С сознанием дела: ученые создают новый тип машинного интеллекта

Ученые Физтеха приблизились к созданию нового типа искусственного интеллекта — аналога человеческого сознания. Это способность не просто отличить один класс предметов от других (по такому принципу работают нейросети), но и ориентироваться в меняющихся условиях, выбирать конкретные решения, моделировать и прогнозировать развитие ситуации. Такое «искусственное сознание» будет незаменимо в системах интеллектуального транспорта и грузоперевозок, когнитивных ассистентах и различных автономных роботических системах.

Сознательный компьютер

В современной научной литературе под искусственным интеллектом (artificial intelligence) подразумевают область информатики, занимающейся разработкой интеллектуальных компьютерных систем. То есть систем, обладающих возможностями, которые мы традиционно связываем с человеческим разумом, — это понимание языка, обучение, способность рассуждать, решать проблемы и так далее. Пока добиться того, чтобы машина думала как человек, не получилось ни у кого. Однако ученые смогли научить компьютерные системы делать ряд операций, которые лишь условно можно соотнести с процессом мышления.

К ИИ сейчас относят ряд алгоритмов и программных систем, отличительным свойством которых является то, что они могут решать некоторые задачи, например «обучаться». Однако они делают это не так, как это делал бы размышляющий над решением человек. К этой категории относятся системы машинного обучения, в том числе нейросети, экспертные базы данных, виртуальные чарт-боты и помощники.

Искусственное сознание же (machine conscousness) представляет собой компьютерную реализацию высших когнитивных функций человека, таких как целеполагание, рефлексию, планирование поведения в коалициях. Ученые Московского физико-технического института (МФТИ) заложили теоретические основы создания нового типа искусственного интеллекта — аналога человеческого сознания. Как пояснил «Известиям» заведующий отделом Института проблем искусственного интеллекта Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН, старший научный сотрудник лаборатории когнитивных динамических систем МФТИ Иван Смирнов, существующие системы ИИ такие функции реализовать не могут, либо реализуют их только в очень узких областях. Такие алгоритмы не масштабируются на реальные практические задачи.

— Мы предпочитаем говорить не про сознание, а про картину мира — это более правильный с научной точки зрения термин, — пояснил ученый. — Наши теоретические работы позволяют связать рассуждения на эту тему с конкретными математическими моделями.

Это знак!

Подход, разработанный в МФТИ, реализован на основе алгоритмов, учитывающих знаковую картину мира, — то есть образ, значение и смысл каждого предмета. Большинство же существующих ИИ работают с символами, — то есть названиями предметов.

Например, существующие ИИ могут связать показанную заранее картинку стола с символом — «стол». А знак — это ещё и образ стола (например, то, что он деревянный и с четырьмя ножками), его значение (за столом едят) и смысл (субъект предпочитает за столом подписывать важные документы). Все это комплексно в виде семантических сетей (специально организованных баз знаний) заложено в новый тип ИИ.

— Мы уже имеем практические реализации новых алгоритмов в направлении планирования поведения — это голосовые помощники и ассистенты. В «железе» наши алгоритмы позволяют создавать системы, поведение которых, более предсказуемо, понятно и прозрачно для человека, который с ними работает, — рассказал «Известиям» заместитель заведующего лабораторией когнитивных динамических систем МФТИ Александр Панов. — Дело в том, что расшифровать, почему нейросеть сделала тут или иную операцию, человек не может, так как слишком огромен и запутан свод данных. В случае же с искусственным сознанием, система сможет выдать протокол, в котором четко прописаны все ее действия.

Новый интеллект отличается от нейронных сетей тем, что в его устройство заложены алгоритмы, учитывающие человеческую психологию. Такое «искусственное сознание» может принять решение, основываясь на наблюдениях и накопленных знаниях о том или ином объекте. Нейросети же могут выполнять лишь очень простые операции, например отличить кошку от собаки.

— В мире сейчас идет интенсивная работа над созданием искусственного сознания, но в наших алгоритмах реализована, на мой взгляд, самая успешная интеграция с идеями психологов, то есть — наиболее психологически правдоподобный подход, — отметил Александр Панов. — Такой ИИ будет незаменим при коллаборативных работах в командах человека и робототехнических систем.

Помощь рядом

Как пояснили разработчики, практических приложений у нового типа искусственного интеллекта может быть масса: от голосовых помощников до интеллектуальных систем управления беспилотниками, способных принимать решения в меняющихся условиях, и, что самое главное, объяснять их. Это важно, к примеру, при разборе аварий на дорогах.

Сейчас ученые приступили к созданию когнитивного ассистента, который будет встроен в мобильный телефон в качестве консультанта по здоровому образу жизни. В отличие от существующих приложений по управлению здоровьем, новый тип ассистента будет анализировать поведение пользователя и давать ему рекомендации, опираясь на меняющиеся внешние обстоятельства и перемены внутреннего характера. Новая программа сможет распознавать понятия на порядок сложнее тех, с которыми работают нейросети. Это позволит ей следить за психологическим состоянием владельца смартфона.

Когнитивный ассистент будет общаться с пользователем на естественном языке: отвечать на вопросы, а также подсказывать решения различных задач. К примеру, на простой вопрос «Когда отправляется ближайший поезд до Санкт-Петербурга?», такой помощник не только найдет расписание поездов, но и предложит конкретные варианты времени и рейса, а также места, более всего подходящие данному человеку в данных обстоятельствах. Если допустить, что пользователь творческая личность и сова, то вечерняя поездка у окна не доставит ему дискомфорта, а скорее порадует.

Цифровая психология

Разработка искусственного интеллекта, способного учитывать особенности человеческой психологии, несомненно найдет своего потребителя, уверен директор Института прикладной математики и компьютерных наук ТГУ (вуза-участника проекта «5-100» ) Александр Замятин.

— Сегодня зрелость технологий ИИ достигла такого уровня, что он применяется во все более широком спектре областей человеческой деятельности, начиная от задач медицинской диагностики и заканчивая управлением автомобилем или сложными технологическими средами. Развитый ИИ справляется с этими задачами всё более уверенно и порой даже лучше человека. — отиметил он. — Работа коллег из МФТИ предполагает учет при создании голосового ассистента эмоциональной составляющей, что как раз должно повысить адекватность общения человека с когнитивным ассистентом.

Творение ученых Физтеха интересно, однако называть его сознанием пока рано, уверен директор Школы цифровой экономики ДВФУ Илья Мирин.

— Надо четко понимать, что никакого «искусственного интеллекта» в чистом виде нет, это ошибка перевода. Intelligence — это не интеллект. В этом можно убедиться, посмотрев, например, оксфордский словарь английского языка. Я бы это перевел как «распознавание, понимание», — заверил эксперт. — Под artificial intelligence скрывается комплекс математических механизмов и их реализаций, позволяющий машине распознавать визуальные, звуковые, текстовые и прочие образы, которым ее заранее обучают. Ничего общего с человеческим осознанием у этих математических конструкций нет, мозг работает по-другому. Если это сознание, то оно совсем не человеческое.

Первая система, оснащенная искусственным сознанием, может выйти на рынок через три года.