الفصل أنا . الذكاء الاصطناعي – مفهومه الجوهري

نظريات

1.1. مفهوم الذكاء الاصطناعي

1.2. تاريخ تطور أنظمة الذكاء الاصطناعي

1.3. طرق بناء الذكاء الاصطناعي

1.4. نهج آلان تورينج في الذكاء الاصطناعي

1.5. التعلم الذاتي الذكاء الاصطناعي

1.6. الذكاء الاصطناعي هو تكنولوجيا معلومات جديدة

ثورة

الفصل ثانيا الحواسيب الكمومية والحواسيب العصبية

2.1. الكمبيوتر الكمي

2.2. الكمبيوتر العصبي

الفصل ثالثا أساسيات الشبكات العصبية

3.1. بعض المعلومات عن الدماغ

3.2. الخلايا العصبية كحلقة وصل أولية

3.3. عنصر شبيه بالجهاز العصبي

3.4. الشبكات الشبيهة بالخلايا العصبية

3.5. تدريب الشبكة العصبية

الفصل رابعا هل يستطيع الكمبيوتر أن يفكر؟

4.1. هل التفكير الحاسوبي حقيقي؟

خاتمة

مراجع

مقدمة

من المستحيل تخيل اليوم بدون جهاز كمبيوتر. يؤثر استخدام تكنولوجيا الكمبيوتر اليوم على جميع مجالات النشاط البشري، سواء كان ذلك البناء أو الصناعة أو التعليم أو العلوم أو الاقتصاد، وما إلى ذلك.

في كل عام، تصبح أجهزة الكمبيوتر أكثر قوة وإنتاجية، وتتطور التكنولوجيا بسرعة كبيرة لدرجة أن المحللين الذين وضعوا توقعات لمستقبل صناعة الكمبيوتر قبل 10 سنوات يدركون الآن أنهم أخطأوا في حساباتهم إلى حد كبير.

تطوير معدات الكمبيوتر- لا يقتصر هذا على الشغف بالقوة والإنتاجية وتقليل تكلفة المواد والتقنيات فحسب، بل يتعلق أيضًا بتطوير وإنشاء أنواع جديدة من أجهزة الكمبيوتر التي يمكنها التفكير كشخص.

اليوم، جهاز كمبيوتر منزلي مع معالج بتردد ساعة يبلغ 5000 ميجاهرتز ليس خيالا، على الرغم من أنه لم يتم التفكير فيه من قبل. إذا كان موضوع عملي اليوم هو "هل يستطيع الكمبيوتر أن يفكر"، فهو ذو توجه فلسفي أكثر من التوجه الرياضي. بعد ذلك، بعد عدة عقود، لن يتمكن الكمبيوتر المفكر من مفاجأة أي شخص، تمامًا مثل الكمبيوتر اليوم بمعالج ثنائي النواة بتردد 5000 ميجاهرتز. وإذا كتب طالب المستقبل ورقة مماثلة حول موضوع مماثل، فمن المرجح أن يتم تحديد جميع المبادئ الرياضية والمنطقية لبناء الذكاء الاصطناعي بحلول ذلك الوقت.

إن إنشاء آلات ذات تفكير اصطناعي يمكن أن يساعد البشرية على التعامل مع تلك المهام المعقدة التي لا يستطيع البشر التعامل معها اليوم. على سبيل المثال، يمكنك إرسال الروبوتات إلى المجرات البعيدة بحثا عن حضارات خارج كوكب الأرض. وأيضًا، بمساعدة الروبوتات الذكية، من الممكن استبدال مهن مثل مضيف الفندق أو النادل، أو استخدام الروبوتات لضمان سلامة الأشخاص. الروبوتات هي ضباط شرطة أو حتى روبوتات خبيرة.

ومن ناحية أخرى، فإن إنشاء الذكاء الاصطناعي يمكن أن يضر بالبشرية. العديد من الكتب في العصر الحديث مخصصة لهذا الغرض. خياليتم تصوير عدد لا بأس به من الأفلام، أشهرها فيلم Terminator. يُظهر هذا الفيلم في المستقبل اندلاع حرب بين البشر والروبوتات التي صنعوها.

حسنًا، إذا تعاملنا مع المشكلة بجدية أكبر، فهل من الممكن اليوم إنشاء جهاز كمبيوتر قادر على التفكير كشخص حي؟ القدرة على التواصل مع شخص ما بطريقة لا يلاحظ فيها الشخص الفرق بين التواصل مع الشخص والآلة. فهل سيكون التواصل الآلي مشابهًا للتواصل البشري الحقيقي؟

سيقول العديد من العلماء - نعم، من الممكن، ولكن ليس اليوم، في حين أن البشرية لم تدرس بشكل كامل مبادئ الدماغ، وحتى أكثر من ذلك، لا يمكن إنشاء دماغ إلكتروني أو ما يسمى "الدماغ السيبراني". إن مبادئ تشغيل أجهزة الكمبيوتر الحديثة بعيدة كل البعد عن مبادئ تشغيل الدماغ "البيولوجي" الحي.

هذا ما يقوله المتشائمون، والمتفائلون يعملون على خلق وتطوير مبادئ عمل الذكاء الاصطناعي.

موضوع عملي ليس ذا صلة فحسب، بل مثير للاهتمام أيضًا. سأحاول في عملي أن ألخص جوهر الذكاء الاصطناعي، لأحكي قصة ظهور نظرية الذكاء الاصطناعي. وسأحاول الإجابة على السؤال: "هل يستطيع الكمبيوتر أن يفكر؟"

الفصل أنا

الذكاء الاصطناعي مفهومه وجوهره ونظرياته.

1.1 مفهوم الذكاء الاصطناعي.

للاقتراب من مشكلة حل السؤال - هل يمكن للكمبيوتر أن يفكر، فمن المستحيل عدم ذكر مفهوم مثل الذكاء الاصطناعي. وهذا هو بالضبط ما أود أن أخصص له الفصل الأول من عملي.

