Hoje, nem um único anúncio sobre o lançamento de um novo smartphone ou aplicativo está completo sem mencionar a inteligência artificial. A IA está em tendência, e alguém poderia pensar que ele está conosco recentemente, mas não é assim. Ou melhor, não é bem assim: sim, as ferramentas de IA foram amplamente utilizadas hoje, mas o próprio desenvolvimento começou há mais de meio século. E na história da IA, houve muitos episódios interessantes que não eram conhecidos pelo público em geral, sobre os quais decidimos contar aos leitores de Habr.
Nas origens da IATantos artigos foram escritos sobre inteligência artificial que parece paradoxal que não exista uma definição única dessa área. Alguns especialistas acreditam que, antes de conhecer a natureza da inteligência humana, é impossível falar sobre a criação de sua contraparte artificial. Outros argumentam que a capacidade de uma máquina de executar tarefas que exigem uma manifestação de inteligência de uma pessoa já é inteligência artificial. Além disso, esse fenômeno pode ser entendido como a capacidade de um computador operar não apenas com conceitos claros de “sim” e “não”, mas também “talvez”, e também fazer a pergunta “e se?”. Ou seja, para aprender, tirar conclusões e, com base na experiência adquirida, tomar decisões.
Se você não levar em conta as lendas antigas sobre criações artificiais, a primeira menção literária do mecanismo de pensamento pode ser encontrada na peça tcheca Karel Čapek em sua peça “RUR” (Rossum Universal Robots) de 1920. O trabalho fala sobre uma fábrica que produz "pessoas artificiais" - elas são chamadas de robôs. Se você não planeja ler a peça (especialmente em
tcheco ), imagine imediatamente um spoiler: primeiro os robôs trabalharam para as pessoas e depois decidiram preparar uma revolta que supostamente levaria à extinção da raça humana. Essa idéia não parece nova agora, porque É amplamente utilizado na literatura e no cinema modernos.
O termo "inteligência artificial" foi oficialmente usado pela primeira vez pelo jovem cientista
John McCarthy na Conferência de Dartmouth em 1956. McCarthy explicou a IA como uma ciência e tecnologia para a criação de programas de computador inteligentes. Apesar das diferenças na interpretação dos termos, o
julgamento final dos participantes da reunião foi o seguinte: "qualquer aspecto da atividade racional humana pode ser descrito com precisão de maneira que a máquina possa imitá-la".
Já nos anos 20 do século 20, nada de bom era esperado da inteligência artificial. Imagens da peça de Karel Chapek R.U.R. Fonte: WikimediaEpisódio 1: As tartarugas mecânicas de WalterA cibernética americana Gray Walter conseguiu realizar o conceito de um robô com os rudimentos da inteligência. Suas
"tartarugas" mecânicas , construídas entre 1948 e 49, chegaram à fonte de luz e, descansando contra obstáculos, entregaram e contornaram. Essa foi a primeira manifestação completa de inteligência de uma máquina: em vez de repousar impotente em uma perna da mesa, o robô concluiu a impossibilidade de viajar e tomou a decisão sobre uma manobra de desvio. Nesse caso, o robô foi criado exclusivamente a partir de componentes analógicos.
Tartaruga-tartaruga fotofílica de Gray Walter em componentes analógicos. Fonte: extremenxt.comEpisódio 2: Primeiro tradutor de máquinaEm 1954, a IBM demonstrou um tradutor automático inacabado do russo para o inglês, que operava com apenas seis regras e possuía um vocabulário de 250 palavras no campo da química orgânica. Tal máquina era exigida pelos militares para traduzir documentos soviéticos.
A demonstração causou um impacto na imprensa, o que apenas estimulou mais fundos no campo da IA. Os benefícios de potenciais tradutores automáticos eram óbvios: de acordo com estimativas, dos 4.000 tradutores em período integral de diferentes idiomas que eram membros do serviço governamental do Serviço de Pesquisa em Publicações Conjuntas, apenas 300 pessoas estavam ocupadas por mês. Melhorar a qualidade do reconhecimento e da tradução automática traria enormes economias, reduzindo a equipe inchada.
