8 histoires qui ont influencé le développement de l'intelligence artificielle

Aujourd'hui, pas une seule annonce concernant la sortie d'un nouveau smartphone ou d'une nouvelle application n'est complète sans mentionner l'intelligence artificielle. L'IA est à la mode, et on pourrait penser qu'il est avec nous récemment, mais ce n'est pas le cas. Ou plutôt, pas tout à fait: oui, les outils d'IA étaient largement utilisés aujourd'hui, mais le développement lui-même a commencé il y a plus d'un demi-siècle. Et dans l'histoire de l'IA, il y a eu de nombreux épisodes intéressants qui n'étaient pas connus du grand public, dont nous avons décidé de parler aux lecteurs de Habr.

Aux origines de l'IA

Tant d'articles ont été écrits sur l'intelligence artificielle qu'il semble paradoxal qu'il n'y ait pas de définition unique de ce domaine. Certains experts estiment qu'avant de connaître la nature de l'intelligence humaine, il est impossible de parler de créer sa contrepartie artificielle. D'autres soutiennent que la capacité d'une machine à effectuer des tâches qui nécessitent une manifestation d'intelligence d'une personne est déjà une intelligence artificielle. En outre, ce phénomène peut être compris comme la capacité d'un ordinateur à fonctionner non seulement avec des concepts clairs de «oui» et de «non», mais aussi «peut-être», et aussi de poser la question «et si?». C'est-à-dire apprendre, tirer des conclusions et, sur la base de l'expérience acquise, prendre des décisions.

Si vous ne tenez pas compte des anciennes légendes sur les créations artificielles, la première mention littéraire du mécanisme de pensée se trouve dans la pièce tchèque Karel Čapek dans sa pièce «RUR» (Rossum Universal Robots) de 1920. L'œuvre parle d'une usine qui produit des «personnes artificielles» - on les appelle des robots. Si vous n'avez pas l'intention de lire la pièce (surtout en tchèque ), imaginez immédiatement un spoiler: d'abord les robots ont travaillé pour les gens, puis ont décidé de préparer une émeute qui aurait conduit à l'extinction de la race humaine. Cette idée ne semble pas nouvelle maintenant, car Il est largement utilisé dans la littérature et le cinéma modernes.

Le terme «intelligence artificielle» a été officiellement utilisé pour la première fois par le jeune scientifique John McCarthy lors de la Conférence de Dartmouth en 1956. McCarthy a expliqué que l'IA était une science et une technologie permettant de créer des programmes informatiques intelligents. Malgré les différences d'interprétation des termes, le jugement final rendu par les participants à la réunion était le suivant: "tout aspect de l'activité rationnelle humaine peut être décrit avec précision de telle manière que la machine puisse l'imiter".


Déjà dans les années 20 du 20e siècle, rien de bon n'était attendu de l'intelligence artificielle. Images de la pièce de Karel Chapek R.U.R. Source: Wikimedia

Épisode 1: Les tortues mécaniques de Walter

La cybernétique américaine Gray Walter a réussi à réaliser le concept d'un robot avec les rudiments de l'intelligence. Ses «tortues» mécaniques , construites en 1948-1949, chevauchaient jusqu'à la source de lumière et, reposant contre des obstacles, les remettaient et les contournaient. Ce fut la première manifestation à part entière de l'intelligence par la machine: au lieu de se reposer impuissant contre le pied de la table, le robot a conclu à l'impossibilité de voyager et a pris la décision d'une manœuvre de détour. Dans ce cas, le robot a été créé exclusivement à partir de composants analogiques.


Tortue-tortue photophile de Gray Walter sur des composants analogiques. Source: extremenxt.com

Épisode 2: Premier traducteur automatique

En 1954, IBM a démontré un traducteur automatique inachevé du russe vers l'anglais, qui fonctionnait avec seulement six règles et avait un vocabulaire de 250 mots dans le domaine de la chimie organique. Une telle machine était requise par les militaires pour traduire les documents soviétiques.