الذكاء الاصطناعي. منذ وقت ليس ببعيد، كان على قدم المساواة مع المركبات الفضائية والحضارات خارج كوكب الأرض وغيرها من صور المستقبل التي ولدت من خيال كتاب الخيال العلمي.

اليوم، لم تعد عبارة "الذكاء الاصطناعي" تحمل طابع الخيال العلمي تقريبًا. وتظهر هذه العبارة بشكل متزايد في وصف برامج الكمبيوتر الجديدة والأجهزة التقنية المعقدة. يمكن للمرء أن يسمع بشكل متزايد البيان أنه بالمعدل الحالي للنمو في إنتاجية الكمبيوتر وتحسينه برمجةإن إنشاء الذكاء الاصطناعي مسألة وقت فقط.

يأتي مصطلح الذكاء من الكلمة اللاتينية intellectus - والتي تعني العقل، العقل، العقل؛ قدرات التفكير البشري. وبناء على ذلك، عادة ما يتم تفسير الذكاء الاصطناعي (AI) على أنه خاصية للأنظمة التلقائية لتتولى الوظائف الفردية للذكاء البشري، على سبيل المثال، الاختيار واتخاذ القرارات المثلى بناءً على الخبرة المكتسبة مسبقًا والتحليل العقلاني للمؤثرات الخارجية.

وفي هذا التعريف، لا يشير مصطلح "المعرفة" فقط إلى المعلومات التي تدخل الدماغ عن طريق الحواس. هذا النوع من المعرفة مهم للغاية، ولكنه غير كاف للنشاط الفكري. الحقيقة هي أن الكائنات الموجودة في بيئتنا لديها القدرة ليس فقط على التأثير على الحواس، ولكن أيضًا على أن تكون في علاقات معينة مع بعضها البعض. ومن الواضح أنه من أجل القيام بها في البيئة النشاط الفكري(أو على الأقل وجودها ببساطة)، فمن الضروري أن يكون هناك نموذج لهذا العالم في نظام المعرفة. في نموذج المعلومات هذا بيئةالأشياء الحقيقية وخصائصها والعلاقات بينها لا يتم عرضها وتذكرها فحسب، بل أيضًا، كما هو مذكور في هذا التعريفالذكاء، يمكن أن "يتحول بشكل هادف" عقليًا. ومن الضروري أن تشكيل النموذج البيئة الخارجيةيحدث "من خلال عملية التعلم من الخبرة والتكيف مع مجموعة متنوعة من الظروف."

هنا استخدمت مصطلح المهمة الفكرية. من أجل شرح كيفية اختلاف المهمة الفكرية عن المهمة البسيطة، من الضروري تقديم مصطلح "الخوارزمية" - وهو أحد المصطلحات الأساسية في علم التحكم الآلي.

تُفهم الخوارزمية على أنها وصفة دقيقة لتنفيذ نظام عمليات بترتيب معين لحل أي مشكلة من فئة (مجموعة) معينة من المشكلات. يأتي مصطلح "الخوارزمية" من اسم عالم الرياضيات الأوزبكي الخو رزمي، الذي اقترح أبسط الخوارزميات الحسابية في القرن التاسع. في الرياضيات وعلم التحكم الآلي، تعتبر فئة من المشاكل من نوع معين محلولة عند إنشاء خوارزمية لحلها. يعد العثور على الخوارزميات هدفًا طبيعيًا للبشر عند حل فئات مختلفة من المشكلات. إن العثور على خوارزمية لمشاكل من نوع معين يتطلب تفكيرًا دقيقًا ومعقدًا يتطلب براعة كبيرة ومهارة عالية. من المقبول عمومًا أن هذا النوع من النشاط يتطلب مشاركة الذكاء البشري. سيتم تسمية المشكلات المتعلقة بإيجاد خوارزمية لحل فئة من المشكلات من نوع معين بالفكرية.

أما بالنسبة للمشكلات، فالخوارزميات التي تم بالفعل إنشاء حلول لها، كما يلاحظ الخبير الشهير في مجال الذكاء الاصطناعي م. مينسكي، "ليس من الضروري أن ننسب إليها خصائص غامضة مثل "الذكاء"، بعد هذه الخوارزمية". تم العثور عليه بالفعل، تصبح عملية حل المشكلات ذات الصلة بحيث يمكن تنفيذها بدقة بواسطة شخص أو جهاز كمبيوتر (مبرمج بشكل صحيح) أو روبوت، دون أن يكون لديه أدنى فكرة عن جوهر المهمة نفسها يتطلب أن يكون الشخص الذي يحل المشكلة قادرًا على تنفيذ تلك العمليات الأولية التي تتشكل منها العملية، بالإضافة إلى أنه يسترشد بشكل متحذلق وبعناية بالخوارزمية المقترحة، كما يقولون في مثل هذه الحالات، ميكانيكيًا بحتًا، يمكنه حل أي مشكلة من النوع قيد النظر بنجاح.

لذلك، يبدو من الطبيعي تمامًا أن نستبعد من فئة المثقفين مثل هذه المهام التي توجد من أجلها الطرق القياسيةالحلول. تتضمن أمثلة هذه المشكلات المشكلات الحسابية البحتة: حل نظام خطي المعادلات الجبرية, التكامل العددي المعادلات التفاضليةإلخ لحل المشكلات من هذا النوع، توجد خوارزميات قياسية، وهي عبارة عن تسلسل معين من العمليات الأولية التي يمكن تنفيذها بسهولة كبرنامج للكمبيوتر. في المقابل، بالنسبة لفئة واسعة من المشاكل الفكرية، مثل التعرف على الأنماط، ولعب الشطرنج، وإثبات النظريات، وما إلى ذلك، على العكس من ذلك، فإن هذا التقسيم الرسمي لعملية إيجاد الحل إلى خطوات أولية منفصلة غالبًا ما يكون صعبًا للغاية ، حتى لو كان حلهم في حد ذاته ليس صعبا.

