Искусственный интеллект
Интерес к искусственному интеллекту появился в 1950-х гг. Казалось, через несколько лет появятся роботы помощники. Но все ограничилось созданием машины, способной играть в шашки. Потом в 1980-х гг. новая волна интереса. Но прогресс очень медленный. В 1997г. компьютер обыграл Гарри Каспарова. В 2011 г. Компьютер Watson победил двух соперников людей в телеигре, ответив на все вопросы, поставившие их в тупик. Этот компьютер есть последнее поколение экспертных систем, то есть программ, способных быстро искать информацию и обрабатывать ее по алгоритму. Однако проблема в том, что сам Watson даже не подозревает, что выиграл. Он не владеет элементарным самосознанием и здравым смыслом. То есть его возможности крайне ограничены.
Ученые поняли, что недооценили проблему. Дело в том, что сознательные мысли есть только малая часть мышления. Большая часть мышления проходит на подсознательном уровне.
Распознавание образов. Глаз робота лучше видит детали, чем человек, но он не в состоянии понять, что он видит. То есть робот с трудом распознает даже такие простые объекты как мяч или чашка. Стул он видит как множество точек и линий, но не понимает что это стул. Если же он распознает стул, то достаточно повернуть его как робот теряется. Человек же мгновенно все понимает, потому что его подсознание проводит множество операций и результат кажется простым. Робот оказавшийся в новом месте обычно быстро теряет ориентировку, так же как при небольшом изменении внешних условий.
Здравый смысл. Роботы не обладают здравым смыслом. Они не знают простейших фактов о физическом и биологическом мире. Например, утверждение, что мать всегда старше дочери может быть непонятно роботу, или он попробует найти математическую программу, чтобы проверить его и не сможет это сделать. Таким образом, подобный вопрос поставит его в тупик.
ASIMO. Это один из самых продвинутых роботов, созданный в Японии.
Распознавание движущихся объектов. У АСИМО в голову встроена видеокамера. С её помощью АСИМО может следить за перемещениями большого числа объектов, определяя дистанцию до них и направление. Практические применения этой функции следующие: способность следить за перемещениями людей (поворачивая камеру), способность следовать за человеком и способность «приветствовать» человека, когда он войдёт в пределы досягаемости.
Распознавание жестов. АСИМО умеет также верно истолковывать движения рук, распознавая тем самым жесты. Вследствие этого можно отдавать АСИМО команды не только голосом, но и руками. Например, АСИМО понимает, когда собеседник собирается пожать ему руку, а когда машет рукой, говоря «До свидания». АСИМО может также распознавать указующие жесты, вроде «иди вон туда».
Распознавание окружения. АСИМО умеет распознавать предметы и поверхности, благодаря чему может действовать безопасно для себя и для окружающих. Например, АСИМО владеет понятием «ступенька» и не будет падать с лестницы, если его не столкнуть. Кроме того, АСИМО умеет двигаться, обходя людей, вставших у него на пути.
Различение звуков. Различение звуков происходит благодаря системе HARK, в которой используется массив из восьми микрофонов, расположенных на голове и теле андроида. Она обнаруживает, откуда пришёл звук, и отделяет каждый голос от внешнего шума. При этом ей не задаётся количество источников звука и их местоположение. На данный момент HARK, способна надёжно (70-80 % точности) распознавать три речевых потока, то есть ASIMO способен улавливать и воспринимать речь сразу трёх человек, что обычному человеку недоступно. Робот умеет откликаться на собственное имя, поворачивать голову к людям, с которыми говорит, а также оборачиваться на неожиданные и тревожные звуки — такие, например, как звук падающей мебели.
Узнавание лиц. АСИМО способен узнавать знакомые лица, даже во время движения. То есть, когда движется сам АСИМО, движется лицо человека, или движутся оба объекта. Робот может отличать примерно десять разных лиц. Как только АСИМО узнаёт кого-нибудь, он тут же обращается к узнанному по имени.
Он умеет ходить, бегать, подниматься по лестнице, говорить на нескольких языках и танцевать. 
https://www.youtube.com/watch?v=JlRPICfnmhw 
Однако сами создатели робота говорят, что его интеллект как интеллект жука. ASIMO представляет, по сути, большой магнитофон, его движения и выступления программируются заранее. Набор автономных функций очень скромный.
Таким образом возможности роботов пока очень ограничены, они застряли на распознавании мира и познании базовых фактов о нем. К примеру, если вы хотите просить робота спланировать ограбление банка. Вы предполагаете, что он знает базовые факты о деньгах, людях и предметах. Есть сотни нюансов, которые он не понимает, а человек понимает мгновенно. Поэтому робота не справится.
Моделирование. Роботы справляются с моделированием будущего в одной узкой сфере, на которую их запрограммировали, например игра в шахматы. Поскольку правила игры в шахматы или моделировании погоды известны давно, все дело в программе и вычислительных мощностях.
