Когда на экраны вышел культовый "Терминатор", для зрителей увиденное на экране было чистой фантастикой: и робот, покрытый живой тканью, с видеокамерами вместо глаз, управляемый командами от компьютеров Macintosh первого поколения; и путешествия во времени; и искусственный интеллект, обретающий сознание; и восстание машин против человека. На дворе был 1984 год. Роботы существовали лишь в воображении фантастов, компьютеры для рядового пользователя были в диковинку, об интернете еще никто не слышал.
В 1991 году, когда вышло продолжение "Терминатора", многие американцы и европейцы обзавелись компьютерами, на технологических выставках были продемонстрированы первые роботы. К 2003 году, когда Арнольд Шварценеггер завершил свою карьеру в кино в третьей части "Терминатора", компьютеры, объединенные во Всемирную паутину, стали неотъемлемой частью жизни людей, а роботов стали продавать в магазинах электроники наравне с обычной бытовой техникой.
На дворе 2009 год, на экранах уже четвертый по счету "Терминатор". В этот раз ученые еще лучше подготовились к премьере. Робот-ученый совершил первое научное открытие. Суперкомпьютеры окончательно превзошли возможности человеческого мозга — обзавелись неким подобием интуиции и готовы сделать искусственный интеллект частью повседневной жизни людей.
Правда, признаков того, что компьютеры могут обрести сознание и тем более объединиться против людей, пока нет. На данный момент каждый из существующих суперкомпьютеров требует столько места, сколько обычная подземная автостоянка. Однако всему свое время. Например, известный футуролог Рэй Курцвэйл убежден, что уже к 2020 возможности настольных компьютеров сравняются с человеческим мозгом. Проще говоря, людям недолго осталось наслаждаться интеллектуальным превосходством на этой планете.
ЛОГИКА И ИНТУИЦИЯ. Машину можно назвать разумной, если в ходе разговора с ней обычный человек не сможет определить, с кем он разговаривает, — с человеком или с компьютером. Этот постулат был выдвинут знаменитым английским математиком Аланом Тьюрингом более 60 лет назад, когда роботы существовали лишь на страницах произведений фантастов.
Тьюринг был очень авторитетным ученым, больше всего он прославился взломом кодов шифровальных машин немецкого флота во время Второй мировой войны. Его утверждение было сразу принято за истину и получило название "тест Тьюринга". С тех пор любая машина, претендующая на высокий статус искусственного интеллекта, был обязана пройти его.
Первая попытка справиться с таким заданием была предпринята в 1966 году Джозефом Вейзенбаумом из Массачусетского технологического института. Он научил компьютер в ответ на фразу: "Я люблю сыр", — спрашивать: "Почему вы любите сыр?". Правда, дальше простейших вопросов возможности программы не заходили. Однако это не помешало американским военным немедленно выделить ученым крупные средства на продолжение изысканий в этой области.
Наиболее известными сторонниками идеи искусственного интеллекта были коллеги Вейзенбаума из Массачусетского технологического института и Фрэнк Розенблатт из Корнельского университета, который еще в 1960-х попытался создать компьютерную модель работы нейронов человеческого мозга, которая могла бы распознавать образы, например, буквы и лица. В Пентагоне заинтересовались этой разработкой, получившей название персептрон, поскольку теоретически она могла бы распознавать силуэты летящих самолетов.
Другой крупный ученый того времени — Хьюберт Дрейфус — утверждал, что все эти методы не помогут создать искусственный интеллект, поскольку человеческий интеллект по большей части базируется на интуиции и даже эмоциях, а не на вычислительных способностях. Множество неудачных экспериментов по созданию мыслящих машин с годами подтвердили его правоту. Вычислительные мощности и скорость реакции машин беспрерывно росли, но ни одной из них так и не удалось не только пройти тест Тьюринга, но и в целом хотя бы приблизиться к уровню мышления человека.
В 1970-х военные, так и не получив ожидаемых результатов, прекратили финансировать исследования в области искусственного интеллекта, лишив ученых возможности продолжать работу. Лишь после прихода к власти Рональда Рейгана в 1980-х и начала программы "Звездные войны" Пентагон вновь начал выделять средства на системы искусственного интеллекта.
В 1990-х удалось добиться серьезных прорывов. Супер-компьютеры, способные решать сложные задачи, стали повсеместно использоваться в банках, на биржах, в управлении авиаперелетами и во множестве других областей. Компьютер Deep Blue смог выиграть в шахматы у чемпиона мира Гарри Каспарова.
