Končni mejnik v računalništvu
Razviti umetno inteligenco se zdi precej težje, kot se je zdelo pred desetletji, ko smo jo začeli (pre)hitro kovati v zvezde. Morda tudi zato, ker še vedno ne razumemo povsem dobro, kako pravzaprav delujejo ljudje, njihovi možgani in razmišljanje. Toda v zadnjih letih se je razvoj močno okrepil; zdi se, da smo na pragu novega mejnika, ki mnoge navdušuje, a marsikoga tudi močno skrbi.
Zamisel o stroju, ki razmišlja kot človek, je pravzaprav starejša od računalništva, kot ga poznamo danes. Vizionarji so jo opisovali že pred več kot sto leti, idejo pa razvijali skozi razna umetniška dela, tudi film. Le kdo se ne spominja kultne knjige in filma Odiseja 2001, v katerih se računalnik HAL 9000 s posadko vesoljske ladje pogovarja v naravnem jeziku, s tipali zaznava okolico in nazadnje ubere (srhljivo) pot razmišljanja ter dejanj, s katerimi se obrne proti svojim stvariteljem, ljudem.
Ta vizija je večino javnosti katapultirala za več deset, morda celo sto let v prihodnost. V domišljiji je nemogoče postalo mogoče in popačilo naša pričakovanja, kaj je mogoče narediti, še zlasti pa, v kolikšnem času. Sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja sta se v računalništvu začela pojavljati pojma umetna inteligenca in ekspertni sistemi, znanstveniki pa so prve korake na poti do cilja vizije opravili izredno hitro. Če bi sodili po tedanjem navdušenju, tudi v strokovnih krogih, bi danes ob vsakem izmed nas stal robot pomočnik, s katerim bi se pogovarjali enako kot s sočlovekom.
Resničnost je seveda povsem drugačna. Umetna inteligenca je še vedno nekaj zelo eksotičnega. Področje, ki se je doslej razvijalo nekako vzporedno, pogosto nepovezano z drugimi področji računalništva. Večina narejenega je bilo na ravni prototipov, eksperimentalnih sistemov ali nadvse specializiranih rešitev, namenjenih peščici. Tako so bili tudi dosežki ter izzivi znani in razumljivi le ozkemu krogu poznavalcev.
Celotno področje je obupno potrebovalo preboj, nekaj takega, kar bi bilo razumljivo in uporabno za širšo množico. Nekaj, kar bi lahko bilo sprožilec nadaljnjega razvoja, novih razvojnih sredstev, zanimanja in vsega drugega, kar je potrebno za uspeh. To se je v zadnjih letih vendarle začelo dogajati po zaslugi naprednih spletnih storitev in nekaterih novih načinov rabe računalnikov, denimo mobilnih digitalnih pomočnikov, kot sta Apple Siri in Microsoft Cortana.
Zanimiv je citat enega od ameriških strokovnjakov, ki najbolje ponazarja stanje zanimanja za AI v celotni industriji. Nanaša se na rivalstvo med družbama Google in Apple, ki se je začelo nekje leta 2008 z nastankom operacijskega sistema Android, sporom o intelektualnih pravicah in drugih nesoglasjih. Avtor trdi, da je Google že tedaj vedel, da je Applov uspeh povezan z oblikovanjem, funkcijami in privlačnostjo naprav, le začasna prednost. V tekmi za privrženost uporabnikov ne bo slavil tisti z najboljšim vmesnikom (UI), temveč tisti z najboljšimi algoritmi na področju umetne inteligence in razumevanja uporabnika (AI). Dogodki v današnjih časih to tezo docela potrjujejo.
Prihajamo torej do točke, ko so sadovi dolgoletnega dela začeli dozorevati. Algoritme umetne inteligence srečamo na številnih koncih računalniške industrije, pa tudi širše. Večina uporabnikov se tega ne zaveda, toda velika verjetnost je, da v vsakdanjem življenju že s pridom uporabljajo dosežke s področja AI.