وهكذا يمكننا إعادة صياغة تعريف الذكاء باعتباره خوارزمية عالمية فائقة قادرة على إنشاء خوارزميات لحل مشاكل محددة.

ملاحظة أخرى مثيرة للاهتمام هنا هي أن مهنة المبرمج، بناءً على تعريفاتنا، هي واحدة من أكثر المهن الفكرية، حيث أن منتج نشاط المبرمج هو البرامج - الخوارزميات في شكل نقي. ولهذا السبب فإن إنشاء عناصر الذكاء الاصطناعي يجب أن يزيد بشكل كبير من إنتاجية عمله.

في الآونة الأخيرة، كان هناك مقال عن المباني البارامترية لزها حديد، ولكن من النص ليس من الواضح ما هي الهندسة المعمارية البارامترية من حيث المبدأ. هل للمعلمات علاقة بالمعادلات التي تصف الخطوط "العصرية والأنيقة والشبابية" للمباني الحديثة؟ لا، كل شيء أكثر إثارة للاهتمام. في الواقع، التصميم البارامتري ليس كائنات ثلاثية الأبعاد منحنية بشكل جميل مثل الخوارزميات الجينية، وتعدد الأشكال، والتنقل، والتحليل أنظمة معقدةوماتان أخرى. إذا كنت مهتمًا بما يحدث الآن عند تقاطع العمارة و تكنولوجيا المعلوماتواصل القراءة.

اسمحوا لي أن أضيف بعض المؤامرات: المهندسون المعماريون أنفسهم يسمون الكثير من الأشياء المختلفة "بارامترية". كالعادة، الماضي فقط هو الذي يمكن فرزه إلى أجزاء، أما الحاضر فهو محض غليان وارتباك.

0. البارامترية هي أسلوب بصري

لا ينبغي قول الكثير أو لا شيء عن أسلوب الخطوط الناعمة والأسطح المنحنية وأدوات التصميم المقابلة. إنها موجودة ببساطة وتعطي تلك النتيجة المميزة التي رأيتموها جميعًا أكثر من مرة.

بالمناسبة، ما قرأته للتو هو مجرد صورة نمطية. في الواقع، يمكن للمبنى البارامترى أن يبدو مثل أي شيء، حتى لو كان متوازيًا صارمًا بدون نوافذ. لذلك لن تكون هناك صور في هذا القسم. ما يكمن وراء الاداءات الجميلة هو أكثر إثارة للاهتمام منها.

1. البارامترية هي عندما يتم إنشاء النموذج من خلال تحليل العمليات التي ستحدث داخله

تأخذ نمذجة المعلومات الوظيفية إلى مستوى جديد، حيث تعتبر العمليات التي تحدث في المبنى كيانًا منفصلاً، مثل "الجزرة رباعية الأبعاد" لهوكينج، ويلتف المبنى حولها، دون إدخال أي شيء غير ضروري.

تتضمن قائمة مباني زها حديد جناحًا عرضيًا متنقلًا، تكون هياكله الحاملة هي الجدران والأسقف والأثاث والديكور الداخلي في الوقت نفسه، وتقوم بتوجيه حركة الزوار بين المعروضات على طول المسار المطلوب. إنه يتوافق مع الوظيفة قدر الإمكان، وحتى يتم تفكيكها عند عدم الحاجة إليها - تمر! تختلف المباني الكبيرة في المواد والتصميم، ولكن المبدأ الأساسي هو نفسه.

ومن بين المباني التقليدية هناك أيضًا مثل هذه الأمثلة، على سبيل المثال، مدرج قديم في منخفض تضاريس طبيعي، حيث يكون الجزء السفلي عبارة عن مسرح، والمنحدرات عبارة عن مقاعد ودرجات وهيكل داعم وسطح صوتي يتحكم في توزيع الصوت. صوت. لا تضيف ولا تطرح.

ومع ذلك، في سعيهم لتحسين المساحة، يعرف المهندسون المعماريون كيفية نسيان الراحة النفسية لمستخدمي إبداعاتهم، وهذا هو السبب في أن المواطنين لا يحبون جميع الإبداعات "المعلمية".

2. البارامترية هي عندما يتغير الكائن استجابة لخصائص البيئة أو المتطلبات الوظيفية الجديدة

تعد قابلية التحويل والتنقل والقدرة على التفاعل مع البيئة من المبادئ التوجيهية المهمة لجميع المهندسين المعماريين المعاصرين، ولكن بالنسبة للفنانين الطليعيين فإن هذا له أهمية خاصة.

هل تعلم أن حراشف المخروط العادي تنضغط بقوة في الطقس الممطر وتنتشر في الطقس الجاف بسبب دورة تورم وتجفيف ألياف الخشب؟ وهذا ما يسعى إليه الآن المهندسون المعماريون المتقدمون: بحيث يستجيب الهيكل للتغيرات بعناصره الأساسية، وليس بأجهزة تقنية معقدة ومكلفة.

لقد أصبح المبنى "الذكي" المحشو بأجهزة الاستشعار ويتم التحكم فيه بواسطة برنامج هو الاتجاه السائد بالفعل، والآن يبحث الباحثون عن طرق غير إلكترونية ومواد غير قياسية. على سبيل المثال، استخدام المزدوجات الحرارية بحيث عند تسخينها في الشمس، يتم تشويه العنصر بالطريقة المطلوبة.

مبنى المكاتب "القابل للنفخ" وسائل الإعلام وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات.

المباني الحديثة تتنفس وتتحرك وتفتح وتغلق "أعينها" بمساعدة الحجاب الحاجز، وتولد سحبًا من النيتروجين بالداخل، وتغير خصائص العزل البصري والحراري للزجاج نفسه ديناميكيًا، وما إلى ذلك - بشكل عام، تعيش حياة غنية و حياة مثيرة للاهتمام.

