В последние годы искусственный интеллект (ИИ) как никогда на слуху. Он прочно вошел в нашу жизнь: «умные» устройства и голосовые помощники, роботы на производстве, чат-боты и генераторы изображений уже стали привычной реальностью. Нейросети, на сегодняшний день представляющие самый известный способ развития ИИ, используются в массе отраслей. С их помощью можно писать рефераты и другие тексты, создавать изображения, даже строить прогнозы. Иногда кажется, что они мыслят совсем как люди, и кое-кого это даже пугает.
IZHLIFE решил разобраться, в чем же состоит принципиальное различие искусственного и человеческого интеллекта, обратившись за помощью к программисту Андрею Ардашеву. Биологическую часть имел смелость взять на себя автор данного материала. Вот что получилось в результате одной вечерней дискуссии.
Нейрон и «нейрон»
Итак, для начала рассмотрим, из чего состоят нервная система и нейросеть. Основными вычислительными единицами мозга могут считаться нервные клетки – нейроны. Они обмениваются электрическим сигналом, который называется нервным импульсом. Также передаче сигнала помогают особые химические вещества – нейромедиаторы. Места контактов между нейронами называют синапсами. Механизм передачи нервного импульса довольно хорошо изучен. Все мы помним из школьной программы про рефлекторную дугу и нервные центры. Но главного ученые до сих пор не знают – как именно на основе этих сигналов формируются мысли. Человеческий мозг в этом плане таит не меньше загадок, чем глубины космоса.
Принцип действия нейросети скопирован с нервной системы (отсюда и название), но значительно упрощен. Вся информация, которой оперирует ИИ, кодируется. Код состоит из единиц и нулей. Единица – это электрический сигнал, ноль – его отсутствие. Все действия ИИ производятся по алгоритмам. Состоит нейросеть из узлов, которые являются аналогом нейронов. Только узел – это, в отличие от осязаемого нейрона, не физический объект, а математическая модель. В каждом из них производятся вычисления на основе полученной информации. Результат отправляется дальше – к следующим узлам. Пути, по которым передаются данные, также по аналогии с нервной системой, называют «синапсами», хотя принцип действия настоящего синапса и искусственного совершенно разный.
При этом ученые отмечают, что в человеческом мозге нейронов значительно больше, чем в любой нейросети. Хотя нейросеть может оперировать куда большими объемами данных, чем мозг.
Чем отличаются свойства нейросети от свойств нервной системы
Аналогий в работе нейросети и нервной системы можно провести много. Но на самом деле реализация похожих задач происходит разными путями. В процессе обучения в человеческом мозге укрепляются полезные нейронные связи, то есть формируются новые пути передачи нервного импульса. Слюноотделение собаки Павлова в ответ на включение лампочки, происходящее перед подачей корма – это как раз следствие образования такой «дорожки», когда у животного появляется четкая ассоциация между светом и едой. Что касается нейросети, то в ней правильный результат достигается путем настройки узлов, и никаких новых связей между «искусственными нейронами» не возникает.
Нервные центры в мозге человека обладают рядом свойств, не всеми из которых может похвастаться ИИ. Например, способность сохранять возбуждение после того, как раздражитель перестал действовать. То есть возбуждение может поддерживать само себя за счет кольцевых связей между нейронами. Например, человек уже прошел мимо киоска с мороженым, раздражителя нет, но мороженого ему по-прежнему хочется. В ИИ такой цикл невозможен, хотя нейросеть может учитывать контекст предыдущих запросов. Например, если вы общаетесь с чат-ботом о мороженом, то при следующем запросе, касающемся супермаркетов, он с большой долей вероятности подскажет, в каком из них продается именно этот продукт.
Также реакция нервного центра способна изменяться в зависимости от того, как часто поступает сигнал. Если после первого стимула сразу пришел второй такой же, а за ним третий, то ответная реакция будет быстрее. Объясняем на примере. Если кто-то случайно задел человека за плечо, он может не заметить, но если его начнут настойчиво трясти, то обязательно обратит внимание. Нейросеть же с одинаковой интенсивностью реагирует на все сигналы.