Программа CYC. Ее задача – дать здравый смысл. Попытка записать здравый смысл в виде кодов. Она оперировала огромным количеством фактов и миллионами утверждений. Но она не смогла приблизиться к интеллекту четырехлетнего ребенка.
Мозг человека это не процессор. Он включает сеть из 100 млрд. нейронов, которые имеют между собой огромное количество связей, они меняют конфигурацию и усиливаются после каждого успешного выполнения задачи.
Подход «снизу вверх». Доктор Родни Брукс, известный американский ученый и исследователь в сфере робототехники.
Долгое время он возглавлял лабораторию ИИ в Массачусетском технологическом институте и одновременно основал компании iRobot и Rethink Robotics, которые первыми в мире разработали и начали продавать автономные роботы-пылесосы.
Доктор Родни Брукс, работавший директором в лаборатории искусственного интеллекта МТИ, предложи создать маленьких жукоподобных роботов, которые повторяли бы путь обучения насекомых в живой природе, то ест сами проходили обучение. Они учатся методом проб и ошибок, нейронная сеть сама себя программирует, перестраивая правила после успешного решения задачи. Таких роботов называют «инсектоидами».
В апреле 2019 года Брукс выступил в Стамбуле на технологическом саммите с небольшой научно-популярной лекцией о том, что из себя представляют ИИ и робототехника
Брукс приводит демографические диаграммы по Китаю, Италии, Японии, США и говорит, что через 20 лет в этих странах и большей части мира будет жить много пожилых людей и мало молодых.
К чему это может привести? Чем старше человек, тем больше помощи ему нужно. "Думаю, мы должны стимулировать роботизацию, чтобы помогать людям", — говорит ученый.
Это могут быть гуманоидные роботы, которые будут помогать людям надевать обувь, и роботизированные машины, например, кофе-аппараты.
Пожилые люди нуждаются в медицинской помощи, однако в большинстве стран ощущается нехватка медсестер.
Вряд ли в ближайшем будущем появятся гуманоидные медсестры, зато может появиться "умная" одежда, которая будет собирать медицинские данные о человеке, а ИИ будет их интерпретировать.
Уровень сознания роботов.
0. Термостаты и растения. Несколько параметров, таких как температура и свет, и петли обратной связи.
1. Насекомые и рептилии. Подвижны, имеют ЦНС, могут различать пищу, двигаться, обходить препятствия, прятаться и т.д.
2. Животные. Включает эмоции, что позволяет общаться с себе подобными. Выстраивание социальных связей.
3. Человек. Время и самосознание. Моделирует события в будущем.
Нынешние роботы имеют сознание уровня 1. Но в самом низу списка, ниже насекомых.
Роботы и эмоции
Ключевая проблема сегодня – способность роботов понимать эмоции. Университет Васэда работает над созданием робота, у которого эмоции выражаются движением верхних частей тела. Он также может видеть слышать и чувствовать прикосновения.
Социальный робот. МТИ и доктор Бризель работают над роботами способными понимать эмоции. Цель –создать робота который сможет помогать людям и общаться, например быть помощником и спутником одиноких в доме престарелых.
Huggable – умный роботизированный плюшевый мишка, способный находить контакт с людьми. Он может распознавать их эмоции и чувствовать когда его обнимают.
Nexi умеет находить общий язык со взрослыми. У него круглое дружелюбное лицо с большими глазами, которыми он умеет двигать. Он был испытан в доме престарелых, и понравился пациентам, которые полюбили разговаривать с ним и даже целовали его. Они скучали, когда робота увезли.
Huggable – умный роботизированный плюшевый мишка, способный находить контакт с людьми. Он может распознавать их эмоции и чувствовать когда его обнимают.
Nexi умеет находить общий язык со взрослыми.
https://www.youtube.com/watch?v=P6aBidvGHc
Нао – английский робот (университет Хартфордшира). Цель – облегчить состояние детей в больнице, помочь им. Нао выглядит как мальчик ростом около полуметра, он умеет прятаться, если испуган и проявлять дружелюбие.
Он оценивает эмоции людей, например, если ему улыбнулись или погладили по плечу это хорошие эмоции. Далее он отвечает эмоциями. При этом его эмоции заранее запрограммированы, но он решает какие реакции выбрать Нао самообучаем с помощью нейронной сети. Он способен помнить встречи именно с этим человеком. Со времен он его понимает лучше.
Программирование эмоций.
1. На первом этапе распознавание эмоций по выражению лица человека, его губ бровей, тона голоса. Есть программы, которые могут это делать.
2. На втором этапе робот должен отреагировать. Например, если кто-то сердится надо отойти.
3. Определить мотивацию, которая стоит за эмоцией. К примеру, смех может иметь разный смысл. А это сложно и для людей.