Правда, ни одна из существующих систем так и не оказалась способной пройти тест Тьюринга — ни одной из них не под силу разговаривать и вести себя, подобно человеку. Также сегодня очевидно, что Хьюберт Дрейфус был прав: способность очень хорошо играть в шахматы означает лишь способность хорошо считать, но для того чтобы сравняться с человеческим разумом, машинам предстоит обзавестись интуицией. За несколько десятилетий исследований добиться этого так и не удалось. Первые сдвиги начали происходить лишь в наши дни.
УСТУПАЕМ ПОЗИЦИИ: КОМПЬЮТЕРНЫЙ РАЗУМ ПРЕВЗОШЕЛ ЧЕЛОВЕКА
Искусственный интеллект уже давно умнее чемпиона Каспарова
После того как лучший шахматист мира Гарри Каспаров проиграл компьютеру Deep Blue, многие футуристы поверили в победу машинного разума над человеческим. Это случилось в 1997 году, с тех пор мощность компьютеров многократно выросла, однако существенных подтверждений теории превосходства компьютеров над человеком долгое время не удавалось получить. Лишь в начале этого года произошло событие, которое позволило ученым вновь заговорить о превосходстве искусственного интеллекта над человеческим.
В мире есть лишь одна игра сложнее шахмат. Это знаменитая китайская го, которая была изобретена более четырех тысяч лет назад. Существует много вариаций правил игры, которые могут показаться непосвященному человеку невероятно сложными. Игра проходит на доске с использованием камней двух цветов. Задача игрока заключается в том, чтобы окружить камни противника своими камнями. Количество вариантов действий в ответ на ходы противника не меньше, а то и больше, чем в шахматах. В конце игры идет сложный подсчет очков, игрокам присваиваются различные ранги, которые называются данами — так же, как в восточных боевых искусствах. В предшествующие годы компьютеры никак не могли освоить го и побеждали только у начинающих игроков.
Все эти сложности не смогли остановить голландских ученых, разработавших программу MoGo. Впечатляющие возможности их разработки были продемонстрированы в феврале нынешнего года на турнире по го в Тайване. Против программы выступило несколько профессиональных игроков в го, включая двух мастеров 9-го дана, — самой высшей ступени мастерства. Программа была запущена на суперкомпьютере Huygens, состоящем из множества компьютеров, который находится в Амстердаме. Во время игры связь с Тайванем осуществлялась по интернету.
По мнению ученых, победа компьютера над человеком в го является вехой в истории технологий. В отличие от шахмат, где ключевую роль играет математика и способность просчитывать ходы наперед, в го основная нагрузка припадает на интуицию, воображение и пространственное мышление игрока. По словам Майкла Аттертона, ученого из университета Миннесоты, компьютерное сканирование мозга человека в процессе игры в го показывает, что в это время у него активизируются в первую очередь теменные доли мозга, отвечающие за восприятие пространственного положения объектов.
Кроме того, задействовано образное мышление — игрок старается отыскать на доске знакомые конфигурации камней, ищет визуальные аналогии. Простой математикой тут не обойтись. И тот факт, что компьютеру наконец удалось превзойти человека в го, напрямую свидетельствует о приближающемся триумфе искусственного интеллекта, отмечают ученые. Программу удалось научить предпринимать интуитивные шаги — это большой успех.
НЕУЯЗВИМЫЙ РОБОТ: РАЗВАЛИВШИСЬ НА ЧАСТИ, САМ СЕБЯ СОБЕРЕТ
Живучие роботы. Сломанный робот ckBot умеет чинить себя сам
Своему феноменальному успеху вторая часть "Терминатора" во многом обязана неуязвимому роботу из жидкого металла, роль которого исполнил актер Роберт Патрик. В одной из самых эффектных сцен фильма робот был взорван на мелкие кусочки, которые затем постепенно соединились в одно целое, а робот вновь оказался боеспособным.
До реализации этой идеи на практике еще очень далеко, однако некоторые шаги в этом направлении уже сделаны благодаря усилиям американских ученых из университета Пенсильвании. Созданный ими робот ckBot, получив, к пример, удар ногой, разлетается на три части, которые тут же начинают искать друг друга, ползая наподобие гусениц. Через некоторое время им удается состыковаться, и робот вновь оказывается на ногах.
Чтобы добиться такого эффекта, ученые сделали все три части робота идентичными. Каждый фрагмент состоит из пяти блоков, соединенных между собой так, что поворот деталей может достигать 180 градусов, и обладает собственным двигателем и источником питания. Оказавшись вдалеке друг от друга, части робота включают свои поисковые системы, состоящие из камер наблюдения и светодиодных маяков. Приблизившись друг к другу, они соединяются при помощи магнитов.
