Питер Бентли - Всё об искусственном интеллекте за 60 минут

Специалисты, занимающиеся искусственной жизнью, обычно используют агентные модели для анализа того, как возникли первые самореплицирующиеся молекулы, как развивались клетки, эволюционировали многоклеточные организмы, формировался мозг и процесс восприятия и, наконец, каким образом работают сложные экосистемы. Если другие формы ИИ, например глубокое обучение, сосредоточены на разработке более эффективных решений, исследователи искусственной жизни и смежных областей вычислительной биологии изучают модели, которые более точно соответствуют биологическим, чтобы понять, как они работают (например, импульсные нейронные сети; см. главу 10). Компьютерное моделирование необходимо для подобных исследований.

Компьютерные симуляции и моделирование – это воображение ИИ, а воображение – одна из самых мощных способностей нашего интеллекта. Мы не просто предсказываем, что бутерброд, который только что уронили, упадет на пол. Мы способны вообразить целые сценарии, целые миры с выдуманными персонажами, демонстрирующими выдуманное поведение. У компьютеров воображение гораздо лучше. С помощью правильных алгоритмов они могут представить даже вселенные.

Сегодня модели используются для симуляции движения толп, что позволяет нам проектировать лучшие здания; для предсказания того, как опухолевые клетки отреагируют на лечения или как экономика может меняться со временем. Их применяют, даже когда изучают происхождение людей и то, как формируются наши общества. Моделирование широко распространено в сфере развлечений: с его помощью создаются спецэффекты в кино, виртуальной и дополненной реальности и компьютерных играх. Оно используется каждый день для прогнозирования погоды, а также удалось достигнуть заметных успехов в предотвращении болезней при задействовании моделирования. Например, в 2001 году в Великобритании вспыхнула эпидемия ящура. Благодаря моделированию удалось выяснить, что при значительной выбраковке скота экспоненциальный рост заболевания может трансформироваться в экспоненциальный спад в течение двух дней. Рекомендацию модели выполнили, и, хотя это привело к немалым потерям, она сработала: болезнь была ликвидирована.

Но компьютерное моделирование, как правило, является одной из наиболее сложных для вычислений форм ИИ из тех, что мы применяем сегодня. Даже если входные данные верны, мы ограничены доступными вычислительными ресурсами. Несмотря на ускоренное развитие аппаратного обеспечения, наши компьютеры не всегда могут имитировать реальность в необходимых нам деталях, а для проведения симуляций порой требуется недопустимо большое количество времени.

Искусство состоит в создании упрощения, достаточно простого для вычисления, но в то же время не настолько простого, чтобы вы упустили полезные данные.

Некоторые симуляции настолько важны, что способны влиять на будущее нашей планеты. Климатические – одни из самых сложных моделей. Они должны объединять данные из огромного числа источников и делать прогнозы о том, как концентрация различных газов в атмосфере Земли может сказаться на глобальном потеплении и погодных условиях. Когда мы совершенствуем модели, то лучше понимаем, как предотвратить ущерб нашей планете в будущем. Хотя исследователям всегда хочется смоделировать все возможное и задействовать все доступные вычислительные ресурсы, иногда сложность настолько велика, что результаты оказывается трудно интерпретировать. Поэтому важно иметь модели (например, те, что используют вероятностные методы), которые не только делают прогнозы, но и обеспечивают определенный уровень уверенности в этих прогнозах, чтобы мы могли понять, насколько им стоит доверять.

У Эллиота было все: отличная работа в крупной компании, прекрасная жизнь в кругу семьи и добрые друзья. Он был образцом для подражания и хорошим мужем и другом. Но однажды Эллиот начал страдать от сильных головных болей. В ходе обследования у него обнаружили опухоль головного мозга в префронтальной коре. Эллиоту повезло: она оказалась доброкачественной и операбельной и ее успешно удалили. После этого наш герой пошел на поправку, и казалось, что если в ходе операции мозгу и были нанесены какие-то повреждения, то никакого эффекта они не имели. Эллиот вернулся к работе и продолжил жить, как будто ничего не произошло.