لن أذكر أمثلة لا حصر لها، مما يحول المنشور إلى خزانة للفضول. يمكن الاطلاع هنا على نظرة عامة على العديد من المباني البارامترية الشهيرة. دعونا نلقي نظرة أفضل على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالمصممين.

بالنسبة للمشاريع التي يوجد فيها كائن في ديناميكيات، فإن برامج CAD التقليدية ليست كافية، ومن الضروري استخدام BIM (نمذجة معلومات البناء). يتجه العالم تدريجيًا نحو تقنية "البناء الافتراضي"، لكن مساحة أراضينا لا تزال متخلفة عن هذا الاتجاه (إذا كنت تتساءل عن السبب، فاقرأ التحليل بالرسوم البيانية هنا).

3. البارامترية هي عندما يتم إنشاء كائن وفقًا لخوارزمية تم تطويرها مسبقًا بناءً على كمية كبيرة من البيانات الواردة

بمساعدة برامج BIM، يمكنك حرفيًا تحديد التصميم وتحويله إلى "معادلة ثلاثية الأبعاد". وهذا يعني إنشاء نموذج، بفضل التبعيات المحددة، سوف يتكيف مع الظروف. أو قم بإنشاء مجموعة من القواعد التي، بناءً على المعلومات المتاحة، ستولد شيئًا جديدًا. يمكن تطبيق التشكل الخوارزمي في كل من الأشياء البسيطة، مثل محطات الحافلات، وفي الأشياء واسعة النطاق، على مستوى التخطيط الحضري. بالمناسبة، مكتب زها حديد وباتريك شوماخر "معروف على نطاق واسع في الدوائر الضيقة" للخطط الرئيسية للمدينة البارامترية التي تم إنشاؤها باستخدام النصوص البرمجية (يوضح KDPV واحدًا منهم، وهذه هي سنغافورة).

إليك مقطع فيديو مثيرًا للاهتمام يوضح تعدد الأشكال البارامترية. النص الموجود ليس باللغة الروسية، لذا سأشرح قليلاً ما يحدث في الإطار.

الكائن الرئيسي هو كتلة من العديد من المباني. ويمكن تغيير عدد أضلاعه وأطوالها والزوايا بينها. تقوم المباني نفسها بتعديل عدد طوابقها وعدد الشقق والغرف حسب هذه المعلمات. من خلال ربطها ببعضها البعض، تشكل الكتل شبكة، والتي، اعتمادًا على عدد السكان ونشاط تدفق حركة المرور، تغير عرض الشوارع، وتحدد الشوارع الرئيسية ويمكن أن تحل محل جزء من السكن هناك بمؤسسات عامة، من أجل على سبيل المثال، المحلات التجارية في الطوابق الأرضية. هذا العمل البحثي، وليست أداة تصميم فعلية، ولكن يمكن استخدامها لفهم الاتجاه.

بالنسبة للمبنى، يمكنك كتابة خوارزمية التشكل التي، عند تطبيقها على مواد مصدر مختلفة، ستنتج نتائج مختلفة، ولكنها ستكون أعضاء في نفس "السكان". والنتيجة هي تعدد الأشكال المعمارية، وهو بديل حديث للبناء القياسي: من الممكن أن يتم تصنيفه بطريقة لا توجد فيها مباني متطابقة، ولكن هناك تقنيات تكنولوجية وبناءة متطابقة.

الصورة من هنا.

من خلال تحديد التبعيات، يمكنك أيضًا إنشاء كائنات تتلاءم بشكل عضوي مع كائن موجود البيئة الحضرية. وفي هذا السياق يستخدم المهندسون المعماريون مفهوم "النمط الجيني"، ويعني مجموعة من المعلمات الأساسية والخصائص والروابط التي تميز المبنى أو المكان. ويتزايد استخدام تحليل البيانات الضخمة والأساليب التحليلية العددية لتحديد هذه "الجينات" ومصفوفة التفاعلات بينها. على سبيل المثال، في السبعينيات، كان من الممكن تحليل بنية المدينة في وقت واحد وفقًا لـ 2-3 خصائص، وكان هذا رائعًا، وأحدث مثال للتحليل صادفته يوضح أنماط تطور حوالي 400 منطقة وفقًا لـ 25 منطقة. حدود.

لماذا لا يكتفي المهندسون المعماريون بشكل عام بأساليب التصميم "الإنسانية العادية"؟

منذ وقت ليس ببعيد، تم إنشاء أي هيكل واعتبره كائنًا ثابتًا متكاملاً: المبنى السكني عبارة عن قطعة واحدة. الآن هناك نقلة نوعية، يبدأ كل مبنى في النظر إليه على أنه نظام ديناميكي، عناصره ليست كائنات مادية فحسب، بل أيضًا عناصر غير مرئية: الروابط والجمعيات ونقاط ومحاور الإدراك وما إلى ذلك. يوفر ظهور الأنظمة المعمارية مجالًا واسعًا للبحث، والهندسة المعمارية البارامترية هي بعض ما يظهر نتيجة لذلك.

في الخارج، تعمل كل من الشركات الخاصة والمختبرات المتخصصة في الجامعات الكبيرة في مجال إدخال تحليل النظام والأتمتة والخوارزمية في التصميم. في روسيا، لا تزال هناك البراعم الأولى فقط، على سبيل المثال، تعمل المبادرة التعليمية "نقطة المتفرعة" على تعميم الأساليب الحسابية في الهندسة المعمارية.

فهل يمكن للكمبيوتر أن يفكر كمهندس معماري؟ ليس بعد. لكن المستقبل موجود بالفعل في مكان قريب.

الكمبيوتر مخلوق كسول إلى حد ما. نوع من الرجل السمين الذي لا يمكن إطلاق العنان له إلا للاستلقاء على الأريكة والتفكير في متعته الخاصة. الكمبيوتر غير مدرب على الإطلاق على العمل بيديه - فهو ليس لديه أيدي! منذ مئات السنين، كان الناس يحلمون بجهاز كمبيوتر مختلف تمامًا - جهاز كمبيوتر مجتهد ومطيع يمكنه أن يزيل عبء العمل اليومي عن أكتافهم...

