Martin Spano a umelá inteligencia robot NAO

Čo je umelá inteligencia? Ako funguje? Kde sa používa? Aká je jej história? Dozviete sa v tomto článku.

Keď som bol malý chlapec, naša televízia začala vysielať seriál Knight Rider. Je o aute s umelou inteligenciou podobnou človeku. Bol som príliš malý, aby som chápal, že ide iba o vedeckú fikciu, a tak som raz navrhol rodičom, aby sme si K.I.T.T.-a (tak sa auto volalo) kúpili. Moji rodičia nechceli, aby som zažil sklamanie, tak mi len povedali, že momentálne si ho nemôžu kúpiť, ale keď raz dospejem, budem si ho môcť kúpiť sám. Nakoľko moja manželka často žartuje, že ešte potrebujem pár rokov, aby som skutočne dospel, bude toto proroctvo raz dokonale pravdivé.

Umelá inteligencia je môj život. Odkedy som na ňu natrafil v knihách, seriáloch, či filmoch, začal som sa jej venovať. A mali by ste sa aj vy. Umelá inteligencia zvyšuje vašu produktivitu a má reálnu ekonomickú hodnotu pre podnikanie. Transformuje všetky odvetvia a obchodné procesy. A v neposlednom rade, umelá inteligencia je nekonečne fascinujúca oblasť, ktorá je založená a prispieva svojimi výsledkami k viacerým vedným oblastiam ako filozofia, psychológia, neuroveda, ekonomika, matematika a ďalším. A ktorá sa nepriamo zaoberá základnými otázkami bytia ako napríklad “Čo to znamená byť človekom”.

Čo je umelá inteligencia?

V prvom rade by som vám chcel ozrejmiť, čo to umelá inteligencia je a čo nie je. Možno ste teraz zaskočený, nakoľko máte dojem, že po tom, ako ste uvideli niekoľko Holywoodskych filmov, vám je úplne jasné, čo umelá inteligencia je. Dobre, dlhodobý cieľ oblasti umelej inteligencie, nazvime ho “svätý grál”, je skutočne vývoj strojov, ktoré sa svojou inteligenciou približujú človeku. Na jednej strane nám Hollywood pomáha a to tak, že u ľudí vzbudzuje záujem o oblasť umelej inteligencie. Na strane druhej nám však robí medvediu službu, pretože to, čo v tých filmoch vykresľuje, nie je predmetov skúmania vedcov v oblasti umelej inteligencie.

Teraz si asi hovoríte. Keď robot zabijak nie je umelá inteligencia, tak čo teda je? Takto, robot zabijak ako terminátor, prípadne ľudomilní robot ako Wall-E (aj také sa na filmovom plátne občas objavia), je umelá inteligencia. Je to umelá inteligencia na úrovni človeka a nazývame ju všeobecná umelá inteligencia. Napriek tomu, že tento typ umelej inteligencie je veľmi lákavý a na filmovom plátne vyzerá príťažlivo, vôbec zatiaľ netušíme, ako ju raz skonštruujeme a či vôbec. Prirovnal by som to k hľadaniu svätého grálu plného priam fanatického zapálenia, bezodného optimizmu, ale aj slepých uličiek a trpkých sklamaní. Diskusia o všeobecnej umelej inteligencii nám natoľko zaslepuje oči, že si neuvedomujeme síce nie tak vznešené, ale napriek tomu pre ľudí veľmi prínosné dennodenné použitie súčasnej umelej inteligencie, ktorú nazývame špecializovaná umelá inteligencia. Pre jednoduchosť ale, keď poviem umelá inteligencia, mám na mysli práve túto.

Takže čo to je umelá inteligencia? Umelá inteligencia znamená použitie počítačov na činnosti, ktoré obvykle vyžadujú ľudskú inteligenciu. Je to softvér alebo počítačový program so schopnosťou učiť sa. Naučené vedomosti používa na rozhodovanie v nových situáciách, čím vykazuje známky inteligencie. Keďže ale táto inteligencia nepochádza od človeka, nazýva sa umelá inteligencia.

Ako funguje umelá inteligencia?