La manifestation a fait sensation dans la presse, ce qui n'a fait qu'augmenter le financement dans le domaine de l'IA. Les avantages des traducteurs automatiques potentiels étaient évidents: selon les estimations, sur 4 000 traducteurs à temps plein de différentes langues membres du Service public commun de recherche du gouvernement, seulement 300 personnes étaient occupées par mois. L'amélioration de la qualité de la reconnaissance et de la traduction automatique entraînerait d'énormes économies en réduisant le personnel surchargé.


Traducteur IBM du russe vers l'anglais, futur président américain Ronald Reagan et l'un des pères de l'informatique Herbert Grosh, 1954. Source: Columbia.edu

Épisode 3: le premier joueur d'échecs informatique

Le 11 mai 1997, à New York, l'ordinateur a remporté pour la première fois de l'histoire lors d'un match organisé selon toutes les règles «humaines», le champion du monde d'échecs en titre. Il s'agit bien sûr de la deuxième bataille de Garry Kasparov et DeepBlue. C'était 40 ans après que le programmeur de Service Bureau Corporation (une division d'IBM) et le joueur d'échecs à temps partiel Alex Burstein et ses collègues ont écrit The Bernstein Chess Program, le premier programme d'échecs qui fonctionne sur l'algorithme minimax sur l'ordinateur central IBM 704. L'ordinateur jouait lentement : il a fallu 8 minutes pour chaque mouvement, pour une telle période de temps, il a réussi à calculer 2800 positions possibles. Burstein lui-même n'a jamais perdu son propre programme, même s'il a admis: "Théoriquement, le 704 n'est pas en mesure de me surprendre, mais parfois il réussit - à quelques reprises, il a si bien joué qu'il m'a même dérouté."


Amateur 704 Mainframe Chess
Source: NASA

Mais qui IBM 704 (pas seulement celui de la Service Bureau Corporation, mais un autre installé chez Bell Labs) a vraiment surpris était l'écrivain Arthur Clark, qui est arrivé chez Bell Labs juste au moment où les artisans locaux en connectant un vocodeur au mainframe, nous avons enseigné à 704 comment jouer la chanson Daisy Bell afin de démontrer la possibilité de synthèse vocale par ordinateur. L'écrivain Clark a été impressionné et a inséré une scène avec le robot HAL 9000 interprétant la même chanson dans Space Odyssey de 2001 .

Mais c'est une histoire complètement différente. Et en 1957, les patriarches de l'intelligence artificielle Herbert Simon et Allen Newwell ont prédit qu'un ordinateur serait capable de battre une personne d'ici 10 ans. Et en effet: en 1967, le programme Mac Hack a commencé à concourir avec succès dans des tournois avec des gens.

Épisode 4: Pensive Shakey Robot et l'avènement de AI Winter

Le développement de la technologie informatique et, en particulier, des solutions d'IA a commencé dans les années 50-60, comme indiqué ci-dessus, avec beaucoup de confiance, et a initialement donné des résultats impressionnants. De plus, les scientifiques ont commencé à faire des déclarations bruyantes sur les brillantes perspectives de développement de la technologie. Ainsi, en 1970, l'un des pères de la doctrine de l'IA Marvin Minsky a prédit l'émergence de l'intelligence informatique, correspondant à l'humain, «d'ici 3 à 8 ans». Avec leurs déclarations bruyantes sur le proche avenir, les scientifiques de l'IA ont élevé la barre des attentes.

Cependant, au cours des années suivantes, les scientifiques n'ont pas réussi à faire les percées promises - les principes de base et les algorithmes de l'intelligence artificielle ont été développés, les produits réels étaient loin, les progrès étaient extrêmement lents, le domaine non développé de l'intelligence artificielle a dispersé les efforts des chercheurs. Un exemple d'attentes non satisfaites était le robot Shakey , qui était d'une grande importance pour la science, mais dénué de sens du point de vue des investisseurs. Le travail sur sa création et son amélioration a été effectué en 1966–77, c'était un robot mobile avec une caméra, qui cherchait indépendamment une solution aux tâches. Malheureusement, Shakey est resté un modèle de test pour la technologie et les algorithmes, sans aucun avantage utilitaire: il ne pouvait fonctionner normalement que dans un espace de test artificiellement construit, et il a fallu plus d'une heure pour résoudre complètement la tâche élémentaire de `` détecter un bloc dans une pièce surélevée et le rapprocher ''.