وفقا للأسطورة، في العصور الوسطى، أنشأ الكيميائي العظيم رجلا اصطناعيا من الطين - جوليم. لكن المعبود المجتهد سرعان ما فقد السيطرة ودمره خالقه. وفي القرن العشرين، ظهرت الروبوتات - مخلوقات اصطناعية اخترعها الكاتب التشيكي كاريل كابيك. كلمة "روبوت" نفسها هي كلمة تشيكية، وتعني ببساطة العامل، العامل المجتهد. بالمناسبة، كانت روبوتات كابيك مخلوقات شبيهة بالبشر، مصنوعة من لحم ودم. اليوم سوف يطلق عليهم "المستنسخات".

هل كانت هذه المخلوقات حواسيب؟ بالطبع لا - بعد كل شيء، تم إنشاؤها فقط للعمل الروتيني الرتيب، ولم يتمكنوا من تعلم أي شيء آخر. وحتى الروبوتات الأكثر تقدمًا، والتي انتقلت اليوم بالفعل من الخيال العلمي إلى الواقع، تظل «متخصصة على نطاق ضيق».

ولكن مع ذلك، فإن ظهور الكمبيوتر الشخصي هو الذي فتح الطريق أمام الروبوتات الجديدة - الأكثر مهارة، والأهم من ذلك - القادرة على التعلم.

في أواخر التسعينيات، أطلقت شركة سوني أول "كلب آلي"، وهو "آيبو". من الصعب الخلط بين هذا الخلق الميكانيكي كلب حقيقي... ومع ذلك، فهو يعرف بالفعل كيفية اللعب مع شخص وتنفيذ أوامر بسيطة بشكل مستقل. لن يمر وقت طويل قبل أن تصبح الروبوتات المجهزة بذكاء الكمبيوتر جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية مثل الثلاجة أو المكنسة الكهربائية.

بالمناسبة، المكانس الكهربائية الروبوتية المزودة بجهاز كمبيوتر "على متنها" معروضة للبيع بالفعل! إنهم يعرفون كيفية التنقل بشكل مستقل حول العقبات، وتمييز القمامة عن الأشياء الضرورية، وتنظيف غرفتك بشكل مستقل!

لم يتبق سوى واحد، وهو الأكثر السؤال الرئيسي– متى سيتعلم الكمبيوتر التفكير؟ فهل بعد ذلك ينافس الإنسان؟

ومع ذلك، فإن الكثيرين مقتنعون بأن الكمبيوتر قادر بالفعل على التفكير! أو قادر على تعلم ذلك بمساعدة البرامج الذكية.

على سبيل المثال، تم إنشاء العديد من البرامج في الغرب لإنشاء "محاور افتراضي". حتى أن مثل هذه البرامج تتنافس مع بعضها البعض - فكل عام تختار هيئة محلفين موثوقة الفائز. مهمة البرنامج هي إقناع الشخص بأنه لا يتواصل مع جهاز كمبيوتر، ولكن مع محاور حي.

يطرح الاختبار الشهير لتحديد "الذكاء الاصطناعي" نفس المهمة تقريبًا على جهاز الكمبيوتر. تم إنشاؤه قبل وقت طويل من ظهور أجهزة الكمبيوتر الشخصية اليوم من قبل عالم الرياضيات الأمريكي آلان تورينج. ولكن منذ ذلك الحين، لم يتمكن حتى أقوى جهاز كمبيوتر من اجتياز "اختبار تورينج"...

فهل نحن على وشك ظهور الذكاء الحاسوبي؟

لكن خذ وقتك. بعد كل شيء، بغض النظر عن مدى "ثرثرة" محاور الكمبيوتر، فلا يزال بإمكانه نطق تلك العبارات التي يتم تخزينها في ذاكرته منشئ البرنامج. لا يستطيع بعد أن يؤلف عبارة بمفرده رداً على سؤال شخص ما. أي أن القدرة ليس فقط على اختيار إجراء واحد من بين العديد من الخيارات، ولكن أيضًا التوصل إلى إجراء جديد غير مدرج في البرنامج، هو ما يميز عقل الكمبيوتر عن العقل البشري...

يبدأ: 17.08.2010 | النهاية: 17.09.2010

يان ديفيد إيفجينيفيتش

ديفيد يان، رئيس مجلس الإدارة ومؤسس مجموعة شركات ABBYY، مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية، الحائز على جائزة الحكومة الروسية في مجال العلوم والتكنولوجيا.

في عام 1989، أسس ديفيد يان، الذي كان في ذلك الوقت طالبًا في السنة الرابعة في MIPT (معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا)، شركة Bit Software مع أحد موظفي IPTM RAS Alexander Moskalev. وفي عام 1998، تم تغيير اسم Bit Software إلى ABBYY. إلى جانب الأنشطة الرئيسية داخل شركة ABBYY. تعد ABBYY اليوم إحدى الشركات الرائدة في تطوير البرامج ومقدمي الخدمات على مستوى العالم في مجال التعرف على المستندات وإدخالها واللغويات والترجمة. يشارك ديفيد في عدد من المشاريع الأخرى. ومن بينها تجدر الإشارة إلى:

• إنشاء أول حاسوب للاتصالات الجيبية في العالم للمراهقين، Cybiko (روسيا، الولايات المتحدة الأمريكية، تايوان، 1998-2003)؛
• المشاركة في برنامج ATAPY (2001)؛
• التأسيس والمشاركة في أعمال شركة iiko، اقرأ "Aiko"، وإنشاء نظام جيل جديد لإدارة المطاعم والخدمات في صناعة الضيافة (2005)؛
• المشاركة في عدد من المشاريع الإبداعية، مثل ورشة الأسئلة الشائعة-المقهى (2004)، مطعم، نادي، معرض ArteFAQ (2007)؛ النادي الإبداعي"القرفصاء" (2009); نادي "الأخوات جريم" (2009)؛
• المشاركة في الأعمال الخيرية و المشاريع التعليمية، مثل مؤسسة عايب التعليمية (“عايب”، 2005)، ومجلس الإشراف على MIPT، ومركز تومو التعليمي (2006) وعدد من المشاريع الأخرى.