Oglejmo si le nekaj praktičnih zgledov rabe: spletno iskanje, svetovanje ob nakupovanju izdelkov, napovedovanje smernic, analiza obnašanja potrošnikov glede na minulo statistiko, odgovori na vprašanja, zastavljena v naravnem jeziku. Seveda ne smemo pozabiti na strojno prevajanje jezikov besedil in celo govorjenih jezikov. Lep zgled je Skype Translator, ki zna prevajati med jeziki v realnem času. Veliko je bilo narejenega na področju računalniškega vida, kjer lahko ob pomoči prepoznave ljudi, kadrov in predmetov avtomatiziramo določena opravila.
Še najbolj zanimivo pa je to, da ti sistemi niso statične storitve, temveč se nenehno in samodejno razvijajo. Vroč izraz na tem področju je strojno učenje (machine learning), zasnovano na preučevanju milijonov vzorcev, na podlagi česar lahko algoritmi s področja AI precej natančno postrežejo z odgovorom na vprašanje, napovejo najverjetnejšo možnost dogodka v prihodnosti in podobno.
Tak zgled je, denimo, storitev Google Now, ki se uči in izboljšuje glede na vzorec obnašanja, gibanja, uporabe storitev s strani posameznika, skupine, vsega mesta in, ne nazadnje, vsega sveta. V začetku poletja so sistem nadgradili, tako da zna »razumeti« in uporabniku lokalizirano svetovati na več kot 100 lokacijah po vsem svetu. Recimo, kdaj je najbolje obiskati bližnjo restavracijo, ne da bi preveč čakali. Z vsakim dnem pa imajo še več informacij, na podlagi katerih lahko svetujejo in izboljšujejo natančnost.
Najzanimivejše zamisli nastajajo v zadnjem času z uporabo mešanice virov podatkov. Zgled je Googlova storitev Now On Tap, ki je del novosti v operacijskem sistemu Android 6.0, lahko bi rekli tudi naslednja iteracija pametne pomočnice, ki zna iz spremljanja interakcije z drugimi, denimo kramljanja prek chata, rezervirati čas na koledarju, določiti lokacijo, pripraviti navodila, kako do nje, in celo ponuditi dnevni menu, če je to restavracija. AI ni samo za tiste, ki se ne znajdejo, niso organizirani. Še bolj prav pride tistim, ki so preobremenjeni z različnimi informacijami.
Kljub temu vznemirljivemu razvoju smo od točke, ko se bomo z računalniki pogovarjali enako kot s sočlovekom, še razmeroma zelo daleč. Strokovnjaki menijo, da bi lahko računalnik, ki bo enakovreden človeku ali celo boljši, nastal šele tam nekje leta 2050.
Toda sadove novih spoznanj na področju umetne inteligence lahko uživamo že danes, jutri jih bomo pa še toliko bolj. Trg izdelkov s področja umetne inteligence naj bi po ocenah do leta 2024 dosegel 11,1 milijarde dolarjev. To pravzaprav niti ni veliko in daje slutiti, da tudi čez deset let AI še ne bo povsem uveljavljena tehnologija.
Za razumevanje, kaj nas čaka, si je nemara najzanimiveje ogledati, kaj snujejo vodilni ponudniki na tem področju, tisti, ki imajo obenem tudi dovolj kapitala, da lahko razvoj izdelkov s področja umetne inteligence še bolj pospešijo, s tem pa računalništvo, pravzaprav kar vso družbo, premaknejo v novo dobo.
IBM Watson
Med podjetji, ki razvijajo napredne rešitve s področja umetne inteligence, ima IBM prav posebno mesto. Prav IBM stoji za projektom računalniškega šahovskega velemojstra Deep Blue, ki je leta 1997 ob pomoči algoritmov umetne inteligence premagal tedanjega svetovnega prvaka Garija Kasparova. V nedavni preteklosti pa so javnost presenetili z računalniškim sistemom Watson, ki je leta 2011 premagal nasprotnike v finalu priljubljenega ameriškega TV kviza Jeopardy! in dobil nagrado milijon dolarjev.
IBM ima dolgoletne izkušnje z razvojem algoritmov s področja umetne inteligence, večina razvoja pa poteka v raziskovalnem laboratoriju Thomas J. Watson Research Center v New Yorku. Kot legenda računalniške industrije si IBM v zadnjih letih močno prizadeva, da bi našel novo smer, ki bi mu prinesla uspeh in povrnila staro slavo.
