kunstig intelligens - technical university of denmarktobo/kunstig_intelligens_fuaalborg.pdfvil vi...

$Page 1: Kunstig intelligens - Technical University of Denmarktobo/kunstig_intelligens_fuaalborg.pdfVil vi nogensinde f a kunstig intelligens p a science ction-niveau? ... \Arti cial intelligence$

Kunstig intelligens

Thomas Bolander, Lektor, DTU Informatik

Folkeuniversitetet i Aalborg, 12. april 2012

Thomas Bolander, FU Aalborg, 12/4-12 – p. 1/32

Lidt om mig selv

Thomas Bolander

• Lektor i logik and kunstigintelligens ved DTU Informatik(siden 2007).

• Leder af iMARS Lab (intelligentMulti-Agent Robotic SystemsLab) pa DTU Informatik.

• Studieleder for Matematik paFolkeuniversitetet i København.

• Aktuel forskning: At udstyrekunstig intelligens-systemer meden Theory of Mind.

Asociale robotter

Frustrerede brugere af hospitalsrobotter iUSA:• “TUG was a hospital worker, and its

colleagues expected it to have somesocial smarts, the absence of which ledto frustration—for example, when italways spoke in the same way in bothquiet and busy situations.”

• “I’m on the phone! If you say ’TUGhas arrived’ one more time I’m goingto kick you in your camera.”

• “It doesn’t have the manners we teachour children. I find it insulting that Istand out of the way for patients... butit just barrels right on.” TUG hospitalsrobot

Kunstig intelligens i science fiction

Kunstig intelligens i vores nære omgivelser

Hvad er kunstig intelligens?

Vil vi nogensinde fa kunstig intelligens pa sciencefiction-niveau?

Svært spørgsmal!

Lad os starte med et (tilsyneladende) simplerespørgsmal: Hvad er kunstig intelligens?

John McCarthy, den kunstige intelligens’ fader,siger:

“Artificial intelligence is the science andengineering of making intelligentmachines, especially intelligentcomputer programs.”

Super, men hvad er “intelligens”???

John McCarthy, 2006

Hvad er intelligens?

Intelligens er et meget vanskeligt begreb.

En (forsøgsvis) definition af 52 amerikanske psykologer (1994):

“Intelligence is a very general mental capability that, amongother things, involves the ability to reason, plan, solveproblems, think abstractly, comprehend complex ideas,learn quickly and learn from experience.”

Karakteriserer helt klart nogen af nøgleegenskaberne som kunstigintelligens-systemer skal have.

Men til hvilken grad? Og hvordan tester vi det?

Turing-testen

Alan Turing-artikel fra 1950:

• Kan maskiner tænke?

• Hvordan kan vi testedet?

• Svært, men følgendekan vi teste:

• Kan en computeropføre sig uskelneligtfra et menneske?

Turing Test:

• 1 dommer, 1 computer,1 menneske.

• Dommerens opgave:Hvem er hvem mellemcomputer og menneske.

Alan Turing, 1954

Loebner-prisen

• Loebner-prisen: Arlig chatbot-konkurrence om at klareTuring-testen bedst muligt.

• Bedste chatbot: 4.000$.

• Klarer Turing-testen fuldstændigt: 100.000$. De penge er stadig ibanken!

Følgende slide: En dialog med chatbotten Jabberwacky (Cleverbot), enaf de mest vindende gennem arene.

Jabberwacky: Have you read any books lately?Thomas: Yes.Jabberwacky: What books have you read?Thomas: “I am a strange loop”.Jabberwacky: Yes you are.Thomas: Is that supposed to be funny?Jabberwacky: Yes.Thomas: OK, accepted, it was kind of funny.Jabberwacky: No. Who are you trying to convince?Thomas: You.Jabberwacky: Tell me something funny.Thomas: The best joke I know is in Danish.Jabberwacky: That’s a poem I guess, tell me another.Thomas: Why don’t you tell me one?Jabberwacky: I don’t know any.Thomas: How can you not know any jokes?Jabberwacky: No, not that, what about star wars?Thomas: I don’t like star wars.Jabberwacky: Why don’t you like star wars?Thomas: I find it boring.Jabberwacky: How very British of me. I’m sorry. Are you going out tonight?Thomas: No, I’m preparing a talk for tomorrow.Jabberwacky: Preparing to become what?