Le légendaire robot Shakey doté d'une intelligence artificielle très réfléchie.
Source: SRI International

Le scepticisme croissant des investisseurs (et dans une large mesure, ils étaient militaires) concernant l'intelligence artificielle a culminé au milieu d'un rapport du mathématicien Sir James Lighthill, qui a déclaré en 1973 que les machines joueraient toujours aux échecs au niveau d'un amateur expérimenté, et des tâches complexes comme la reconnaissance faciale ne sera jamais en leur pouvoir. En plus du raisonnement émotionnel, le rapport contenait des arguments raisonnables contre AI. Parmi eux, la puissance de calcul insuffisante des ordinateurs de cette époque et le manque d'apprentissage automatique à part entière ont été mentionnés, à cause desquels, pour le fonctionnement efficace de l'IA, chaque fois qu'il était nécessaire de remplir une énorme quantité de données.

La forte réduction du financement de la recherche dans le domaine de l'intelligence artificielle qui a suivi le rapport a marqué le début de l'hiver de l'IA.

Épisode 6: Toshiba AI dans le service postal (et plus)

Malgré le refroidissement de l'intérêt des investisseurs pour le sujet de l'intelligence artificielle, les ingénieurs ont continué à travailler sur des machines à profil étroit avec des éléments d'IA. Ils n'étaient pas si ambitieux d'essayer de créer une «intelligence artificielle» et ont trouvé des solutions à des problèmes spécifiques. Mais, contrairement aux constructeurs de robots, les créateurs de telles machines ont connu un réel succès.

Une bonne moitié du XXe siècle, tout le courrier dans les bureaux était trié à la main - les opérateurs lisent les index et les adresses, transfèrent les enveloppes et les cartes postales aux cellules nécessaires. Les tentatives de création d'une trieuse automatique ont commencé dans les années 1920, mais les premières machines semi-automatiques série ne sont apparues que dans les années 1950.

Dans les années 60 à la poste, des trieurs étaient utilisés, lisant les index sur les enveloppes, écrits strictement selon tous les modèles connus. Un écart par rapport à ce modèle a rendu l'index illisible pour l'automatisation. Surtout si l'index a été écrit dans le style écrit habituel, qu'une personne ne peut pas toujours distinguer la première fois.


Ce sont des chiffres sans prétention que même les machines de tri les plus simples reconnaissent

En 1965, sous la direction du ministère japonais des postes et télécommunications, un projet a été lancé pour créer une machine de tri automatique de nouvelle génération. Un an plus tard, à Toshiba (alors Tokyo Shibaura Electric Co.), un prototype de mécanisme de reconnaissance des chiffres manuscrits imprimés était prêt. Et en 1967, Toshiba a introduit un trieur doté de la technologie de reconnaissance optique de caractères (OCR). La machine a numérisé l'enveloppe avec un appareil photo numérique Visicon et a envoyé l'impression résultante à l'unité de reconnaissance, où toutes les informations inutiles ont été jetées, à l'exception des numéros regroupés dans l'index. Après avoir reconnu les chiffres manuscrits, la lettre est entrée dans le bac de tri souhaité.


Toshiba Postal Sorting Machine with 1967 Advanced AI. Source: Toshiba Science Museum

Au cours du travail sur ces premiers échantillons, les ingénieurs ont collecté une base de 300000 échantillons d'écriture manuscrite, améliorant considérablement l'efficacité de l'IA - comme ils disent, ils ont collecté des Big Data, car la machine n'avait pas la capacité d'auto-apprentissage. Et le 1er juillet 1968, le trieur mis à jour, surnommé le Toshiba TR-4, a commencé à travailler au bureau de poste central de Tokyo.