أسئلة وأجوبة:

سؤال:

ديمتري
David Evgenievich، في رأيك أو في رأي خبرائك، على أساس مبدأ تشكيل النظام الذي يقوم الدماغ ببناء صور (نماذج) مجردة (معممة) للواقع؟ إذا كان يبني على الإطلاق.

سؤال:

انطون
صرح S. V. Savelyev، في مقابلته على نفس الموقع قبل 4 سنوات، فيما يتعلق بالذكاء الاصطناعي، أنه لن يتم إنشاء الذكاء الاصطناعي، لأنه: [i] "... لأنه لا توجد أسباب حقيقية لإنشاء الذكاء الاصطناعي. وما يسمى بـ الكمبيوتر العصبي هو مزيف مطلق، وهو اختراع للأشخاص المشاركين في العلوم التقنية الذين ليس لديهم أي فكرة على الإطلاق عن مبدأ الدماغ أو مبادئ تفكير الدماغ - من الناحية الشكلية. نظام نشط. وهذا يعني أن الاتصالات بين الخلايا العصبية تتغير طوال الوقت طوال الحياة، وبما أن لدينا 150 مليار خلية عصبية، فمن أجل محاكاة هذا النظام بشكل سيء، نحتاج إلى أن نأخذ 150 مليار معالج، نضع داخلها أشخاصًا سيكونون بطريقة عشوائية بشكل مستمر إعادة بيع الاتصالات بينهما. في الوقت نفسه، لا تزال بحاجة إلى معرفة المزيد من انتظام هذا اللحام. إن الأشخاص الذين يبنون "حواسيب عصبية زائفة" يبنونها على خوارزميات معتمدة في الرياضيات، أي على تلك المفاهيم التي تعتبر بمثابة اجتهاد قضائي للدماغ. لذلك لا النظام القادملن يكون هناك تطور على شكل ذكاء اصطناعي، لأن الذكاء، أي. "التفكير مبني على مبادئ مختلفة تماما." هل توافق على رأيه، وإذا لم يكن الأمر كذلك، فأين خطأ سافيليف؟

إجابة:

يان ديفيد إيفجينيفيتش

لا علاقة لتقنيات الكمبيوتر العصبي بمفهوم "الذكاء الاصطناعي". الحواسيب العصبية هي اسم جميل لفكرة إحصائية رياضية بحتة، بينما الذكاء الاصطناعي يتضمن تقنيات تتعلق بطرح الفرضية والحصول على نموذج بنيوي عن العالم من حولنا.

أما بالنسبة لمصطلح "الذكاء الاصطناعي"، فإن العلماء يقصدون به في الواقع شيئين. هذا أولاً نمذجة للتفكير. ثانياً، التقنيات التي تحل محل الإنسان في مجالات معينة من نشاطه (وهي الترجمة الآلية، وتصنيف الكائنات، والتعرف على المشاهد والصور ثلاثية الأبعاد، وما إلى ذلك). هذه التقنيات لا علاقة لها بالتفكير النمذجة. عادة ما يتم بناؤها على الأسئلة المعلومات الهيكليةعن العالم. هناك عدد من الأساليب في هذا الاتجاه، مهمتها استبدال الشخص في عدد من أنشطته.

هل أتفق مع Savelyev في أنه في المستقبل القريب لن يتمكن الشخص من محاكاة التفكير البشري باستخدام معالجات الكمبيوتر؟ أعتقد نعم. تظهر الأبحاث الحديثة ذلك الدماغ البشريوالدافع فيه ليس رقميًا بالكامل بطبيعته. هذا ليس نظامًا ثنائيًا (1 و 0)، فهو في بعض الحالات يشبه النظام التناظري، ولهذا السبب قد لا تتمكن التكنولوجيا الرقمية بشكل أساسي من محاكاة الدماغ.

ماذا تفعل في هذا الاتجاه؟ بادئ ذي بدء، ليس عليك أن تتخيل نفسك كالرب الإله. وعليك أن تفهم: حقيقة أننا لم نتمكن من محاكاة طائر أو يعسوب، لا تعني أننا لم نتعلم التحرك في الهواء. بعد كل شيء، قام الإنسان بإنشاء الأنظمة التقنية الأكثر تعقيدا (الطائرات الشراعية والمروحيات والطائرات والصواريخ)، والتي بفضلها يمكننا الطيران. لإعادة صياغة Savelyev، اتضح أنه نظرا لأننا لا نستطيع نمذجة الدماغ بالشكل الذي يوجد به في البشر، فلن نتعلم أبدا أداء العمل الفكري المعقد إلى حد ما. وهذا بالطبع ليس صحيحا. واليوم بالفعل، تحل أنظمة الكمبيوتر الذكية محل الأشخاص، وتؤدي عملهم الفكري في مجالات معينة بشكل أكثر دقة وسرعة.

سؤال:

سيرجي
هل من الضروري حقاً تعليم الكمبيوتر التفكير؟ هل هذا حتى لا يفكر الناس، ولكن فقط يضغطون على الأزرار مثل البلهاء الكاملين؟ هل هذا ما يجب أن نسعى من أجله؟

سؤال:

فلاديمير
مرحبًا! من فضلك أخبرنا ما هي الآفاق التي تراها لتطوير الذكاء الاصطناعي والروبوتات في العالم وفي روسيا. شكرًا لك!