Chatbots i vores nære omgivelser• Chatbots bliver bragt til live: SAS (Eva), IKEA

(Anna), ...

• Og chatbots dør: Frederiksberg Kommune(Betty), Odense kommune (Knud), ...

• Karakteristisk: Matcher centrale ord ispørgsmalet mod ord i en database.

Anna (IKEA):

• Q: Er IKEA billigere end ILVA?

• A: IKEAs koncept er lave priser...

• Q: Er øl billigere end vin?

(Anna), ...

Anna (IKEA):

(Anna), ...

Anna (IKEA):

(Anna), ...

Anna (IKEA):

(Anna), ...

Anna (IKEA):

Chatbots i vores nære omgivelser

Eva (SAS):

• Q: Er SAS billigere end Air France?

• A: Jeg kan forsta, at du gerne vil vide noget om kampagner ogspecialpriser...

• A: Jeg tror, at du spørger om, hvad du ma medbringe i bagagen...

Eva (SAS):

Turing-testen og dens relevans

Konklusion: At besta Turing-testen er stadig ikke lige rundt om hjørnet

Men hvor relevant er den overhovedet?

Lidt historie: Den tidlige optimisme

Den kunstige intelligens historie er næsten lige sa lang som computerensegen: startende i de tidlige 1950’ere.

Den tidlige periode (50’ere og 60’ere) karakteriseret ved:

• Meget høje forventninger

• Kraftig undervurdering af kompleksiteten af den menneskeligehjerne.

“It is not my aim to surprise or shock you—but the simplestway I can summerize is to say that there are now in the worldmachines that think, that learn and that create. Moreover, theirability to do these things is going to increase rapidly until—in avisible future—the range of problems they can handle will becoextensive with the range to which the human mind has beenapplied” (Herbert Simon, 1957).

Denne “visible future” trækker øjensynligt ud...

Landvindinger i 50’erne og 60’erne

Den grænseløse optimisme i 50’erne og60’erne kom ikke ud af ingenting. Computereovervandt mange problemer somtilsyneladende krævede “rigtig intelligens”:

1. Spille skak (bedre end de flesteamatører).

2. Bevise geometriske sætninger (bedre endde fleste matematikstuderende).

3. Løse geometriske analogi-problemer(IQ-tests). ↗

4. Det første “elektroniske menneske”,Shakey the Robot. −→

Vi har ræssonering (alle), planlægning (1 &4), abstrakt tænkning (2 & 3), læring (4).

Maskinoversættelse

De tidlige succeser i kunstig intelligens skabte en stemning af: “Hvis vikan gøre dette, kan vi gøre hvad som helst.” Og det forsøgte de sa...

Maskinoversættelses-projekt: fra russisk til engelsk.Reaktion pa den succesfulde opsendelse af Sputnik(1957).

De var for naive: Oversættelse ved simplesyntaks-transformationer.

Oversættelse engelsk → russisk → engelsk:

“The spirit is willing but the flesh is weak” →“The vodka is good but the meat is rotten.”

Maskinoversættelse i dag med Google Translate:

“Pilots are flying planes” → “Piloter flyver fly.”“Men are flying planes” → “Mænd er flyvende fly.”

Maskinoversættelse

Den kunstige intelligens’ storhed og fald

Slut 60’ere: Færre succeser. Stadig ingen “tænkende maskiner” i denstærke betydning som forventet/lovet.

Resultat: Stor skuffelse!

I 1973 sløjfede den britiske stat al støtte til kunstig intelligens baseret paen rapport som konkluderede:

“in no part of the field have discoveries made so far producedthe major impact that was then promised.”