Tradutor da IBM do russo para o inglês, o futuro presidente dos EUA Ronald Reagan e um dos pais da ciência da computação Herbert Grosh, 1954. Fonte: Columbia.edu
Episódio 3: o primeiro jogador de xadrez do computadorEm 11 de maio de 1997, em Nova York, o computador venceu pela primeira vez na história durante uma partida realizada de acordo com todas as regras "humanas", o atual campeão mundial de xadrez. É claro que isso é sobre a segunda batalha de Garry Kasparov e DeepBlue. Isso aconteceu 40 anos depois que o programador da Service Bureau Corporation (uma divisão da IBM) e o jogador de xadrez em período parcial Alex Burstein e seus colegas escreveram o The Bernstein Chess Program, o primeiro programa de xadrez executado no algoritmo minimax no mainframe IBM 704. O computador tocava lentamente : foram necessários 8 minutos para cada jogada, e durante esse período ele conseguiu calcular 2800 posições possíveis. O próprio Burstein nunca perdeu seu próprio programa, embora tenha admitido: "Teoricamente, o 704 não é capaz de me surpreender, mas às vezes consegue - algumas vezes tocou tão bem que até me deixou perplexo".
Xadrez de mainframe amador 704
Fonte: NASAMas quem IBM 704 (não apenas este da Service Bureau Corporation, mas outro instalado no Bell Labs) realmente surpreendeu foi o escritor Arthur Clark, que apareceu no Bell Labs justamente quando os artesãos locais Ao conectar um vocoder ao mainframe, ensinamos ao 704 como tocar a música Daisy Bell, a fim de demonstrar a possibilidade de síntese de fala por computador. O escritor Clark ficou impressionado e inseriu uma cena com o robô HAL 9000 executando a mesma música na
Space Odyssey de 2001 .
Mas esta é uma história completamente diferente. E em 1957, os patriarcas da inteligência artificial Herbert Simon e Allen Newwell previram que um computador seria capaz de derrotar uma pessoa dentro de 10 anos. E de fato: em 1967, o programa Mac Hack começou a competir com sucesso em torneios junto com as pessoas.
Episódio 4: Pensativo Shakey Robot e o advento da IA WinterO desenvolvimento da tecnologia da computação e, em particular, das soluções de IA começou nos anos 1950-60, como mostrado acima, com muita confiança e inicialmente levou a resultados impressionantes. Além disso, os cientistas começaram a fazer declarações fortes sobre as perspectivas brilhantes para o desenvolvimento da tecnologia. Assim, em 1970, um dos pais da doutrina da IA Marvin Minsky previu o surgimento da inteligência computacional, correspondente à humana, "dentro de 3-8 anos". Com suas declarações em voz alta sobre o futuro próximo, os cientistas da IA elevaram o nível das expectativas.
No entanto, nos anos seguintes, os cientistas falharam em fazer as promessas promissoras - os princípios e algoritmos básicos da inteligência artificial foram desenvolvidos, os produtos reais estavam distantes, o progresso foi extremamente lento, a área não desenvolvida da inteligência artificial dispersou os esforços dos pesquisadores. Um exemplo de expectativas não cumpridas foi o
robô Shakey , que era de grande importância para a ciência, mas sem sentido do ponto de vista dos investidores. O trabalho de criação e aprimoramento foi realizado entre 1966 e 1977. Era um robô móvel com uma câmera que procurava independentemente uma solução para as tarefas. Infelizmente, Shakey permaneceu um modelo de teste para tecnologia e algoritmos, sem nenhum benefício utilitário: ele poderia funcionar normalmente apenas em um espaço de teste artificialmente construído, e levou mais de uma hora para resolver completamente a tarefa elementar de "detectar um bloco em uma sala elevada e juntá-lo".
O lendário robô Shakey com uma inteligência artificial muito atenciosa.
Fonte: SRI InternacionalO crescente ceticismo dos investidores (e em grande parte eles eram militares) em relação à inteligência artificial atingiu o pico em meio a um relatório do matemático Sir James Lighthill, que afirmou em 1973 que as máquinas sempre jogavam xadrez no nível de um amador experiente e tarefas complexas como reconhecimento facial nunca estará ao seu alcance. Além do raciocínio emocional, o relatório continha argumentos razoáveis contra a IA. Entre eles, o poder computacional insuficiente dos computadores da época e a falta de aprendizado de máquina completo foram mencionados, por causa dos quais, para a operação eficaz da IA, cada vez era necessário preencher uma enorme quantidade de dados.
A redução acentuada no financiamento para pesquisas no campo da inteligência artificial que se seguiram ao relatório marcou o início do inverno da IA.
Episódio 6: Toshiba AI no Serviço Postal (e mais)Apesar do arrefecimento do interesse do investidor no tópico de inteligência artificial, os engenheiros continuaram trabalhando em máquinas de perfil estreito com elementos de IA. Eles não eram tão ambiciosos em tentar criar "inteligência artificial" e criaram soluções para problemas específicos. Mas, diferentemente dos criadores de robôs, os criadores de tais máquinas alcançaram um sucesso real.