Par la suite, les développements ont été utiles aux ingénieurs lors de la création d'un ordinateur ASPET / 71, ce qui était un complexe complexe pour reconnaître le texte des supports d'impression avec une productivité de 2000 caractères par seconde. Si maintenant le scanner OCR ou l'application OCR pour smartphone ne semble pas surprenant, alors en 1971, ASPET / 71 ressemblait à une énorme percée.


Ordinateur de reconnaissance de texte imprimé ASPET / 71.
Source: 電子 情報 通信 学会

Au cours du deuxième boom de l'IA du milieu des années 80, Toshiba a introduit une version améliorée du programme de traduction AS-TRANSAC , dans laquelle l'IA a aidé à traduire des textes entiers du japonais vers l'anglais et vice versa, tout en conservant leur sens. Sans l'utilisation de l'IA, qui sélectionne les valeurs souhaitées, la traduction automatique serait un ensemble incohérent de mots.

En 1998, le Toshiba AI est devenu très utile pour le cadre EUROPA, qui vous permet de créer des systèmes vocaux qui comprennent les mots-clés dans les requêtes vocales et répondent à la parole synthétisée. En collaboration avec EUROPA, la société a présenté MINOS - une plateforme de navigation automobile avec reconnaissance des commandes vocales et des adresses.

Épisode 7: L'IA au 21e siècle

Une intelligence artificielle vraiment forte s'est fait connaître en 1997 lorsque l'ordinateur d'échecs IBM Deep Blue a battu Garry Kasparov, bien qu'un an plus tôt, la machine ait perdu contre le joueur d'échecs. Le simple fait qu'une personne ait perdu l'ordinateur n'était pas quelque chose de surprenant, mais la sensation médiatique a ajouté de l'importance à l'événement.

La sortie en 1999 du chien robot de maison Sony Aibo a inspiré un faux espoir que l'ère des robots parlants et de l'intelligence artificielle omnipotente était sur le point de venir, mais la révolution ne s'est pas reproduite - après sept ans, Sony a fermé le projet, ne le redémarrant qu'en 2017.


Prototypes Aibo. Soit dit en passant, en plus des robots chiens, Sony a produit sous cette marque des lionceaux et des astronautes, bien qu'en quantités beaucoup plus petites. Source: Alex / Flickr: DSC00193

Un nouveau boom de l'intelligence artificielle est survenu dans les années 2010, lorsque la puissance des ordinateurs et des appareils mobiles a permis l'utilisation de l'IA dans les appareils et applications grand public. Toutes les étoiles se sont finalement réunies pour l'IA: la numérisation totale a aidé à créer les énormes bases de données nécessaires à l'analyse et à la formation de l'IA, et au lieu d'algorithmes d'apprentissage de réseau de neurones obsolètes, des algorithmes beaucoup plus efficaces et productifs ont été développés.

En 2017, le système d'IBM Watson Explorer AI a remplacé avec succès 34 employés de la compagnie d'assurance japonaise Fukoku Mutual Insurance, qui étaient engagés dans l'analyse de la santé des clients pour élaborer des plans d'assurance individuels - l'IA fonctionne facilement avec des milliers d'enregistrements, calculant le programme d'assurance le plus avantageux pour les deux parties.

L'algorithme Google Brain , en cours d'exécution sur YouTube, remplit la barre latérale des vidéos recommandées, trouvant pour chaque utilisateur les vidéos les plus intéressantes pour lui. Souvenez-vous du nombre de vidéos intéressantes que vous avez découvertes grâce aux recommandations de YouTube.

L'apparition de l'IA sur les marchés a donné un puissant élan au commerce électronique - l'IA recommandée sur Amazon fournit 35% des ventes totales, évaluant les articles consultés et sélectionnant les produits qu'ils achèteront probablement.
L'intelligence artificielle est déjà utilisée dans de nombreuses applications mobiles créatives, de la génération d'images (Prisma) au masquage du visage (Snapchat), dans tous les systèmes de recommandation, dans les systèmes de reconnaissance vocale, dans la plupart des systèmes de surveillance, maisons intelligentes, appareils électroménagers, robots de tous types possibles et ainsi de suite.

