Základy umelej inteligencie: Prečo nám nemá škodiť, ale pomáhať

AI v poľnohospodárstve

„Diela science fiction ľuďom vtlačili nezmazateľný dojem o umelej inteligencii. Panujú obavy, že nám stroje budú brať prácu, a strach, že nám inteligentní roboti môžu ublížiť a jedného dňa ovládnu svet. Týmito predstavami sa v Microsofte intenzívne zaoberáme, pretože ak má byť umelá inteligencia pre spoločnosť skutočne prospešná, musíme získať dôveru ľudí, ktorých životy táto technológia premení.

Chceme preto podnietiť verejnú debatu. Domnievame sa totiž, že bez toho, aby sme sa pokúsili zodpovedať tie najznepokojivejšie etické a morálne otázky, nedokážeme úplne porozumieť širokému dosahu, ktorý umelá inteligencia bezpochyby časom bude mať, nieto ho predvídať.

S týmito východiskami sme pripravili seriál článkov o umelej inteligencii, ktoré rozoberajú témy zamestnávajúce verejnosť. Chceme v nich jasne povedať, ako Microsoft túto problematiku vníma a ako hodláme riešiť tie aspekty umelej inteligencie, ktorých sa ľudia obávajú najviac.

V tomto prvom článku pripravíme pôdu na verejnú debatu a pozrieme sa na základy umelej inteligencie, aby sme rozptýlili niektoré mýty a skreslené informácie, ktoré ju obklopujú. V ďalších článkoch sa potom budeme venovať témam od etického dizajnu a skreslenia dát v strojovom učení, cez uplatnenie týchto technológií v priemysle a učení sa novým zručnostiam až po prípravu na pracovisko budúcnosti.

Sme presvedčení, že z pohľadu technológií i spoločnosti žijeme vo výnimočnej dobe. Nevyhneme sa však ťažkostiam, dilemám, otázkam a ťarche zodpovednosti kladenej na tých, ktorí umelú inteligenciu vyvíjajú a prinášajú do našich životov. Ako jedna zo spoločností, ktoré práve toto robia, berieme túto zodpovednosť veľmi vážne.“

Chris Bishop, vedúci laboratória Microsoft Research Cambridge a nositeľ titulu Microsoft Technical Fellow

Výskum umelej inteligencie sa začal v 50. rokoch minulého storočia a nadviazal na prácu britského matematika Alana Turinga počas 2. svetovej vojny. Až v posledných desiatich rokoch však sledujeme na tomto poli nebývalý rozvoj, za ktorým stojí súhra troch zásadných faktorov: všadeprítomný cloud computing, obrovské množstvo dostupných dát a prelomy v strojovom učení.

Čo je teda umelá inteligencia? Zjednodušene povedané, ide o stroje alebo počítačové systémy, ktorých správanie simuluje ľudskú inteligenciu. V počítačovej vede zasahuje umelá inteligencia do niekoľkých odborov skúmania, najvýznamnejší z nich je strojové učenie. Začneme od základov:

Čo je strojové učenie?

Strojové učenie umožňuje počítačom učiť sa bez toho, aby sme ich priamo programovali. Práve pokroky na tomto poli, najmä pokiaľ ide o hlboké učenie (deep learning), viedli k nedávnemu prudkému rozvoju umelej inteligencie. Podstatou strojového učenia je trénovanie počítačových systémov na používanie algoritmov – riadkov kódu –, aby v dátach rozoznali opakujúce sa vzorce a potom sa správali predvídateľne, teda rovnako, ako by sa v danej situácii bežne zachoval človek.

K príkladom umelej inteligencie využívajúcej strojové učenie patrí rozoznávanie reči, rozoznávanie prirodzeného jazyka, počítačové videnie, návrhy pri vyhľadávaní alebo filtrovanie e-mailov. Prioritná doručená pošta v Outlooku napríklad vyberá z doručených správ tie najdôležitejšie pomocou umelej inteligencie. Keď niečo hľadáte alebo nakupujete online, návrhy výsledkov alebo nákupné odporúčania sú dielom umelej inteligencie. Microsoft Translator zasa využíva algoritmy strojového učenia na prepis toho, čo hovoríte, do niektorého z mnohých jazykov.

