük a számításokat és az algoritmusokról következtethessünk.
• A közgazdászok formalizálták a döntéshozatal folyamatát, hogy a döntéshozónak maximális várható hasznot biztosítson.
• A pszichológusok megerősítették azt a gondolatot, hogy az ember és az állatok információprocesszáló gépezetnek tekinthetők. A nyelvészek azt mutatták ki, hogy a nyelvhasználat ezzel a modellel összhangban van.
• A számítógép-technika biztosította az MI alkalmazását lehetővé tevő „műterméket”. Az MI-programok nagyok, a működésük lehetetlen lenne a memóriának és a sebességnek a számítógépes ipar biztosította nagyfokú fejlődése nélkül.
18 Az ilyen és hasonló helyeken, ahol a könyv szerzője igazán csak angolul értelmes szófordulatokkal illusztrálja a mondanivalóját, az üzenet érdekében meghagyjuk a szavak eredeti angol formáját. (A lektor)
• Az MI történetében voltak sikeres időszakok, de megtalálhatók a téves optimizmus és a lelkesedés, valamint a finanszírozás elapadása következtében beálló hanyatlás ciklusai is. Voltak időszakok, amelyek során új kreatív megközelítések bevezetése és a legjobb ötletek szisztematikus finomítása történt meg.
• Az MI fejlődése az utolsó évtizedben a tudományos módszereknek a kísérletezésben és a megközelítések összehasonlításában való szélesebb körű alkalmazása következtében felgyorsult.
• Az intelligencia elméleti alapjainak megértésében bekövetkezett jelenlegi fejlődés kéz a kézben együtt járt a valós rendszerek képességeinek javulásával. Az MI egyes részterületei jobban integrálódtak, és az MI és más tudományágak megtalálták a közös alapjukat.
5.1. Irodalmi és történeti megjegyzések
Herb Simon a The Science of the Artificial c. műben tárgyalja az MI módszertani státusát (Simon, 1981). A mű azokat a kutatási területeket tárgyalja, amelyek bonyolult műtermékekkel kapcsolatosak. Azt is bemutatja, hogy hogyan lehet az MI-t mind matematikának, mind tudománynak látni. Cohen (Cohen, 1995) áttekinti az MI kísérleti technológiáját. Ford és Hayes (Ford és Hayes, 1995) pedig a Turing-teszt hasznosságáról fejtik ki a véleményüket.
Az MI filozófiai és gyakorlati problémáiról olvasmányos áttekintést ad John Haugeland Artificial Intelligence:
The Very Idea c. műve (Haugeland, 1985). A kognitív tudományról néhány újkeletű forrás (Johnson-Laird, 1988; Stillings és társai, 1995; Thagard, 1996) és az Encyclopedia of the Cognitive Sciences (Wilson és Keil, 1999) adnak jó leírást. A modern nyelvészet szintaktikai aspektusát (Baker, 1989), szemantikai aspektusát pedig (Chierchia és McConnell-Ginet, 1990) mutatja be jól. A számítógépes nyelvészettel Jurafsky és Martin (Jurafsky és Martin, 2000) foglalkoznak.
Az MI-kutatások kezdetétől a Feigenbaum és Feldman Computers and Thought (Feigenbaum és Feldman, 1963) és a Minsky Semantic Information Processing (Minsky, 1968) című művekben, továbbá a Donald Michie által szerkesztett Machine Intelligence sorozatban lehet olvasni. Webber és Nilsson (Webber és Nilsson, 1981) és Luger (Luger, 1995) nagy hatású cikkekből állítottak össze antológiákat. A Neurocomputing (Anderson és Rosenfeld, 1988) a neurális hálókkal foglalkozó korai cikkek gyűjteménye. Az Encyclopedia of AI (Shapiro, 1992) majdnem minden MI-témáról tartalmaz egy áttekintő cikket. Ezek a cikkek általában jó kiindulópontok az egyes témakörök kutatásával foglalkozó irodalomhoz.
A legfrissebb munkák a nagyobb MI-konferenciák – a kétévente megrendezett International Joint Conference on AI (IJCAI), az évenkénti European Conference on AI (ECAI) és a támogató szervezetről AAAI-ként ismert évenkénti National Conference on AI – kiadványaiban találhatók meg. Az MI általános kérdéseivel foglalkozó fő folyóiratok az Artificial Intelligence, a Computational Intelligence, az IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, az IEEE Intelligent Systems és az elektronikus formában megjelenő Journal of Artificial Intelligence Research. Sok, speciális területekkel foglalkozó folyóirat és konferencia is létezik, ezekről azonban a megfelelő fejezetekben lesz szó. Az MI fő szakmai szervezetei az American Association for Artificial Intelligence (AAAI), az ACM Special Interest Group in Artificial Intelligence (SIGART) és a Society for Artificial Intelligence and Simulation of Behaviour (AISB). Az AAAI AI Magazine-ja sok áttekintő és tematikus cikket publikál, az aaai.org weboldala pedig híreket és háttérinformációkat tartalmaz.