4. Отреагировать на смысл эмоции. Для этого надо хорошо его понять и моделировать будущее. А это уже социальный интеллект.
VGo. Роботизированное устройство телеприсутствия VGo управляется при помощи сети Wi-Fi. Робот может передвигаться, говорить, слышать и видеть окружающие его предметы. Пользователь может подключить к системе устройства и использовать его в качестве своеобразной камеры.
Подобная разработка создана для людей с ограниченными возможностями, которые не могут посещать определенные места. Например, ребенок-инвалид может видеть свой школьный класс, находясь при этой дома. Он сможет получать задания и следить за уроками посредством робота VGo
Правда и ложь. Сейчас роботы говорят правду. Но в обществе невозможно все время говорить правду, это вызовет гнев людей. Роботов придется учить лгать и скрывать правду.
Боль и страх. Возможно, придется добавить в меню роботов боль. Для того чтобы они могли почувствовать голод от нехватки энергии, жар который может повредить их. Но тогда встает этическая проблема. Например, нельзя причинять животным боль, а можно ли причинять ее роботам и заставлять делать опасную работу? Это вызовет борьбу за права роботов и принятие законов в защиту их.
Эмпатия. Роботам нужна будет эмпатия, чтобы понимать человека. Они должны стать его лучшими друзьями.
Гнев. Гнев, вероятно, следует запретить, ведь роботы будут обладать большой физической силой. Роботы должны быть неагрессивными, иначе они станут ссориться между собой и с людьми.
Этические понятия. Роботам придется принимать этические решения, например кого первыми спасать в случае катастрофы. И они должны будут усвоить приоритеты. Но роботы станут отражать взгляды и предрассудки своих хозяев. Возможен, например, спор роботов набожного хозяина и атеиста.
Попытка наделить роботов самосознанием. Построен робот, способный наблюдать за другим роботом. Так же создан робот который узнает себя в зеркале.
Живые ли роботы? Родни Брукс – один из лидеров роботизации, считает, что люди сами машины. Как когда то они поняли, что Земля вращается вокруг Солнца, так им надо отказаться от исключительности, и понять что они тоже машины, только из плоти и крови, как и роботы. Роботы тоже могут быть живыми.
Роботы и Япония. Япония быстрее всего стареет. И иммиграция запрещена. Поэтому в этой стране большая потребность в роботах. Они будут работать. Но также они будут помогать людям, заботится о них и играть с ними. Создана робот-собака.
Проблема военных роботов. Военные вкладывают деньги в создание роботов. Со временем они могут создать роботов с программой уничтожения. Например, дрон с программой распознавания лиц и стремлением стрелять.
Брукс считает. Что человек сольется с роботами. Люди пользуются кохлеарными имплантатами, подарившими им слух. Датчик преобразует звук в электросигнал, который направляет непосредственно в нервы уха.
Отчет о развитии искусственного интеллекта 2019 г. Натан Бенайч и Ян Хогарт.
Возможности ИИ, основанного на технологии глубокого обучения, успешно тестируются в медицине. Он уже достиг экспертного уровня в диагностике заболеваний глаз и рекомендаций по их лечению.
ИИ прекрасно себя зарекомендовал в области выявления и классификации сердечной аритмии на основе электрокардиограммы.
Однако наиболее футуристично выглядит технология ИИ, которая позволяет синтезировать человеческую речь, "считывая" нейронную активность слуховой коры головного мозга.
Во время замеров пациенты непрерывно слушали человеческую речь. ИИ, основанный на технологии глубокого обучения, смог синтезировать 75% речи, которую слышали пациенты.
Этот опыт показал большой потенциал в сфере создания компьютерных интерфейсов на основе ИИ. Такие интерфейсы помогут парализованным людям наладить коммуникацию с внешним миром.
Еще одна разработка, основанная на нейронной сети, позволяет людям восстановить контроль над парализованными конечностями. На видео это выгляд
Тем временем ИИ, основанный на технологии обучения с подкреплением, уже вышел в реальный мир. Лаборатория обучения роботов Калифорнийского университета в Беркли создала робота BLUE — это пара конечностей, симулирующих руки людей. Они имеют семь ступеней свободы и могут работать с полезной нагрузкой до 7 кг.
Университет совместно с некоммерческой организацией OpenAI учит робота перемещать физические объекты.
Количество зачисленных в университеты студентов, нацеленных на специальности в области ИИ, каждый год возрастает в несколько раз. Особенно быстрый рост наблюдается в Китае.
Объем инвестиций в сферу ИИ в мире быстро растет. В 2018 году он составил 27 млрд долл, из них 55% — американские вложения. Крупнейшие мировые IT-гиганты ежегодно покупают десятки стартапов в сфере ИИ, тратя на каждую покупку сотни миллионов долларов.