سؤال:

أوشيكو فياتشيسلاف
أنا مهتم بالمنطق الضبابي عند بناء دوائر الذكاء الاصطناعي. هل تعتقد أنه يمكن استخدام المنطق الغامض لإنشاء نظريات جديدة؟

سؤال:

جليب
هل من الممكن أن تعمل عن بعد؟ على سبيل المثال من ريغا؟ أو هل لديكم فروع في لاتفيا؟ :)

سؤال:

رسلان
لدي عدة أسئلة: 1. ما مدى تفاعل متخصصي الذكاء الاصطناعي مع علماء الأحياء الذين يدرسون الدماغ؟ 2. هل من الممكن حاليا أن تأخذ الدماغ البيولوجيهل تقوم بمسح طبقة تلو الأخرى للبنية الكاملة للخلايا العصبية والاتصالات بين الخلايا العصبية؟ 3. هل من الممكن بعد ذلك إعادة إنتاجها على شكل دائرة كهربائية صغيرة أو محاكاتها في برنامج، مع إعادة إنتاج العدد الكامل للخلايا العصبية والوصلات بينها؟ 4. في رأيك، ما هو المسار الذي يجب أن نتوقع اتباعه لحل مشكلة الذكاء الاصطناعي، هل طريق دراسة ونسخ الدماغ البشري، أم طريق تحسين أجهزة الكمبيوتر وبرامج الكمبيوتر بأنفسنا؟ 5. هل هناك معارضة واعية لإنشاء الذكاء الاصطناعي من جانب الدول أو الهياكل الأخرى لأسباب أخلاقية أو خوفا من فقدان السيطرة على هذا المنتج؟

إجابة:

يان ديفيد إيفجينيفيتش

أنا لست متخصصا في مجال أبحاث الدماغ ولا أدرس مشكلة نمذجة التفكير، لذا فإن إجابتي على هذا السؤال ستكون ذات طبيعة هواة. ولكن، مع ذلك، أنا متأكد تماما من أن نمذجة نشاط الدماغ البشري المستوى الجسديلن يعطي أي نتيجة عملية لفترة طويلة. والسبب هو التعقيد الهائل النظام الفنيويسمى "الدماغ البشري". وفي الوقت نفسه، فإن محاولات محاكاة التفكير باستخدام معالجات الكمبيوتر لن تكون قادرة أيضًا على تحقيق نتائج جدية بسبب التبسيط الكبير لهذا النظام.

في رأيي، التجارب التي تجمع بين هذه الأساليب مثيرة للاهتمام وواعدة. الأوائل معروفون بالفعل نتائج إيجابيةعندما تكون في القاعدة النظم البيولوجيةالسكان الذين يزرعون على السيليكون، يتم إنشاء شرائح التعلم الذاتي التي تستجيب للمحفزات الخارجية وتستقبلها حلول بسيطة. ويبدو لي أن الاكتشافات الثورية تنتظر البشرية في هذا الاتجاه في المستقبل القريب جدًا.

سؤال:

الذكاء
لماذا نجعل الآلة تفكر؟ يجب أن تعمل الآلة. إذا علمتها التفكير، فسوف تجبر الناس على العمل لديها.

إجابة:

يان ديفيد إيفجينيفيتش

الذكاء، التورية الرائعة! دعونا نأخذه إلى الخدمة! ولكن، على محمل الجد، نحن جميعا ندرك أن كلمة "العمل" لم تعد تحمل نفس المعنى الذي كانت عليه قبل 100 عام. إذا كان المورد الرئيسي في عصر التصنيع هو المواد الخام المادية، فإنها اليوم، في عصر المعرفة، تصبح المعلومات. إن تحويل المعلومات إلى معرفة مفيدة هو العمل الذي يقوم به مئات الملايين من الأشخاص حول العالم. هذا هو المكان الذي نحتاج فيه إلى المساعدة الرئيسية اليوم، وأنظمة الكمبيوتر الحديثة تساعد الشخص على حل هذه المشكلة.

وحقيقة أن الآلة ستجبر الإنسان على العمل من أجلها هي بالأحرى خوف بعيد المنال لدى كتاب الخيال العلمي. الذكاء الاصطناعي هو مصطلح محدد للغاية يجمع بين عدد من التقنيات المتعلقة بالتصنيف التلقائي للأشياء واتخاذ القرار وما إلى ذلك.

لقد تم استخدام هذه التقنيات منذ فترة طويلة في بيئتنا. الأجهزة المنزلية– من الغسالات إلى مكيفات الهواء. لذا، لا داعي للخلط بين تقنيات الذكاء الاصطناعي وتقنيات التفكير الاصطناعي.

سؤال:

الكسندر بروساكوف
عزيزي ديفيد إيفجينيفيتش، أعتقد أن الكثيرين ممتنون لدعمكم (جنبًا إلى جنب مع المؤسسة الروسية البحوث الأساسية) المؤتمر الوطني الثاني عشر للذكاء الاصطناعي والذي سيعقد في تفير. ربما يكون الكثيرون ممتنين لصيغة السعادة أو مهرجان الرسم على الجسد أو وجبة غداء لذيذة مقابل 169 روبل. ولكن حدث أننا نعيش في لحظة من الإصلاح القليل ذي المغزى للعلوم الروسية الباهتة. هنا رأيك مثير للاهتمام، وكلمتك مهمة! وفي هذا العام، تم تخفيض التمويل المقدم من المؤسسة الروسية للبحوث الأساسية بشكل كبير؛ ويجري إعادة توجيه الموارد إلى هياكل أقل شفافية وكفاءة. هل هناك أفكار حول التنظيم الفعال للدعم الحكومي لعلوم الذكاء الاصطناعي؟

إجابة:

يان ديفيد إيفجينيفيتش

تستثمر شركتنا مبالغ كبيرة في البحث والتطوير في مجال الذكاء الاصطناعي. أيضًا، في كلية الابتكار والتقنيات العالية (FIHT) في MIPT في عام 2006، تم افتتاح قسم "التعرف على الصور ومعالجة النصوص"، حيث لا يدرس الطلاب علوم الكمبيوتر فحسب، بل يدرسون أيضًا بعض الموضوعات المتخصصة في مجال الذكاء الاصطناعي .