Uma boa metade do século XX, todas as correspondências nos escritórios foram classificadas manualmente - os operadores liam índices e endereços, transferindo envelopes e cartões postais para as células necessárias. As tentativas de criar um classificador automático começaram na década de 1920, mas as primeiras máquinas semi-automáticas em série apareceram apenas na década de 1950.
Nos anos sessenta, nos classificadores dos correios, eram utilizados índices de leitura em envelopes, escritos estritamente de acordo com todos os padrões conhecidos. O desvio desse modelo tornou o índice ilegível para automação. Especialmente se o índice foi escrito no estilo escrito usual, que uma pessoa nem sempre consegue entender da primeira vez.
São números tão despretensiosos que mesmo as máquinas de correio de classificação mais simples reconhecemEm 1965, sob a liderança do Ministério dos Correios e Telecomunicações do Japão, foi lançado um projeto para criar uma máquina de triagem automática de nova geração. Um ano depois, na Toshiba (então Tokyo Shibaura Electric Co.), estava pronto um protótipo de um mecanismo para reconhecer números escritos à mão impressos. E em 1967, a Toshiba introduziu um classificador com tecnologia de reconhecimento óptico de caracteres (OCR). A máquina digitalizou o envelope com uma câmera digital Visicon e enviou a impressão resultante para a unidade de reconhecimento, onde todas as informações desnecessárias foram descartadas, exceto os números agrupados no índice. Depois de reconhecer os números manuscritos, a carta foi para a bandeja de classificação desejada.
Máquina de triagem postal da Toshiba com IA avançada de 1967. Fonte: Museu de Ciência ToshibaNo processo de trabalhar essas primeiras amostras, os engenheiros coletaram uma base de 300 mil amostras de caligrafia, melhorando significativamente a eficácia da IA - como eles dizem, eles coletaram Big Data, já que a máquina não tinha capacidade de auto-aprender. E em 1º de julho de 1968, o classificador atualizado, apelidado de Toshiba TR-4, começou a trabalhar no Correio Central de Tóquio.
Posteriormente, os desenvolvimentos foram úteis para os engenheiros ao criar um computador ASPET / 71, que era um complexo para reconhecer texto de mídia impressa com uma produtividade de 2.000 caracteres por segundo. Se agora o scanner de OCR ou o aplicativo de OCR para um smartphone não parece surpreendente, em 1971, o ASPET / 71 parecia um grande avanço.
Computador de reconhecimento de texto impresso ASPET / 71.
Fonte: 電子 情報 通信 学会Durante o segundo boom da IA em meados dos anos 80, a Toshiba introduziu uma versão aprimorada do
programa de tradução
AS-TRANSAC , na qual a AI ajudou a traduzir textos inteiros do japonês para o inglês e vice-versa, mantendo o significado. Sem o uso da IA, que seleciona os valores desejados, a tradução automática seria um conjunto incoerente de palavras.
Em 1998, a Toshiba AI foi útil para a estrutura EUROPA, que permite criar sistemas de voz que entendem as palavras-chave nas consultas de voz e respondem à fala sintetizada. Juntamente com o EUROPA, a empresa lançou o MINOS - uma plataforma para navegação de automóveis com reconhecimento de comandos e endereços de voz.
Episódio 7: IA no século XXIA inteligência artificial muito alta se tornou conhecida em 1997, quando o computador IBM Deep Blue venceu Garry Kasparov, embora um ano antes a máquina tenha perdido para o jogador de xadrez. O simples fato de uma pessoa ter perdido o computador não foi algo surpreendente, mas a sensação da mídia acrescentou significado ao evento.
O lançamento em 1999 do cão robo doméstico Sony Aibo inspirou uma falsa esperança de que a era dos robôs falantes e da inteligência artificial onipotente estava por vir, mas a revolução não aconteceu novamente - depois de sete anos a Sony fechou o projeto, reiniciando-o apenas em 2017.
Protótipos Aibo. A propósito, além de robôs para cães, a Sony produziu sob esta marca filhotes de leão e astronautas, embora em quantidades muito menores. Fonte: Alex / Flickr: DSC00193Um novo boom na inteligência artificial ocorreu na década de 2010, quando o poder dos computadores e dispositivos móveis permitiu o uso de IA em dispositivos e aplicativos de consumo. Todas as estrelas finalmente se uniram para a IA: a digitalização total ajudou a criar os enormes bancos de dados necessários para a análise e o treinamento da IA e, em vez de algoritmos de aprendizado de rede neural desatualizados, foram desenvolvidos muito mais eficientes e produtivos.
Em 2017, o sistema IBM Watson Explorer AI substituiu com sucesso 34 funcionários da empresa de seguros japonesa Fukoku Mutual Insurance, que estavam envolvidos na análise da saúde do cliente para elaborar planos de seguro individuais - a AI opera facilmente com milhares de registros, calculando o programa de seguro mais benéfico para ambas as partes.