Sa kan man lære ikke at love for meget!

Den kunstige intelligens’ storhed og fald

Slut 60’ere: Færre succeser. Stadig ingen “tænkende maskiner” i denstærke betydning som forventet/lovet.

Resultat: Stor skuffelse!

I 1973 sløjfede den britiske stat al støtte til kunstig intelligens baseret paen rapport som konkluderede:

“in no part of the field have discoveries made so far producedthe major impact that was then promised.”

Sa kan man lære ikke at love for meget!

Nyt liv til kunstig intelligens

Fra slutningen af 80’erne: Kunstig intelligens vækkes til live igen. Numere en mere realistisk stemning: “Vi tager hvad vi kan fa.”

• 1991. USAs forsvar bruger etplanlægningssystem til at handtereGolfkrigs-logistikken. Besparelse størreend samlet sum investeret i kunstigintelligens i arene 1950–1991.

• 1994. Førerløs bil kører 1000 km paoffentlige veje i Frankrig.

• 1997. IBMs skakcomputer Deep Blueslar verdensmesteren Gary Kasparov.

• 2001. En computer vinder enkonkurrence i aktiehandel.

• 2011. IBMs Jeopardy-computerWatson slar verdensmestrene iJeopardy.

• 2011. IBMs Jeopardy-computerWatson slar verdensmestrene iJeopardy. Thomas Bolander, FU Aalborg, 12/4-12 – p. 18/32

Deep Blue

Men: 90’ernes og 00’ernes kunstig intelligens-systemer er ikke mere“tænkende maskiner” i den stærke betydning end systemerne fra 50’erneog 60’erne.

Deep Blue er baseret pa nøjagtig samme strategi som skakcomputernefra 50’erne.

Forskellen er primært en dramatisk øgning i beregningskraft: 500specialdesignede skakprocessorer beregner 200 millioner træk i sekundet.

Kasparov om Deep Blue

Gary Kasparov om Deep Blue i Huffington Post, 2010:

“The AI crowd, too, was pleased with the result and theattention, but dismayed by the fact that Deep Blue was hardlywhat their predecessors had imagined decades earlier when theydreamed of creating a machine to defeat the world chesschampion. Instead of a computer that thought and played chesslike a human, with human creativity and intuition, they got onethat played like a machine, systematically evaluating 200million possible moves on the chess board per second andwinning with brute number-crunching force.”

“Deep Blue was only intelligent the way your programmablealarm clock is intelligent. (Not that losing to a $10 millionalarm clock made me feel any better).”

Modstridende følelser

Succeser i kunstig intelligens leder ofte til modstridende følelser:

• Vi er imponerede over hvad kunstig intelligens-systemerne kan.

• Vi er skuffede over hvordan de gør det.

Intelligens og skak

Kan man spille skak perfekt uden at have nogen form intelligensoverhovedet?

→ Db6

→ Dd8+

... →...

Intelligens og skak

Kan man spille skak perfekt uden at have nogen form intelligensoverhovedet?

→ Db6

→ Dd8+

... →...

Hvis Turing-testen bliver bestaet

Men hvad hvis et kunstig intelligens-system til sidst bestar Turing-testen?

Formodentlig vil det samme ske:

• Computer: En maskine som kan“flippe bits” i henhold til en strengtdefineret opskrift.

• Kan simuleres af et menneske:Manuelt og mekanisk benyttedepapir, blyant og et stykke (megetstort) papir.

Hvor er “tænkningen” og “forstaelsen”?

Vi mennesker ma da være mere end det?

Karakteristika ved kunstig intelligens-systemer i dag

• Domæne-specifikke fremforgeneriske.

• Simple algoritmer fremforhøjere kognitive evner.

• En masse ra beregningskraft.

Kunstig intelligens er os overlegen para beregningskraft, men ikke pahøjere kognitive evner.

