Проектная деятельность обучающихся_Искусственный интеллект

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №126

ИМЕНИ ГЕРОЯ РОССИИ Д.Г. НОВОСЁЛОВА»

Информационно-познавательный проект

Искусственный интеллект

Обучающийся 7 Б класса

Азмагулов Владлен

Наставник

Падерина Светлана Викторовна, учитель информатики

Снежинск

2023 г.

Содержание

Аннотация наставника

Введение

1. Теоретическая часть

   1. Современный искусственный интеллект

   2. Место искусственного интеллекта в мире людей и место людей в мире искусственного интеллекта

   3. Искусственный интеллект – помощник или соперник?

2. Практическая часть

   1. Создание презентации «Искусственный интеллект»

Заключение

Список литературы

Аннотация наставника

Информационно-познавательный проект «Искусственный интеллект» знакомит с понятием искусственного интеллекта, рассматривает направления его развития. Автор пытается выяснить место искусственного интеллекта в мире людей и место людей в мире искусственного интеллекта. Понять, искусственный интеллект – помощник или соперник человека.

Продуктом проекта является мультимедийная презентация «Искусственный интеллект», которую можно использовать на уроке информатики, при проведении интеллектуального классного часа.

Введение

Выбранная мною тема актуальна, т.к. разработки в области искусственного интеллекта смогут кардинально изменить судьбу человека в худшую или лучшую сторону.

Моя работа поможет разобраться, насколько сильно люди приблизились к созданию совершенного искусственного интеллекта, и восстанет ли искусственный интеллект против людей в будущем.

Цель проекта: изучить понятие искусственного интеллекта.

Задачи:

1. Изучить доступную литературу и Интернет-ресурсы по теме проекта.

2. Рассмотреть, что такое искусственный интеллект и понять способы его создания.

3. Разобрать пользу и вред искусственного интеллекта.

4. Представить информацию в виде презентации.

1. Современный искусственный интеллект

Интеллект – качество психики, состоящее из способности приспосабливаться к новым ситуациям, способности к обучению и запоминанию на основе опыта, пониманию и применению абстрактных концепций и использованию своих знаний для управления окружающей человека средой. Общая способность к познанию и решению проблем, которая объединяет все познавательные способности: ощущение, восприятие, память, представление, мышление, воображение, а также внимание, волю и рефлексию.

Искусственный интеллект – наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ; свойство интеллектуальных систем выполнять творческие функции, которые традиционно считаются возможностями человека.

Нейронная сеть – математическая модель, а также её программное или аппаратное воплощение, построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей – сетей нервных клеток живого организма.

Автором термина «искусственный интеллект» является Джон Маккарти, изобретатель языка Лисп, основоположник функционального программирования и лауреат премии Тьюринга за огромный вклад в области исследований искусственного интеллекта.

Можно выделить два направления развития искусственного интеллекта:

• решение проблем, связанных с приближением специализированных систем ИИ к возможностям человека, и их интеграция, которая реализована природой человека;

• создание искусственного разума, представляющего интеграцию уже созданных систем искусственного интеллекта в единую систему, способную решать проблемы человечества.

Но в настоящий момент в области искусственного интеллекта наблюдается вовлечение многих областей, имеющих скорее практическое отношение к искусственному интеллекту, а не фундаментальное. Многие методы были опробованы, но к созданию искусственного разума ни одна исследовательская группа пока так и не подошла. Ниже представлены лишь некоторые наиболее известные разработки в области искусственного интеллекта.

Watson – перспективная разработка IBM, способная воспринимать человеческую речь и производить вероятностный поиск, с применением большого количества алгоритмов. Для демонстрации работы Watson принял участие в американской игре «Jeopardy!», аналога «Своей игры» в России, где системе удалось выиграть в обеих играх.

AlphaZero – программа для нейронных сетей, разработанная компанией DeepMind. 5 декабря 2017 года коллектив DeepMind выпустил препринт AlphaZero, которая в течение 24 часов достигла сверхчеловеческого уровня игры в шахматы, сёги (японская игра по типу шахмат) и го (китайская игра, схожая с шашками), победив чемпионов мира среди программ Stockfish, Elmo.