5.2. Feladatok
Az alábbi gyakorlópéldáknak az a rendeltetése, hogy vitát stimuláljanak. Néhány közülük féléves házi feladatnak is alkalmas. E feladatokat már most megkísérelhetik megoldani és később, a könyv olvasását befejezve, e próbálkozásokat megismételhetik.
1.1.
Saját szavaival definiálja: (a) az intelligencia, (b) a mesterséges intelligencia, (c) az ágens fogalmakat.
1.2.
Olvasnivaló. Olvassa el Turing eredeti cikkét az MI-ről (Turing, 1950). A cikkben Turing a célkitűzésével és az intelligenciatesztjével kapcsolatos potenciális kifogásokat tárgyalja. Melyik kifogásnak van még ma is súlya?
Érvényesek-e a cáfolatai? El tud képzelni más kifogásokat is, amelyek a cikk megírását követő fejlődésből adódnak? Turing a cikkében azt jósolja, hogy 2000-ben egy számítógépnek 30%-os esélye lesz, hogy teljesítsen
egy 5 perces Turing-tesztet egy nem képzett kérdezővel szemben. Ésszerűnek gondolja ezt? És mondjuk 50 év múlva?
1.3.
Olvasnivaló. Minden évben Loebner-díjjal jutalmazzák azt a programot, amely a Turing-teszt egy bizonyos verzióját legjobban képes teljesíteni. Kutassa fel a Loebner-díj legújabb győztesét és számoljon be róla. Milyen technikákra támaszkodik ez a megoldás? Milyen hatással lehet ez az MI jelenlegi helyzetére?
1.4.
A problémáknak vannak olyan jól ismert osztályai, amelyek egy számítógép számára kezelhetetlenül nehezek, más osztályok viszont számítógépen bizonyíthatóan nem dönthetők el. Azt jelenti-e ez, hogy az MI lehetetlen?
1.5.
Tegyük fel, hogy Evans ANALOGY programját úgy fejlesztjük tovább, hogy a standard IQ-tesztnél 200 pontot érjen el. Lesz-e akkor egy olyan programunk, ami intelligensebb az embernél? Magyarázza meg a válaszát!
1.6.
Hogyan lehetséges, hogy az önelemzés – valakinek a saját gondolatairól szóló beszámolója – pontatlan?
Tévedhetek arról, amit gondolok? Vitassa meg!
1.7.
Olvasnivaló.
Tanulmányozza az MI-irodalmat, hogy eldönthesse, az alábbi feladatokat jelenleg meg lehet-e oldani számítógépen:
a) Egy színvonalas tenisz- (pingpong-) játszma.
b) Autóvezetés Kairó központjában.
c) Heti élelmiszer-vásárlás a piacon.
d) Heti élelmiszer-vásárlás a világhálón.
e) Elfogadható bridzsparti versenyszinten.
f) Új matematikai tételek felfedezése és bizonyítása.
g) Szándékosan humoros történet írása.
h) Kompetens jogi tanácsadás egy specializált jogi területen.
i) Beszélt angol nyelv valós időben történő fordítása beszélt svéd nyelvre.
j) Egy bonyolult sebészeti beavatkozás levezetése.
A ma még nem megvalósítható feladatok esetén próbálja azonosítani a nehézségeket, és megbecsülni, hogy mikorra tervezhető azok megoldása.
1.8.
Néhány szerző azt állította, hogy az érzékelés és a motorikus képességek az intelligencia legfontosabb komponensei, és hogy a „magasabb szintű” képességek szükségszerűen parazita jellegűek – adalékok az alattuk levő képességekhez. Nyilvánvaló, hogy az evolúció zöme és az agy nagy része az érzékeléssel és a motorikus képességekkel foglalkozik. Az MI pedig a játék vagy logikai következtetés jellegű feladatokat a valós világban való érzékelésnél és cselekvésnél sok szempontból könnyebbnek találta. Nem gondolja-e, hogy az MI-nek a magasabb szintű kognitív képességekre irányuló hagyományos összpontosítása téves célkitűzés?
1.9.
Az evolúció miért eredményezett racionálisan cselekvő rendszereket? Milyen célokat hivatottak az ilyen rendszerek teljesíteni?
1.10.
Racionálisak-e a reflexszerű cselekvések (mint például a forró tűzhelytől elrántani a kezet)? Intelligensek-e?
1.11.
„Egy számítógép nem lehet intelligens – csak azt teszi, amit a programozó mond neki.” Igaz-e az állítás második része, és vajon implikálja-e az elsőt?
1.12.
„Az állatok nem lehetnek intelligensek – csak azt teszik, amit a génjeik mondanak nekik.” Igaz-e az állítás második része, és vajon implikálja-e az elsőt?
1.13.
„Az állatok, az emberek és a számítógépek nem lehetnek intelligensek – csak azt teszik, amit a részüket alkotó atomoknak a fizika törvényei parancsolnak.” Igaz-e az állítás második része, és vajon implikálja-e az elsőt?