Том 33. Разум, машины и математика. Искусственный интеллект и его задачи - [2]
Можно сказать, что система автоматических рассуждений ЦК представляет собой алгоритм поиска.
Если ЦК обнаруживает, что необходимо решить какую-то проблему, он разворачивает комбинаторное дерево, отражающее все политические, социальные, экономические и даже военные действия, которые можно предпринять. Учитывая сложность политической деятельности, это дерево уже через несколько миллисекунд содержит несколько миллионов ответвлений, и если процесс его формирования не прекратится, то всего за несколько секунд число ветвей дерева будет превышать число атомов во Вселенной. Допустим, что наша цель — снизить дефицит бюджета на 1,5 %.
Скорость современных квантовых суперкомпьютеров такова, что комбинаторное дерево всего за несколько секунд становится бесконечно большим. Разумеется, провести расчеты над бесконечным деревом невозможно, поэтому ЦК использует различные средства, чтобы «отрубить» ветви, которые очевидно не приведут к желаемой цели. К примеру, если мы хотим снизить дефицит бюджета, но при этом не планируем повышать налоги и/или стимулировать экономический рост путем увеличения бюджета, то цели мы не достигнем. Следовательно, все ветви дерева, не ведущие к требуемой цели, можно отсечь. Подобные эвристические методы решения проблем были созданы автоматически на основе данных за прошлые периоды.
Позднее группа европейских экспертов по общественным наукам подробно проанализировала эти методы. К удивлению скептиков, доля изменений, внесенных экспертами в первые версии эвристических методов, составила всего 0,003 %. Экспертный анализ занял пять лет, в то время как на автоматический вывод всех эвристических методов ушло всего три дня.
Система автоматического вывода эвристик основывалась на эволюционных алгоритмах, то есть на интеллектуальных системах, предлагающих случайные решения (в нашем случае каждым решением была предложенная эвристика), которые постепенно уточнялись в ходе процесса, имитирующего эволюцию в природе согласно законам Дарвина. Решения, наиболее приспособленные к среде, — это решения, оставившие наибольшее число потомков.
Иными словами, эвристики, в наибольшей степени подкрепленные данными прошлых периодов, имеют больше шансов получить распространение в ходе этой виртуальной эволюции и оставить потомство.
Теперь остается подождать, пока не станет ясно, что меры, предложенные Hercules v3.4, действительно будут благоприятны для общества, как неизменно происходило в последние 34 года. Без сомнения, качество нашей жизни существенно возрастет.
Как уже догадался читатель, представленная выше статья полностью выдумана и очень далека от реальности. Но возможен ли подобный сценарий через 50 лет — сценарий, при котором все важные решения, определяющие судьбу человечества, принимают, претворяют в жизнь и анализируют мыслящие машины?
На Кипре, где сложилась крайне нестабильная военная и экономическая обстановка, исследователи из местного университета и Банка Греции уже предложили систему на основе когнитивных карт, позволяющую предсказывать воздействие на ситуацию изменений, представленных каждой стороной конфликта — греческой, турецкой, НАТО, Евросоюзом и так далее.
Чтобы получить более точное представление о том, насколько правдоподобна изложенная выше газетная статья, посмотрим, каких успехов уже добились исследователи, которые занимаются искусственным интеллектом, и сильно ли отличается нынешнее положение дел от описанного сценария. Добро пожаловать в удивительный мир искусственного интеллекта, где математика, вычисления и философия идут рука об руку и уже вплотную подошли к границе, отделяющей человека от машины.
Глава 1. Что такое искусственный интеллект
Существует довольно много научно-фантастических фильмов, в которых действуют автономные машины, способные самостоятельно принимать решения. Но каково в действительности развитие искусственного интеллекта? Неужели и правда близок тот час, когда мы своими глазами сможем увидеть картины, изображенные в «Космической одиссее 2001 года» или в фильме «Я, робот»?