Et dans la prochaine décennie, le monde verra des véhicules sans pilote en série abordables, dont le fonctionnement est basé sur l'IA et l'apprentissage automatique. L'année dernière, Toshiba a présenté le nouveau processeur de reconnaissance d'image Visconti 4 , dont la première version est apparue au début des années 90. L'IA de cette puce est capable de traiter une énorme quantité de données graphiques à la volée, détectant avec précision les marquages, les feux de circulation, les personnes, les autres voitures et les obstacles sur la vidéo des caméras.

Épisode 8: Les voitures apprennent à parler

Remarque: ne prononcez pas les mots enregistrés, comme l'IBM 704 devant l'étonné Arthur Clark, à savoir, pour maintenir une conversation avec une personne, répondant adéquatement à ses propos. Le test empirique proposé par le mathématicien anglais Alan Turing en 1950 avait pour but de répondre à la question qui l'inquiétait à ce moment: une machine peut-elle penser comme un humain? Rappelons que l'essence du test est la communication aveugle du juge avec deux sujets - un homme et une machine. Pendant le dialogue, le penseur, selon Turing, l'ordinateur devrait tromper le juge, se faisant magistralement passer pour une personne.

Le test a trouvé une application pratique dans le concours du prix Löbner, organisé depuis 1990. Les participants au concours présentent leurs chatbots se faisant passer pour des interlocuteurs vivants. Soit dit en passant, le prix Loebner, en plus de la communication textuelle, prévoit une nomination dans le programme audiovisuel, la victoire de l'IA dans laquelle annule automatiquement le concours à l'avenir, marquant le début d'une ère d'IA complexe. Mais jusqu'à présent, aucun progrès n'a été réalisé dans cette proposition d'inscription, et ils ne sont guère attendus dans un avenir proche.

Voici un bon exemple qui montre la différence entre l'intelligence humaine et ce que l'IA est appelée dans le cadre du prix Loebner (il s'agit d'un extrait traduit du programme du concours 2005):

Dialogue entre juge et homme
Juge: Pzhshchevich parchishshch krvahoch, non?
Une voix: Est-ce polonais?
Juge: Quoi?
Une voix: Ce que vous venez d'écrire.
Juge: C'est ssvmrzya, n'est-ce pas?
Une voix: Je m'inquiète un peu de vos compétences en frappe.

Et maintenant, le dialogue entre le juge et le chatbot Jabberwacky cette année-là a gagné
Juge: OK, pour l'instant. Je vais discuter avec une autre entité.
Une voix: Ok, c'était sympa d'utiliser votre peigne.
Juge: De quoi parlez-vous? Comment as-tu utilisé mon peigne?
Une voix: Bien.
Juge: D'accord?
Membre: Oui
Juge: Conversation très méditative.
Membre: De plus, je l'ai fait don à un organisme de bienfaisance.
Juge: Quoi? Qu'avez-vous fait à un organisme de bienfaisance? Cette conversation?
Une voix: Um ... 1 million de dollars?
Juge: Quel genre de charité?
Une voix: Parlons-nous des simpsons ou de l'irréel?
Juge: Honnêtement, je ne comprends absolument rien de ce dont nous discutons ici.

Depuis 2005, les chatbots ont fait un grand pas en avant. En 2014, pour la première fois dans l'histoire du prix Löbner, le bot de Saint-Pétersbourg Eugene (Zhenya Gustman), créé par Vladimir Veselov, a réussi à tromper les juges dans 33% des cas - selon les termes du concours, dépasser le seuil de 30% signifie réussir le test. Autrement dit, de 1990 à 2014, malgré l'attribution annuelle des chatbots les plus efficaces, le test de «l'humanité» avec l'intelligence artificielle est resté formellement infructueux.

Mais jusqu'à présent, les chatbots sont loin de l'intelligence très artificielle dont rêvait la science-fiction - la machine ne peut pas soutenir la conversation avec des remarques qui correspondent exactement au contexte. : , , . Siri, Cortana «» , .

, . , , . , , , : AlphaGo , , .