نحن ندعم مؤتمر الحوار، الذي يجمع سنويًا كبار الخبراء العالميين في مجال اللغويات الحاسوبية. وهناك خطط لتنظيم ودعم فعاليات ومؤتمرات ومسابقات أخرى في مجال الذكاء الاصطناعي واللغويات وعلوم الكمبيوتر. نحن الآن في مرحلة اختيار المشاريع المستهدفة.

نحن، كمنظمة تجارية، لا نستطيع أن نتولى وظائف الدولة. في رأيي أن الطريقة الصحيحة الوحيدة لدعم الأبحاث في مجال الذكاء الاصطناعي هي من خلال التعاون بين الشركات المماثلة لشركتنا والدولة في مجال التعليم والعلوم.

يمكن لبرنامج كمبيوتر جديد أن يفهم ما يفكر فيه الشخص في لحظة.

ويمكن لمؤلفي الدراسة التنبؤ بما يراه الشخص حاليا بناء على نشاط الخلايا العصبية، وقراءته باستخدام أقطاب كهربائية مزروعة في الدماغ. اكتشف العلماء أن فك تشفير أفكار الشخص الذي يرى الصورة لأول مرة يحدث خلال جزء من الثانية.

يمكن أن تساعد النتائج الجديدة يومًا ما المرضى الصامتين أو الأشخاص الذين لديهم صعوبة في التواصل في التعبير عن أنفسهم. صرح بذلك طبيب الأعصاب من جامعة واشنطن في سياتل، راجيش راو. وقال راو: "من الناحية السريرية، يعني هذا أنه من الممكن إنشاء آلية للتواصل مع المرضى المصابين بالشلل، والناجين من السكتات الدماغية، وغيرهم من الأشخاص المحاصرين في الداخل".

قراءة العقل

في السنوات الأخيرةلقد قطع العلماء خطوات كبيرة في فك رموز الأفكار البشرية. لذلك، في عام 2011، تمكن الباحثون من ترجمة مخطط كهربية الدماغ إلى مقطع فيديو كان الناس يشاهدونه في ذلك الوقت. في عام 2014، تبادل عالمان الأفكار باستخدام أدمغة متصلة ببعضها البعض. وقد أظهرت دراسات أخرى أن أجهزة الكمبيوتر يمكنها "رؤية" أحلامنا باستخدام نشاط الدماغ لتحليلها.

أراد راو وزملاؤه أيضًا أن يكونوا في هذا الاتجاه. لقد طلبوا من الأشخاص الذين يعانون من حالات شديدة من الصرع والذين تم زرع أقطاب كهربائية لهم في الفص الصدغي أن يشاركوا في تجربة فك تشفير الأفكار. (تم زرع أقطاب كهربائية لدى المرضى في الفص الصدغي قبل أسبوع فقط حتى يتمكن الأطباء من تحديد موقع مصدر النوبات).

"كان من الممكن أن تكون لديهم أقطاب كهربائية مزروعة على أي حال، لذلك أعطيناهم القليل منها فقط مهام إضافيةأثناء إقامتهم في المستشفى. قال مؤلف الدراسة الدكتور جيف أوجيمان، جراح الأعصاب: “لا يوجد شيء يمكنهم القيام به هنا على أي حال”. مركز طبيجامعة واشنطن. الفص الصدغي مسؤول أيضًا عن الإدراك الحسيمثل التصور والتعرف على الصور التي يراها الشخص.

طلب راو وأوجيمان وزملاؤهما من المشاركين في الدراسة مشاهدة الصور المتغيرة بسرعة على الشاشة. وكانت هذه صور الوجوه والمنازل. وبالإضافة إلى ذلك، كانت هناك عدة صور فارغة. تم توجيه المرضى لمراقبة ظهور صورة منزل مقلوب رأسًا على عقب.

تم توصيل الأقطاب الكهربائية ببرنامج يمكنه تحليل آلاف إشارات الدماغ في الثانية، وتحديد الإشارة التي تعني أن الشخص كان ينظر إلى منزل، والإشارة التي تعني أن الشخص كان ينظر إلى وجه. بالنسبة للثلثين الأولين من الصور، حدد الكمبيوتر أن "هذا هو الشكل الذي تبدو عليه إشارة الدماغ عندما ينظر شخص ما إلى صورة منزل". بالنسبة للثلث المتبقي، كان الكمبيوتر قادرًا على تحديد ما كان ينظر إليه الشخص بالضبط باحتمال 96%. أبلغ العلماء عن ذلك في 21 يناير في مقال نشر في مجلة PLOS Computational Biology. ومن المثير للاهتمام أن الكمبيوتر كان قادرًا على إكمال المهمة في فترة زمنية قدرها 20 مللي ثانية بينما كان الشخص ينظر إلى الصورة.

عملية معقدة

اتضح أنه اعتمادًا على ما ينظر إليه الشخص - وجهًا أو صورة منزل - فإنهم ينشطون مجموعات مختلفةالخلايا العصبية. بالإضافة إلى ذلك، اتضح أن الكمبيوتر يحتاج إلى نوعين من إشارات الدماغ لفك شفرتها: التغيرات المحتملة المرتبطة بالحدث وتغيرات الطيف عريض النطاق. الأول هو موجة مميزة على مخطط كهربية الدماغ، تشير إلى رد فعل الدماغ لأي محفز. والثاني يعني التغيير النشاط الكهربائيفي منطقة معينة من الدماغ.

يقول راو: "تقليديًا، يدرس العلماء الخلايا العصبية الفردية". - أعطى بحثنا صورة أكثر عمومية على مستوى الشبكات العصبية الكبيرة. لقد تمكنا من رؤية كيف يدرك الشخص المستيقظ شيئًا مرئيًا معقدًا.

من خلال السماح للباحثين بتحديد أي جزء من الدماغ يستجيب لمحفز معين في الوقت الحقيقي، تقنية جديدةفتح الباب أمام رسم خريطة كاملة لنشاط الدماغ البشري.