V počiatku umelej inteligencie sme predpokladali, že umelú inteligenciu skonštruujeme tak, že ju jednoducho naprogramujeme. Ako počítačový program. Zoberme si teda nejaký počítačový program. Napríklad aplikáciu na prehliadanie internetu na vašom mobile. Táto aplikácia funguje na základe zdrojového kódu. Ten si môžeme predstaviť ako taký veľmi dlhý a podrobný kuchynský recept. Zdrojový kód prehliadača na mobile má napríklad niekoľko miliónov riadkov kódu. Problém tohto kuchynského receptu je, že stačí drobná chyba a úplne prestane fungovať. Predstavte si, že idete v autonómnom aute 130-tkou a zrazu by prestalo fungovať. Toto asi nechcete. Ďalší problém je, že náš život je fakt zložitý. A teraz sa vám nejdem sťažovať na útrapy môjho života. Pod zložitosťou myslím matematickú komplexitu. V každom jednom životnom okamihu máme totižto veľké množstvo možností ako sa rozhodnúť. Idem s kamarátmi von. Alebo si pozriem hokej? Alebo si s manželkou spravím romantický večer? Ak by sme toto nekonečné množstvo možností mali zachytiť do podoby počítačového programu, mal by nekonečne dlhý zdrojový kód. A to nie je možné.

Takto teda umelú inteligenciu nevytvoríme. Čo teda robiť? Ako sme to už spravili mnohokrát, pozrieme sa, ako si s týmto problémom poradila príroda. Zoberme si malé dieťa. Deťom nehovoríme presne, čo majú robiť. Aj tak by nás nepočúvali. Namiesto toho im vytvoríme čo najlepšie prostredie na to, aby sa sami učili. A presne toto robíme v súčasnosti s umelou inteligenciou. Namiesto podrobného kuchynského receptu vytvoríme učiaci algoritmus a zásobíme ho dátami, z ktorých sa učí. Algoritmy, ktoré sa automaticky zlepšujú na základe skúseností nazývame strojové učenie (angl. machine learning).

Ešte tak pred desiatimi rokmi sa toľko o umelej inteligencii nehovorilo. A predtým to bolo ešte menej. V takých deväťdesiatych rokoch mala umelá inteligencia povesť ako UFO, mnoho ľudí od nej dávalo ruky preč. Veľmi dobre si to pamätám. Ja som bol pre umelú inteligenciu už vtedy nadšenec. Usporiadal som v tých rokoch malú konferenciu na túto tému. Na moje zdesenie na ňu prišiel jediný jeden človek. Predstúpil som pred neho a hovorím mu: “Veľmi ma to mrzí, ale zároveň som rád, že to budem prednášať práve vám!” On prikývol a odpovedal: “Dobre, ale pohnite si, po vás chcem prednášať ja.” Časy sa zmenili, v súčasnosti nie je nič výnimočné, keď na moju prednášku o umelej inteligencii prídu, fyzicky či virtuálne, stovky ľudí. Vďačíme za to súčasnému pokroku vo viacerých oblastiach. V prvom rade bola objavená efektívna metóda, ako počítače učiť. Je založená na umelých neurónových sieťach, čo je niečo, čo abstraktne pripomína štruktúru nášho mozgu. Sú rozdelené do viacerých vrstiev. Algoritmus strojového učenia, ktorý používa veľa vrstiev umelých neurónových sietí na extrakciu čoraz abstraktnejších poznatkov z dát, nazývame hlboké učenie (angl. deep learning)

Zdroj: Stackexchange.com

Ako sme si už povedali, umelá inteligencia sa učí z dát. Ale nie z veľkého, ale doslova obrovského množstva dát. Pre ich veľkosť sa volajú veľké dáta (angl. big data). Čím viac ich je, tým lepšia úroveň inteligencie sa obvykle podarí dosiahnuť. Ako hovorí jeden bonmot z oblasti umelej inteligencie – nepodarí sa to na prvýkrát? Nevadí! Podarí sa to na miliardty krát. Vďaka internetu vecí, sociálnym sieťam a digitalizácii máme dát v súčasnosti neúrekom. Takéto množstvo dát je veľmi náročné na spracovanie. Podobne metóda hlbokého učenia vyžaduje obrovský počítačový výkon a špeciálny hardvér. A túto úroveň počítačového výkonu sme dosiahli len v posledných rokoch. Takže synergický efekt objavu hlbokého učenia, dostatočného počítačového výkonu a dostatočného množstva dát spôsobil v posledných rokoch bezprecedentný rozmach v oblasti umelej inteligencie.