Často používané metódy strojového učenia: Učenie pod dohľadom, učenie bez dohľadu a učenie posilňovaním

Trénovanie počítačov pomocou označených dát sa nazýva „učenie pod dohľadom“ (supervised learning). Môžu sa používať napríklad fotografie označené štítkami, ktoré uvádzajú, čo je na obrázku zachytené. Algoritmus použitý počítačom potom dokáže tieto štítky vybrať v ďalších dátových súboroch. Keď je teda súbor obrázkov opísaný označením, že zachytáva psy, počítač tomu dokáže porozumieť a rozpoznať podobné obrázky psov.

Metódy strojového učeniaOproti tomu pri „učení bez dohľadu“ (unsupervised learning) rozpoznávajú počítače v dátových súboroch vzorce bez štítkov, na základe hľadania podobností. Algoritmy tu nie sú napísané tak, aby zaznamenali určité typy dát (ako sú obrázky psov), ale aby hľadali príklady, ktoré vyzerajú podobne a dajú sa zoskupiť dohromady.

Pri „učení posilňovaním“ (reinforcement learning) sa počítač učí metódou pokusu a omylu, dokým nenájde najlepší spôsob, ako danú úlohu splniť. Microsoft používa túto techniku v herných prostrediach, ako je Minecraft, na skúmanie možných zlepšení práce „softvérových agentov“ – napríklad s cieľom zaistiť, aby postava ovládaná umelou inteligenciou dokázala nájsť cestu lávovým poľom a nespadnúť doň.

Čo je hlboké učenie?

Hlboké učenie (deep learning) je typom strojového učenia, ktorý sa inšpiruje tým, ako informácie spracovávajú neurónové siete v ľudskom mozgu. V týchto systémoch každá vrstva neurónovej siete transformuje získané dáta do reprezentácie danej informácie, ktorá je vždy o niečo ucelenejšia.

Týmto spôsobom dosiahne systém pochopenie dát na veľmi podrobnej úrovni, ktorá sa potom sčíta do určitej formy inteligentného uvažovania. Keď teda počítač „uvidí“ obrázok psa, najprv v matici pixelov rozpozná tvar, potom môže identifikovať jeho okraje, ďalej obrysy, samotný objekt a tak ďalej, až kým obrázok nerozpozná.

Práve tieto umelé neurónové siete sú motorom nedávnych pokrokov v strojovom učení a v schopnostiach počítačov zvládať úlohy, ako je rozpoznávanie reči, spracovanie prirodzeného jazyka alebo rozpoznávanie obrázkov.

Ovládne umelá inteligencia svet?

Vnímanie umelej inteligencie verejnosťou je z veľkej časti skreslené negatívnym znázorňovaním tejto problematiky v dielach science fiction. Dnešné systémy umelej inteligencie sú však schopné vykonávať iba jednotlivé, špecifické úlohy. Darí sa im v logických úlohách, neovládajú však intuíciu, empatiu ani emočnú inteligenciu. Inými slovami, skutočný vývoj v oblasti umelej inteligencie je na míle vzdialený tomu, čoho sa niektorí ľudia obávajú.

Získavanie dôvery verejnosti v technológie umelej inteligencie sa musí začať vo fáze návrhu a produkty musia vznikať v pevne vymedzenom etickom rámci. Treba sa zamerať na problémy ako ochrana súkromia dát, zneužitie umelej inteligencie, morálne postavenie systémov umelej inteligencie alebo zodpovednosť v prípade, že sa niečo pokazí.

Microsoft uplatňuje pri vývoji umelej inteligencie partnerský prístup a do centra stavia humánne hodnoty. Sme presvedčení, že návrh musí vznikať eticky a že spoločnosti, ktoré tieto technológie vyvíjajú, musia prevziať zodpovednosť za etické aspekty a pri riešení tých najnáročnejších výziev navzájom spolupracovať. Umelá inteligencia by sa nemala stať vlastníctvom jedinej spoločnosti ani národa. Mala by patriť všetkým.