Прежде чем начать наш рассказ, дадим точное определение искусственному интеллекту. Трактовка слова «искусственный» разногласий не вызывает: «искусственный» означает «не природный», то есть «созданный по воле человека». А что такое «интеллект»? Согласно большинству словарей, это слово имеет множество значений, среди которых выделяются «способность понимать», «способность решать задачи», «способность учиться из опыта и адаптироваться к новым ситуациям».
И различные определения этого понятия показывают всю его сложность.
Психологи и философы пытаются определить и измерить интеллект на протяжении многих веков. Но все предложенные ими определения довольно трудно применить не к людям, а к другим объектам. К примеру, обладает ли интеллектом компьютерная программа, способная синхронизировать и координировать работу всех систем самолета, позволяющая со стопроцентной надежностью прокладывать курс в зависимости от текущих требований? Возможно, что да. Но можно ли сказать, что интеллектом обладает комар? Это насекомое ведь тоже способно синхронизировать и координировать работу всех своих органов и со стопроцентной надежностью прокладывать курс в зависимости от текущих требований.
Таблицу умножения перестроена, сделана новая картинка. Объём материала для запоминания сокращён примерно в 5 раз. Можно использовать самую сильную – зрительную память (в прежних картинках таблицы это невозможно). Ученики запоминали таблицу за один – полтора месяца. В ней всего 36 "домиков". Умножение и деление учаться одновременно. Книга обращена к детям, объяснение простое и понятное. Метод позволяет намного облегчить деление с остатком и сокращение дробей. Метод признан Министерством Просвещения России как полезная инновация (Муниципальное образование, инновации и эксперимент 2013/1)
«Время переменных» – веселая книга о математике вокруг нас. Двадцать восемь увлекательных рассказов, посвященных разным аспектам математики, сопровождаются забавными авторскими рисунками. Математический анализ для Орлина – это универсальный язык, способный выразить все, с чем мы сталкиваемся каждый день, – любовь, риск, время и, самое главное, постоянные изменения. Тема движения времени находит отражение и в названиях частей книги – «Мгновения» и «Вечности», и в ее персонажах – от Шерлока Холмса до Марка Твена и Дэвида Фостера Уоллеса.
Несмотря на загадочное происхождение отдельных своих элементов, математика не рождается в вакууме: ее создают люди. Некоторые из этих людей демонстрируют поразительную оригинальность и ясность ума. Именно им мы обязаны великими прорывными открытиями, именно их называем пионерами, первопроходцами, значимыми фигурами математики. Иэн Стюарт описывает открытия и раскрывает перед нами судьбы 25 величайших математиков в истории – от Архимеда до Уильяма Тёрстона. Каждый из этих потрясающих людей из разных уголков мира внес решающий вклад в развитие своей области математики.
В книге развита теория квантового оптоэлектронного генератора (ОЭГ). Предложена модель ОЭГ на базе полуклассических уравнений лазера. При анализе доказано, что главным источником шума в ОЭГ является спонтанный шум лазера, обусловленный квантовой природой. Приводятся схемы и экспериментальные результаты исследования малошумящего ОЭГ, предназначенного для применения в различных областях военно-космической сферы.
Любую задачу можно решить разными способами, однако в учебниках чаще всего предлагают только один вариант решения. Настоящее умение заключается не в том, чтобы из раза в раз использовать стандартный метод, а в том, чтобы находить наиболее подходящий, пусть даже и необычный, способ решения.В этой книге рассказывается о десяти различных стратегиях решения задач. Каждая глава начинается с описания конкретной стратегии и того, как ее можно использовать в бытовых ситуациях, а затем приводятся примеры применения такой стратегии в математике.
Давид Гильберт намеревался привести математику из методологического хаоса, в который она погрузилась в конце XIX века, к порядку посредством аксиомы, обосновавшей ее непротиворечиво и полно. В итоге этот эпохальный проект провалился, но сама попытка навсегда изменила облик всей дисциплины. Чтобы избавить математику от противоречий, сделать ее «идеальной», Гильберт исследовал ее вдоль и поперек, даже углубился в физику, чтобы предоставить квантовой механике структуру, названную позже его именем, — гильбертово пространство.