Umetna inteligenca je eno ključnih področij v tem načrtu, ki mu je botroval nastanek računalniškega sistema Watson. Gre za gručo računalnikov, ki je sposobna odgovarjati na vprašanja v naravnem jeziku. Znanje Watson pridobiva z analizo milijonov podatkov iz različnih virov, kot so enciklopedije, slovarji, tezavri, novice, zbirke podatkov, strokovni članki in celo literarna dela.
IBM Watson je največji poizkus komercializacije algoritmov umetne inteligence doslej.
IBM Watson je leta 2011 zmagal na priljubljenem kvizu Jeopardy in pokazal pravo moč umetne inteligence.
Watson temelji na programski opremi z imenom DeepQA, ki omogoča obdelavo podatkov in pripravo odgovorov na zastavljena vprašanja. Zanimivo, da so tu osnovni gradniki vsem znane odprtokodne rešitve, kot je operacijski sistem Suse Enterprise Linux in programska oprema za delo z obsežno količino podatkov, Apache Hadoop. Watson trenutno sestavlja okoli 90 strežnikov IBM Power 750, ki skupaj premorejo 2880 procesorjev POWER7 in 16 TB RAM. Dovolj, da lahko Watson obdela okoli 500 GB/s, kar ustreza prebiranju milijon knjig na sekundo. Nenavadno, a Watson po procesni zmogljivosti kljub temu ni med 500 najhitrejšimi računalniki na svetu. Ocenjena vrednost uporabljene opreme je približno 3 milijone dolarjev, kar je sorazmerno majhen znesek za take sisteme.
IBM je Watson sprva razvil kot poizkus, a so kmalu ugotovili, da ga lahko uporabijo tudi v komercialne namene. Watson bi pravzaprav lahko označili tudi kot prvi komercialni sistem s področja umetne inteligence, ki je na voljo za poslovne stranke. Vsi drugi ponudniki svoje storitve AI namreč uporabljajo v ozadju, kot del drugih spletnih storitev, večinoma namenjenih potrošnikom. Predvsem pa jih uporabljajo le za lastne namene in jih ne odpirajo tretjim ponudnikom.
Watson je v osnovi pametni sistem za analizo vprašanj in odgovarjanje v naravnem jeziku, pri čemer uporablja načela, kot so analiza jezika, določanje informacijskih virov, avtomatsko razčlenjevanje in strojno učenje. Avtorji trdijo, da v celoti uporabljajo več kot 100 različnih tehnik, da pridejo do rezultata in odgovora.
IBM je že leta 2013 pridobil prve kupce ali, bolje rečeno, najemnike sistema, kot so zdravstvena institucija za boj proti raku Memorial Sloan Kettering Cancer Center, zavarovalnica WellPoint, ponudnik trgovskih rešitev Fluid in nekatere finančne institucije. Watson je zelo primeren za informacijsko intenzivne naloge, kot so finančne storitve, telekomunikacije, zdravstvo in državne institucije. Ni skrivnost, da močno stavijo prav na slednje, ki so v ZDA največji naročnik računalniških storitev.
Še pomembneje pa je to, da je IBM odprl sistem Watson tretjim ponudnikom, ki lahko do storitev sistema dostopajo prek programskega vmesnika API. Poleg tega so pripravili inkubatorje, s katerim pomagajo mladim zagonskim podjetjem s področja umetne inteligence. V celoten program Watson so doslej vložili že več kot milijardo dolarjev.
Apple
Apple je med velikimi ponudniki na prvi pogled nemara najmanj vpet v dogajanje na področju umetne inteligence, a vse kaže, da se bo to kmalu spremenilo. Letos poleti so objavili, da nameravajo zaposliti večje število strokovnjakov s tega področja, kar je že samo po sebi zanimivo. Kot je značilno za Apple, se sicer ne ve, na katerih področjih naj bi delovali, a po drugi strani najbrž tudi ni težko uganiti: pomočnica Siri, spletne storitve in najbrž tudi avtonomna vozila.