Wired Magazine, January 2011Thomas Bolander, FU Aalborg, 12/4-12 – p. 24/32

Karakteristika ved kunstig intelligens i dag

Kort sagt:

• Kunstig intelligens har haft enorm bade kommerciel og akademisksucces hvad angar løsning af specifikke velafgrænsede problemer(svag KI).

• Kunstig intelligens har stort set (endnu) ikke haft nogen succesoverhovedet hvad angar dynamisk og fleksibel intelligens, somselvstændigt kan lære vilkarlige nye opgaver som mennesker kan(stærk KI).

Formodning: Givet et vilkarligt konkret velafgrænset problem, er det kunet spørgsmal om tid før vi kan fa en computer/robot til at løse dettespecifikke problem.

Den kunstige intelligens’ fremtid

Betyder dette at højere kognitive evner er irrelevante i forhold tilkunstig intelligens?

Nej, bestemt ikke!

Eksempel. Menneske + skakcomputer spiller meget bedre end toskakcomputere.

Højere kognitive evner er essentielle for den kunstige intelligens’ helligegral: generisk kunstig intelligens.

Men vi er ikke helt der endnu...

+ > +

Vil robotter overtage verden?

Maske, men ikke lige med det første.

Bevis: Ikke et eneste kunstig intelligens-system har endnu klaret at løseproblemer som er signifikant forskellige fra dem det var programmeret til.

Watson spiller ikke skak og Deep Blue ikke Jeopardy. Og de vil heller ikkevære i stand til at lære det.

Grænserne for kunstig intelligens

Er der fundamentale grænser for graden af kunstig intelligens som kanopnas?

Endnu ikke noget uafviseligt bevis for hverken “ja” eller “nej”.

Nogen vil maske sige: Kunstig intelligens vil aldrig løse problemer somkræver “rigtig intelligens”. Men vi kan ikke finde ud af hvad “rigtigintelligens” er.

Selv en computer som bestar Turing-testen vil vi maske ende med atopfatte som at “snyde” sig til resultatet.

Lokal forskning i kunstig intelligens lige nu

Eksempler:

• IT-universitetet: Kunstig intelligenstil container shipping i samarbejdemed Maersk.

• DTU Informatik: Software tilkategorisering af musik.

• DTU Informatik: Theory of Mind ikunstig intelligens.

• DTU Informatik: Kunstig intelligenstil Ørsted Satelliten.

• DTU Elektro: Intelligente robotter tillegetøjsindustrien (intelligenteLEGO-klodser).

• Maersk-instituttet: Robotter tilældrepleje.

Eksempler:

Kunstig intelligens i kursus pa DTU

Kunstig intelligens i den nærmeste fremtid

Følgende er de mest oplagte:

• Mere fritid: Flere service-robotter i vores omgivelser, som kanhjælpe med de daglige gøremal pa mere fleksibel og intelligent visend nutiden støvsugerrobotter.

• Mere automation: førerløse biler, flere robotter i industrien, flerehospitalsrobotter, osv.

• Mere underholdning: bedre og mere “realistiske” computer-styredemedspillere og modspillere i computer-spil.

• Bedre udnyttelse af ressourcer: intelligent energi-forbrug,intelligente hjem.

Afsluttende bemærkningerTilbage til det oprindelige spørgsmal:

Vil vi nogensinde fa kunstig intelligens pa science fiction-niveau?

Godt spørgsmal! I det mindste er følgende relativt sikkert:

• Kunstig intelligens vil ga i retningen af at opna (simulere) højerekognitive evner.

• Kunstig intelligens vil med sikkerhed ændre vores daglig.• I mindst samme omfang som computeren og internettet allerede har

gjort det.

tidlig computer tidligt internet tidlig robotThomas Bolander, FU Aalborg, 12/4-12 – p. 32/32

kunstig intelligens - technical university of denmarktobo/kunstig_intelligens_fuaalborg.pdfvil vi...

Documents