Spravím takú vtipnú odbočku. Máte radi počítačové hry? Tak vám veľmi pekne ďakujem. Počítačové hry sú totižto veľmi náročné na výpočtový výkon, obzvlášť grafické karty. Oblasť počítačový hier neustále vyžaduje lepšie grafické karty. A ako sa zistilo, sú to práve grafické karty, ktorý najrýchlejšie spracovávajú maticové operácie, potrebné pre umelú inteligenciu. Čiže hraním počítačových hier nepriamo prispievate k rozvoju umelej inteligencie.

História umelej inteligencie

Inak čo sa týka hier a súťaží všeobecne, veľmi dobre sa na nich dá vysvetliť história umelej inteligencie. Aspoň v jej veľmi skrátenej podobe. Mýty a legendy o umelých bytostiach tu máme už odpradávna. Prvý krát sa spomínajú už v Homérovej Odysei. Umelá inteligencia ako vedný obor vzniká v roku 1956. Pár rokov na to je vytvorený program, ktorý dokáže poraziť človeka v piškvorkách. V roku 1997 poráža počítač DeepBlue od IBM veľmajstra v šachu Garyho Kasparova. V roku 2005 usporiadava americká obranná agentúra DARPA súťaž v autonómnych autách. Hneď niekoľko tímov ju úspešne ukončuje, pričom rok predtým súťaž nedokončil ani jeden tím. V roku 2011 poráža počítač Watson od IBM najlepších hráčov americkej vedomostnej súťaže, niečo ako v Čechách Riskuj a na Slovensku Duel. O rok na to sa uskutočňuje súťaž ImageNet, v ktorej sa počítače snažia rozpoznať objekty na obrázkoch. Zúčastňujú sa jej aj dvaja študenti z univerzity v Toronte spolu s ich učiteľom. Ich algoritmus, ktorý používa hlboké učenie, drví konkurenciu. Tento algoritmus následne spôsobuje nebývalý rozmach umelej inteligencie. V rokoch 2016 a 2017 poráža počítač AlphaGo od firmy DeepMind vlastnenej Googlom veľmajstrov v hre Go. V roku 2017 počítač DeepStack poráža majstrov v pokri. Posledný úspech je obzvlášť potešujúci pre Česko a Slovensko, nakoľko sa na úspechu podieľajú dvaja Slováci a jeden Čech.

Kde sa umelá inteligencia používa?

Zdroj: OneRagTime.com

Umelá inteligencia sa používa vo finančníctve, zdravotníctve, maloobchode, výrobe, vzdelávaní, politike, či ďalších odvetviach.

Stačí sa zamyslieť nad vaším bežným dňom. Keď si kontrolujete e-maily, vidíte väčšinou tie, ktoré sú dôležité, pretože spam odfiltrovala umelá inteligencia. Keď si prezeráte novinky na sociálnych sieťach, úvodnú stranu vám vytvára umelá inteligencia. Keď cestujete autom, či už pracovne alebo súkromne, optimálnu cestu do cieľa vám navrhne umelá inteligencia. Keď hľadáte informácie vo vyhľadávači, aby boli pre vás čo najrelevantnejšie, používa sa umelá inteligencia. Keď na internete nakupujete, odporúča vám produkty umelá inteligencia. Keď oddychujete počúvaním hudby alebo pozeraním videa, odporúča vám ich znovu umelá inteligencia. Umelá inteligencia sa teda nachádza všade navôkol bez toho, aby sme si to uvedomovali. Či už je to inteligentný spam-filter, odporúčací mechanizmus, virtuálna asistentka alebo autonómne auto.

V minulosti bola umelá inteligencia doménou vedcov a akademických inštitúcii, v súčasnosti je vďaka cloudu prístupná pre každého. A čo všetko už dokáže robiť? Umelá inteligencia dokáže vidieť. Táto technológia sa volá počítačové videnie. Vďaka nej dokáže identifikovať svet vizuálne prostredníctvom videa a obrázkov. Umelá inteligencia dokáže počúvať a rozprávať. Voláme ju konverzačná umelá inteligencia. Vďaka nej môže počúvať, prekladať medzi jazykmi, prepisovať zvuk do textu či interpretovať písaný alebo hovorený jazyk. No a v neposlednom rade dokáže umelá inteligencia pochopiť kontext. Porozumie vzťahom medzi ľuďmi, vecami, miestami a udalosťami. To môže byť užitočné pri detekcii neobvyklých aktivít ako napríklad zneužitie platobnej karty.