Vsaj kratkoročno uživa glavno prednost pri Applu pomočnica Siri. Z novo različico iOS 9 so zmogljivost tega orodja močno izboljšali, a je to kljub vsemu šele ena prvih etap v strateškem načrtu podjetja. Nedavno so ekipo, ki razvija Siri, okrepili še z nakupom nekaj manjših zagonskih podjetij. Angleški VocalIQ se ukvarja z razvojem AI algoritmov za prepoznavanje govora. Končni cilje je najbrž dobro prepoznavanje govora, tako da bi lahko večino opravil (z narekovanjem vred) opravili kar z govorom. Koliko smo v resnici še oddaljeni od tega cilja? Druga pridobitev je podjetje Perceptio, ki je razvilo zanimiv algoritem za samodejno klasifikacijo slik. Posebnost je, da deluje na mobilni napravi, ne v oblaku kot pri drugih rešitvah, z Googlovo vred.
Dodatni dokaz, da se Apple močno usmerja na področje umetne inteligence, je veliko novih podatkovnih središč, ki so jih zgradili, da bi ponujali nove storitve. To je značilen vzorec nastajajočih sistemov, ki omogočajo množično obdelovanje podatkov, navadno za potrebe algoritmov AI. Pričakujemo lahko, da se bo pomočnica Siri razvila ali naselila s kopico novih storitev, najbrž tudi novih izdelkov, kjer bo Apple po svoji navadi poizkušal poenostaviti uporabniško izkušnjo. Strategija, ki kar kliče po rabi umetne inteligence.
Čeprav je Google udeležen na domala vseh sodobnih frontah razvoja računalništva, je področje umetne inteligence zanj nadvse pomembno. Morda med vsemi smernicami razvoja še najbolj, saj vpliva na temeljne gradnike družbe Google, denimo na spletni iskalnik.
Prvine umetne inteligence danes najdemo na številnih področjih Googlove dejavnosti. Letos poleti so objavili rezultate raziskave naravnega pogovora z računalnikom. Projekt nima posebnega imena (nekateri ga sicer imenujejo Chatbot), v ozadju pa je možnost kramljanja, kjer je na drugi strani računalnik s programom umetne inteligence. Klasični preizkus, ki ga je Google močno razvil v že povsem uporabno orodje. Chatbot zna odgovarjati na poljubna vprašanja, odgovori pa niso kratki in odrezavi, temveč informativni, na trenutke celo čustveni, recimo hudomušni. Google je v program vgradil zmožnost analize in pomnjenja dejstev, prepoznavo konteksta, sklepanje z »zdravo pametjo« in sposobnost vnovične generalizacije konteksta, ko spremenimo temo vprašanja. Doslej so računalniki vedno nasedli na pasti, ki so jim jih nastavili človeški izpraševalci. Chatbot se temu pogosto elegantno izogne.
Now On Tap v Androidu 6.0 je najnazornejši prikaz uporabe umetne inteligence pri vsakdanjih nalogah.
Še bolj radikalen razvoj umetne inteligence nastaja na pobudo Quantum Artificial Intelligence Lab (QuAIL), kjer so združili moči Google, NASA in združenje raziskovalnih laboratorijev AI na ameriških univerzah. Cilj je predvsem uporaba kvantnega računalništva na področju računalniškega učenja, osnovnega gradnika AI. Prav tu uporabljajo razvpiti kvantni računalnik D-Wave, ki buri duhove znanstvenikov po vsem svetu. Za zdaj so pokazali le parcialne rezultate, ki jih onkraj znanstvenih krogov težko vrednotimo, a kaže, da vsaj vodstvo Googla močno verjame v to smer razvoja AI.
Google je lani kupil angleško podjetje DeepMind, specialista za umetno inteligenco. Podjetje med drugim razvija rešitev na temelju nevronskih mrež, ki omogoča računalniški vid, kontekstualno tekstovno prepoznavo posameznikov, celo živali. Ta razvojni dosežek ni pomemben samo za rabo AI pri spletnih storitvah, ki jih uporabljamo v vsakdanjem življenju, temveč je tudi eden od temeljev za nastanek funkcionalnih večnamenskih robotov. Vsi pa vemo, da ima Google v lasti tudi družbo Boston Dynamics, ki je dosegla največji napredek v robotski hoji in teku.
Nuance je ena izmed vodilnih sil na področju prepoznavanja govora, s tem pa tudi umetne inteligence.
Microsoft
Microsoft se s področjem umetne inteligence ukvarja že vrsto let, pretežno v svojem raziskovalnem oddelku Microsoft Research. Dobršen del minulega dela tega oddelka se danes kaže v pomočnici Cortana, v katero Microsoft vlaga veliko upov za bližnjo prihodnost.