А еще любой нервный центр утомляется и теряет восприимчивость при долгом воздействии раздражителя. Каждый из нас хотя бы раз в жизни натирал мозоль на пятке. Пока человек идет и обувь постоянно натирает кожу, ощущения терпимые, но стоит сделать перерыв, как мозоль начинает сильно болеть. То есть нейроны «отдохнули» и начали посылать сигнал о травме с новой силой. А вот ИИ не знает, что такое утомляемость. Он просто выполняет поставленные перед ним задачи, пока у него есть информация, которую нужно обрабатывать, и источник питания.
И, последнее, – пластичность нервных центров. Они могут при необходимости менять свои функции. Например, если у человека поврежден какой-то участок мозга, его роль возьмут на себя другие участки. Узлы нейросети так не могут. Они создаются для выполнения четко определенных задач. Если нейросеть обучена создавать изображения, писать тексты она уже не сможет.
ИИ быстрее, зато мозг может фантазировать
В отличие от мыслительных процессов человека ИИ действует намного быстрее и может одновременно оперировать гораздо большим числом вариантов. Поэтому, например, в шахматы с компьютером сражаться практически бесполезно. Но есть одно условие: делать выводы ИИ может только на основе того объема исходных данных, которым он располагает. А вот мыслить по аналогии он не может. Сейчас ученые пытаются обучить нейросети отыскивать сходство между разными вещами и понятиями, но успехи в этом пока небольшие.
Таким образом импровизация и фантазии – это уже по части человека. Нейросеть может рисовать потрясающие картины и писать интересные рассказы, но все это лишь комбинация из сотен других картин и рассказов, которые были созданы людьми, и с которыми познакомили нейросеть. Творящий художник или писатель, несомненно, основывается не только на своем опыте, но также может заимствовать чужие идеи (часто даже неосознанно). Но только человек может пролить краску и случайно изобрести новую технику живописи. Или выдумать совершенно новую сказку про несуществующих животных.
Тут можно возразить: а как же все эти визуализации героев пословиц и присказок? «Ходят слухи» – странные существа с мегафонами вместо ртов, «ядрена вошь» в виде страшного членистоногого в облаке ядерного взрыва, «горе луковое» в виде печального человека с торчащими из макушки перьями лука. Разве все это – не творчество? В том-то и дело, что нет. Все эти изображения сгенерированы по «приказу» человека. Сначала в нейросеть загрузили информацию о том, что такое лук, человек, вошь, слух и ядерный взрыв. А потом приказали сделать комбинацию из определенных элементов. И здесь мы видим еще одно серьезное отличие от человеческого мышления. Если человек выполняет какие-либо мыслительные действия в связи с собственными потребностями, то ИИ выполняет лишь поставленные перед ним задачи. Именно поэтому, кстати, роботы никогда не восстанут и не захватят мир. Разве что человек сам прикажет им это сделать.
Информация в мозгу и в компьютере также хранится по-разному. Мы, кстати, об этом уже писали. Если для ИИ необходимо хранилище информации, то мозг не хранит никаких «файлов», а всякий раз восстанавливает информацию заново. В связи с этим, воспоминания человека стираются и искажаются, ИИ же может в любой момент времени извлечь из памяти первозданный файл. С другой стороны, у человеческого мозга никогда не «переполнится жесткий диск».
Нейросети так же, как человек, могут обучаться, но это происходит гораздо медленнее и требует больших вычислительных мощностей. Если интеллект человека формируется на базе врожденных рефлексов с надстройкой из жизненного опыта и информации, полученной от других людей, то в случае ИИ базой становится то, что загрузил в систему человек, а опыт заменяет многократным изменением настроек узлов до требуемого результата.
А еще ИИ не имеет интуиции. Он может выполнять поставленные задачи, только получив подробные входные данные. Кроме того, ИИ не может проверять информацию на достоверность. Если в его базу будут загружены как правдивые, так и ложные данные, он одинаково будет использовать их все.
Для ИИ не существует эмпатии и здравого смысла, он не способен создавать и понимать шутки. Кроме того, нейросети не могут использовать абстрактные понятия. Именно поэтому для определения ботов на сайтах используются капчи – машины не определяют замаскированные символы. Впрочем, есть данные, что некоторые алгоритмы уже научились преодолевать этот барьер. Вернее, их научил человек.
Если подытожить, мы видим, что ИИ еще далеко до автономной системы, которая может существовать без поддержки человека. Но это ни в коей мере не умаляет его значимости как мощного инструмента для реализации человеческих замыслов и амбиций.