S týmto cieľom pomohla spoločnosť Microsoft založiť neziskovú organizáciu Partnership on AI, ktorá sa prostredníctvom odporučených postupov a otvorenej debaty snaží presadzovať, aby umelá inteligencia prinášala prospech ľuďom i spoločnosti. Vlani sme zostavili vlastný poradenský výbor zameraný na umelú inteligenciu a etiku pri jej konštrukcii a vývoji, aby sme zaručili, že všetky naše systémy umelej inteligencie spĺňajú princípy etického návrhu. Trváme na tom, aby zahŕňali ochranu proti skresleniu, zodpovednosť za algoritmy, boli transparentné a vysvetliteľné a pomáhali ľudstvu bez narušovania ľudského súkromia.

AI a budúcnosť práce

Umelá inteligencia a budúcnosť práce

Intenzívne sa debatuje o tom, ako nám umelá inteligencia bude uberať pracovné miesta, najmä pokiaľ ide o manuálnu prácu, ktorá sa dá automatizovať. V Microsofte sme presvedčení, že tento pohľad je príliš zjednodušený. Väčšina pracovných pozícií zahŕňa rutinné a zdĺhavé úlohy, ktoré znižujú našu produktivitu. Keď ich namiesto ľudí zvládne umelá inteligencia, budú sa ľudia môcť zamerať na dôležitejšiu prácu.

Tým nepopierame, že umelá inteligencia bude mať na podobu pracovísk značný vplyv a že niektoré pracovné miesta úplne nahradí. Zároveň však vytvorí iné vrátane takých, aké doteraz neexistovali. K takému vývoju došlo v každej priemyselnej revolúcii, počínajúc vynálezom tkáčskeho stavu a parného stroja. Dnes, pri štvrtej priemyselnej revolúcii, máme tú výhodu, že môžeme zmeny plánovať s podstatne širším náhľadom. S vhodnou tvorbou politík a s učením sa novým zručnostiam môže vytváranie nových pracovných miest nabrať väčšie tempo než ich úbytok.

Spoločnosť Microsoft už na tomto poli odviedla kus práce a pripravila rad štúdií vplyvu a odporúčaní zásad a politík. V najnovšej aktualizácii našich zásad, ktoré vytvárajú právny rámec umožňujúci ponúknuť prínosy cloud computingu všetkým, zdôrazňujeme, že nová technológia so sebou vždy nesie narušenie zavedených pravidiel. Nemyslíme si síce, že umelá inteligencia nahradí všetky pracovné miesta, sme však presvedčení, že zmení povahu práce a že našou zodpovednosťou je zaistiť, aby ľudia boli na toto obdobie zmien patrične pripravení. Podrobnejšie sa tejto téme venujeme v našej e­knihe The Future Computed (Vypočítaná budúcnosť), ktorá skúma rolu umelej inteligencie v spoločnosti.

Nepodceňujeme však rozsah tejto výzvy ani obavu, ktorú u verejnosti vyvoláva. Prieskum Inštitútu budúcnosti ľudstva Oxfordskej univerzity, ktorý pracoval s názormi expertov na strojové učenie, zistil, že umelá inteligencia by mohla mať do roku 2027 významný vplyv na rolu vodičov kamiónov, do roku 2031 by sa podobne mohla prejaviť v maloobchode a do roku 2053 u chirurgov.

Sme však presvedčení, že potrvá ešte mnoho desiatok rokov, než bude umelá inteligencia vyspelá natoľko, aby ľudí nahradila vo väčšom počte úloh. A až k tomu príde, v každom prípade sa objavia etické otázky, či ide o správny prístup. Veríme preto, že pokiaľ ide o umelú inteligenciu, je dobré zamerať sa na dlhodobý horizont a zodpovedne pristupovať k riešeniu problémov, ktorým čelíme dnes.

Tags: ,