V zadnjem času je največ vložil v strojno prevajanje, ne samo besedil, temveč tudi govorjenega besedila v realnem času. Najočitnejša novost, ki izhaja iz teh razvojnih projektov, je Skype Translator, ki omogoča prevajanje zvočnih pogovorov med dvema jezikoma. Začeli so s parom španščina–angleščina, pospešeno pa širijo podporo tudi za druge jezike. Žal ni kaj dosti upanja, da bi se med njimi kmalu znašla tudi slovenščina.
Microsoft je ponudil Cortano kar nekaj časa za konkurenco, a je zato dodaten čas namenil piljenju podrobnosti. Pri Cortani je bil še posebej pozoren na to, da je uporabniška izkušnja čim bolj osebna. To se kaže v drobnih malenkostih, kjer program daje vtis, da skrbi za uporabnika. Psihologi znajo povedati, da je to najboljši način za vzpostavitev dobrega odnosa s pomočnikom.
Kljub zadnjim dogodkom se zdi, da v Microsoftu pretekla leta kljub vsemu niso posvečali preveč pozornosti algoritmom umetne inteligence. Šele pod novim vodstvom je podjetje ubralo novo smer razvoja, kjer je visoko med prioritetami tudi AI, a bo treba na otipljive rezultate teh nedavno začetih projektov še nekoliko počakati.
Z umetno inteligenco in digitalnimi pomočnicami se vedno bolj ubadajo tudi Kitajci.
Manjši, a še kako pomembni
Ko govorimo o umetni inteligenci, še posebej o prepoznavi naravnega govora, najprej pomislimo na računalniške velikane, ki imajo dovolj denarja, da se ukvarjajo s takim temeljnim razvojem. V javnosti je malo znano, da je na vodilnem položaju pravzaprav nekdo povsem tretji. Podjetje Nuance že desetletja deluje na tem področju in tako rekoč povsem obvladuje trg profesionalnih vertikalnih aplikacij, ki jih krmilimo z glasom.
Zanimivo, da je Nuance nekako povezan z Applom in njihovo pomočnico Siri. Natančen predmet sodelovanja med družbama je javnosti skrivnost, znano pa je, da je bil prispevek družbe Nuance doslej »precejšen«. Še bolj zanimivo je, da se Nuance prav letos jeseni pripravlja objaviti programski paket Dragon Anywhere, tako za iOS kot Android, s katerim bo menda možno narekovati tudi dolge in zapletene dokumente v mobilne naprave. Pametni telefoni z dobrimi mikrofoni se zdijo kakor nalašč za kaj takega. Manjša javna skrivnost je, da je Nuance že lep čas v ozadju gradil bogato zbirko vzorcev in pravil, s katerimi prepoznavalnika ni treba pretirano učiti posebnosti uporabnikovega glasu. Morda pa utegne biti prav to preboj, na katerega smo čakali.
Tudi drugod ne sedijo križem rok. Kitajski Baidu, tamkajšnji velikan spletnega iskanja, je septembra napovedal digitalnega pomočnika Duer, ki na moč spominja na Applovo Siri in Microsoftovo Cortano. Uporabniku zna svetovati na podlagi zgodovine brskanja, lokacije in drugih strukturiranih podatkov, ki ji zajemajo o uporabnikih. Verjetno tudi takih, ki se jih na zahodu ne bi upali dotakniti. Zaenkrat je na voljo za mobilne telefone z Androidom in iOS, menda pa razvijajo tudi različico za hišne robote. Toda ta projekt še ni dokončan, zato neradi govorijo o njem.
Stephen Hawking: »Resnična nevarnost ni hudobija sistemov z umetno inteligenco, temveč njihova zmožnost.«
Vloga univerz in laboratorijev
Področje umetne inteligence uživa v akademskem svetu velik ugled. Morda celo bolj kot druga področja računalništva. Kako tudi ne, saj je prav na tem področju mogoče pričakovati največje preboje v razvoju teh tehnologij. Če se malo pošalimo, kaj je bolj stimulativnega za velike ume, kot ustvariti nov, še večji um.