O algoritmo do Google Brain , executado no YouTube, preenche a barra lateral dos vídeos recomendados, encontrando para cada usuário os vídeos mais interessantes para ele. Lembre-se de quantos vídeos interessantes você descobriu graças às recomendações do YouTube.
A aparência da IA nos pregões deu um forte impulso ao comércio eletrônico - a AI recomendada na Amazon fornece 35% do total de vendas, avaliando os itens visualizados e selecionando os produtos que eles provavelmente comprarão.
A inteligência artificial já é usada em muitos aplicativos móveis criativos, da geração de imagens (Prisma) ao mascaramento do rosto (Snapchat), em todos os sistemas de recomendação, nos sistemas de reconhecimento de voz, na maioria dos sistemas de monitoramento, residências inteligentes, eletrodomésticos, robôs de todos os tipos possíveis e assim por diante.
E na próxima década, o mundo verá veículos seriados não tripulados a preços acessíveis, cuja operação se baseia em IA e aprendizado de máquina. No ano passado, a Toshiba lançou o novo processador de reconhecimento de imagem
Visconti 4 , cuja primeira versão apareceu no início dos anos 90. A IA deste chip é capaz de processar uma enorme quantidade de dados gráficos em tempo real, detectando com precisão marcações, semáforos, pessoas, outros carros e obstáculos no vídeo das câmeras.
Episódio 8: Carros aprendem a falarNota: não pronuncie as palavras gravadas, como o IBM 704 na frente do espantado Arthur Clark, ou seja, para manter uma conversa com uma pessoa, respondendo adequadamente às suas observações. O teste empírico proposto pelo matemático inglês Alan Turing em 1950 teve como objetivo responder à pergunta que o preocupava naquele momento: uma máquina pode pensar como um humano? Lembre-se de que a essência do teste é a comunicação cega do juiz com dois sujeitos - um homem e uma máquina. Durante o diálogo, o pensador, de acordo com Turing, o computador deve enganar o juiz, posando magistralmente como pessoa.
O teste encontrou aplicação prática no concurso para o Prêmio Löbner, realizado desde 1990. Os participantes do concurso apresentam seus chatbots se passando por interlocutores vivos. A propósito, o Prêmio Löbner, além da comunicação por texto, prevê uma indicação no programa audiovisual, a vitória da IA que cancela automaticamente a competição no futuro, marcando o início de uma era de IA complexa. Mas até agora nenhum progresso foi feito nessa indicação, e eles dificilmente são esperados em um futuro próximo.
Aqui está um bom exemplo que mostra a diferença entre a inteligência humana e o que a IA é chamada na estrutura do Prêmio Loebner (este é um trecho traduzido do programa de competição de 2005):
Diálogo entre Juiz e Homem
Juiz: Pzhshchevich parchishshch krvahoch, certo?
Membro: É polonês?
Juiz: O que?
Membro: O que você acabou de escrever.
Juiz: Isso é ssvmrzya, não é?
Membro: Estou um pouco preocupado com suas habilidades de digitação.
E agora o diálogo entre o juiz e o chatbot Jabberwacky naquele ano ganhou
Juiz: OK, por enquanto. Eu vou conversar com outra entidade.
Membro: Ok, foi legal usar seu pente.
Juiz: Do que você está falando? Como você usou meu pente?
Membro: Bom.
Juiz: Ok?
Membro: Sim
Juiz: Conversa muito meditativa.
Membro: Além disso, eu doei para caridade.
Juiz: O que? O que você doou para a caridade? Essa conversa?
Membro: Um ... 1 milhão de dólares?
Juiz: Que tipo de caridade?
Membro: Estamos falando dos simpsons ou do irreal?
Juiz: Honestamente, eu não entendo nada do que estamos discutindo aqui.
Desde 2005, os chatbots deram um grande passo à frente. Em 2014, pela primeira vez na história do Prêmio Löbner, o bot de São Petersburgo Eugene (Zhenya Gustman), criado por Vladimir Veselov, enganou com sucesso os juízes em 33% dos casos - de acordo com os termos da competição, superar o limite de 30% significa passar com êxito no teste. Ou seja, de 1990 a 2014, apesar do prêmio anual dos chatbots mais eficazes, o teste para a "humanidade" com inteligência artificial formalmente permaneceu sem êxito.
Mas até agora, os chatbots estão longe da inteligência artificial que a ficção científica sonhava - a máquina não pode apoiar a conversa com comentários que correspondem exatamente ao contexto. : , , . Siri, Cortana «» , .
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