В ближайшее время на основе этой технологии будет начато производство роботов-игрушек. Однако в будущем, по словам авторов проекта, принцип, по которому создан ckBot, станет одним из основополагающих в индустрии роботов. Живучие роботы могут понадобиться военным, а также пригодиться в промышленности и в космосе — для освоения других планет.
ИНТЕЛЛЕКТ-ПРОРЫВ: РОБОТ-УЧЕНЫЙ СОВЕРШИЛ ПЕРВОЕ ОТКРЫТИЕ
Умные роботы отбирают хлеб у ученых
Английский университет Аберистуита является на данный момент самым продвинутым научным заведением мира. Ведь ни Гарвард, ни Стэнфорд, ни Оксфорд — более знаменитые университеты — не могут похвастаться наличием в рядах своих сотрудников робота-ученого.
Этого робота — первого в своем роде — разработчики иронично назвали Адамом. Внешне он мало похож на ученого, да и вообще на человека. Адам представляет собой набор шкафов, напичканных электроникой, и манипуляторов с пробирками и пипетками. Адам был разработан для проведения исследований в области биологии и генетики. От обычного компьютерного лабораторного оборудования его отличает способность мыслить самостоятельно, выдвигать предположения и проводить эксперименты, которые могут их подтвердить или опровергнуть.
Главное отличие Адама от других подобных систем заключается в его полной автономности. Робот спроектирован таким образом, что не нуждается в получении команд от человека или следовании определенной заранее зашитой в него программе. Революционность проекта заключается именно в том, что Адам управляется системой искусственного интеллекта, которой достаточно получить от человека лишь общую задачу. Что делать для ее достижения, робот решает сам.
В нынешнем году робот-ученый совершил первое самостоятельное открытие. Причем настолько значимое, что о нем написал авторитетный научный журнал Science. Машине было поручено выяснить роль 12 генов в клетках одного из видов дрожжей, и Адам справился с задачей на "отлично". Ученым оставалось лишь наблюдать за тем, как робот самостоятельно выдвинул и проверил экспериментальным путем более 20 гипотез об обнаруженных им ферментах в клетках дрожжей.
Ученые отмечают, что система искусственного интеллекта, которая управляет роботом-ученым, является самообучающейся. Результаты всех экспериментов — успешных и неудачных — заносятся в базу данных робота, и он принимает их к сведению, когда приступает к работе над следующим заданием.
КРЫСИНЫЙ МОЗГ: МЫСЛЯЩИЙ БИОРОБОТ
Творение. Киборгом Гордоном управляет мозг из крысиных нейронов
Предсказанный в "Терминаторе" киборг — смесь машины и живой материи — уже стал реальностью благодаря усилиям группы британских ученых во главе с Кевином Уорвиком из университета Рединга. При этом принцип действия реального киборга сильно отличается от экранного Арнольда Шварценеггера. Творение британцев представляет собой не машину, облаченную в живую ткань, а робота, внутри которого находится биологический мозг, состоящий из нескольких десятков тысяч нейронов, взятых из мозга крысы. Ученые назвали свое детище вполне человеческим именем Гордон и рассчитывают, что с его помощью удастся понять, как формируются воспоминания в мозге живого существа, как происходит процесс обучения и принятия решений. Мозг Гордона представляет собой новый тип вычислительного устройства. Нейроны для него были получены из эмбрионов крыс. Затем клетки при помощи специальных ферментов разместили на микросхеме длиной около 8 см, которая при помощи 60 электродов связана с другой микросхемой, непосредственно управляющей телом робота. Робот оборудован датчиками, сигналы с которых по электродам передаются в мозг Гордона.
Уже в ходе первых экспериментов стало ясно, что крысиный мозг Гордона вполне поддается обучению. Киборг оснащен колесами и способен самостоятельно передвигаться. Во время одного из опытов Гордон несколько раз наткнулся на стену. Впоследствии ученые заметили, что крысиный мозг усвоил опыт и пытается уклоняться от столкновения, как только датчик движения посылает ему сигнал о приближении препятствия на пути.
Сейчас исследователи экспериментируют с химическими веществами, которые могут стимулировать формирование связей между нейронами и усилить способности крысиного робота к познаванию мира.
Гордона можно считать прототипом киборгов будущего, ведь между мозгом крысы и мозгом человека не так уж много различий. В мозге крысы лишь 1 млн. нейронов, в то время как в мозге человека — около 100 млрд. Рано или поздно станет возможным создание киборга с использованием нейронов человека, убеждены ученые. Некоторые из них уверены, что у биологического мозга больше перспектив, чем у электронного, поскольку микросхемам еще не скоро удастся достичь той производительности, которую природа заложила в нейроны человеческого мозга.
Главные темы