Katedre za umetno inteligenco najdemo praktično na vseh univerzah po svetu, tudi pri nas. Marsikje poteka vzporedno na desetine projektov, ki so tako ali drugače povezani z algoritmi in cilji umetne inteligence. Celotnemu svetu je, denimo, znano delo s kvantnim računalništvom, ki izhaja prav iz raziskovalnega dela univerz, kot so MIT, Yale, Bristol in Michigan. Šele leta 2011 je nastal prvi, recimo temu komercialni projekt kvantnih računalnikov pod okriljem družbe D-Wave, večina dosedanjih prototipov pa je delovala le na univerzah.
Medtem se univerze ubadajo tudi s precej bolj vsakdanjimi problemi. Lep zgled je nedavni predlog projekta univerze MIT in neprofitne organizacije Mitre, v katerem predlagajo izdelavo sistema za davčne uprave, s katerimi algoritmi s področja umetne inteligence lažje zaznajo nepošteno delovanje podjetij, ki si izmišljujejo vsak dan nove taktike, kako pretentati davčni sistem. Pričakujemo lahko, da bo razvoj sistemov umetne inteligence stimuliral nove zamisli in reševanje problemov, o katerih doslej nismo niti sanjali.
Nasprotniki
Nekateri menijo, da bo umetna inteligenca rešila človeštvo (pred samim sabo?), drugi spet, da ga bo uničila. Objektivno je v teh izjavah veliko mitologije, toda nevarnosti iz naslova razvoja AI niso povsem zanemarljive.
Med najbolj nepričakovanimi skeptiki, če ne kar nasprotniki umetne inteligence, je priznani astrofizik Stephen Hawking. V javnosti je že večkrat izrazil zaskrbljenost, da bi lahko umetna inteligenca na dolgi rok pomenila tudi pogubo za človeštvo, če se pri snovanju ne bo upoštevalo določenih pravil in načel. Stališče je še toliko bolj nenavadno, ker prav Hawking v praksi že danes uporablja tehnologijo AI (specifično podjetja SwiftKey), ki mu omogoča kolikor toliko normalno komunikacijo s sogovorniki kljub hudi paralizi, ki ga je doletela v mladosti.
Opozarja predvsem na posledice, ko bo AI dohitel ali prehitel ljudi po sposobnosti razmišljanja. Zlasti se mu zdi sporen koncept, da bi AI sam pridobival znanje in nadgrajeval samega sebe. S tem bi zlahka prehitel človeško vrsto s posledicami, ki so vse prej kot predvidljive.
Pomembno je razumeti, da znanstveniki niso proti temu, da bi razvijali AI, temveč da nujno potrebujemo pravila, ki bodo zagotavljala pravilno rabe te tehnologije. Kot tako jo moramo tudi obravnavati, ne glede na podobnost, ki bo s časom vedno bolj primerljiva ljudem. Hawking sicer ocenjuje, da bomo to kritično točko dosegli nekako v sto letih. Časa je še dovolj, da se postavijo ustrezni temelji, toda začeti moramo zdaj. Podobno stališče kot Hawking ima tudi prodorni podjetnik Elon Musk, ki ga poznamo iz podjetij, kot so PayPal, SpaceX in Tesla.
So pa na drugi strani tudi taki, ki menijo, da so kritike in bojazni prezgodnje in pretirane. Med temi je soustanovitelj Googla Larry Page, ki je tudi odobril Googlovo delovanje na področju AI. Google za zdaj meri predvsem na »konverzacijski model« AI, ki je uporaben samo za specifične naloge, na primer sisteme za rezervacijo letalskih kart.
Najbrž ni presenečenje, če je med podporniki AI tudi predsednik Googla Eric Schmidt. Google trdi, da koristi iz naslova tehnologije AI že danes čutimo pri vsakdanji rabi spletnih storitev. Rešitve na temelju algoritmov že danes odpravijo 99,9 % neželene elektronske pošte (spam) iz poštnih predalov Gmail. Prav tako so z uporabo nevronskih mrež znatno izboljšali prepoznavanje govora in iskalnik po fotografskem gradivu. AI algoritmi pomagajo celo pri tako potrošniških storitvah, kot sta Apple Music in Google Music, kjer pomagajo analizirati preference uporabnikov in prilagajati ponudbo posameznim okusom.