Deep Patient – искусственный интеллект, который позволяет практически безошибочно диагностировать такие психические расстройства, как шизофрения.

2.Место искусственного интеллекта в мире людей и место людей в мире искусственного интеллекта

В большинстве случаев под искусственным интеллектом подразумевают научное направление, в рамках которого компьютер, следуя определённым программным решениям, может выполнять вещи, выходящие за рамки обычных вычислений и традиционного представления информации.

Сюда можно отнести, например, так называемые творческие функции — задачи, которые считаются прерогативой человека. Раскрасить чёрно-белую фотографию, нарисовать картину в заданном стиле, распознать речь — всё это неформализуемые задачи, которые невозможно было решить с помощью вычислительных машин недавнего прошлого и с которыми вполне справляются современные компьютеры.

Ещё одно интересное направление – обработка больших наборов данных. В окружающем нас мире и поведении людей скрыто множество закономерностей. Эти закономерности нельзя увидеть и осознать: они не бросаются в глаза и проявляются только в каких-то строго определённых случаях. Отловить такие события в череде других подобных – задача, практически невыполнимая для самого наблюдательного человека. Поэтому часто людям даже не приходит в голову, что некое явление может подчиняться каким-то правилам. В частности, речь может идти о постановке диагнозов в медицине. Сбор больших объёмов статистических данных сам по себе не приносит никому пользы – способности человека и даже группы людей просто не позволяют «переварить» терабайты информации. Подобного рода данные называются «big data», что переводится как «большие данные». В этом случае в игру вступает тот тип ИИ, который умеет работать с big data. Компьютеры уже доказали свою эффективность при обработке big data в бухгалтерии и на финансовых рынках, в медицине, юриспруденции, метеорологии, журналистике и т. д.

Третье направление развития искусственного интеллекта — работа с большими объёмами информации, поступающей в реальном времени. Это беспилотный транспорт и его способность распознавать дорожную обстановку.

Таким образом, искусственный интеллект всё же больше похож на сложный инструмент, чем на могучего монстра, покушающегося на человечество. Кроме того, искусственный интеллект не имеет того, что люди называют «волей». По сути, даже самообучение систем искусственного интеллекта запускается человеком и по воле человека.

Для применения в быту доступны роботы с искусственным интеллектом. Продаются роботы-гуманоиды Pepper, разработанные японской компанией Softbank совместно с такими компаниями, как тайваньская компания Foxconn, китайская Alibaba и французская Aldebaran Robotics.

Самой успешной областью для разработчиков искусственного интеллекта стало образование. И преподаватели, и ученики постоянно пользуются приложениями для чтения и изучения разных предметов. Первые устройства для обучения начали появляться ещё в 80-х годах прошлого века: системы с интерактивными тренажёрами для занятий математикой, иностранными языками и многими другими дисциплинами, а теперь онлайн-обучение позволяет каждому преподавателю заметно расширить аудиторию.  Я считаю, что этот процесс будет развиваться и дальше, но всё-таки живые учителя из школ не исчезнут и по-прежнему будут вести основные предметы.

Герман Греф обратил внимание студентов, что идти учиться на юриста или программиста больше не имеет смысла. Машины справляются с этим лучше. В одном шаге от полной автоматизации рынок бухгалтерских услуг. Использование искусственного интеллекта в медицине уже дало фантастический результат! В качестве диагноста искусственный интеллект работает гораздо лучше обычного терапевта широкого профиля. Эксперименты в хирургии с применением машинного обучения тоже демонстрируют хорошие показатели. По улицам США уже ездят беспилотные Uber-такси. Что это значит для нас, людей? Ровным счётом только то, что люди в перечисленных выше областях потеряют работу и такие профессии больше не нужны. С системами искусственного интеллекта не надо заключать трудовые договоры, их не надо отправлять в отпуск и оплачивать им больничные и социальные пакеты. Достаточно лишь нажать «пуск».

Всё, о чём говорилось до этого момента, безусловно, важно, однако замещение профессий – это вызов, обусловленный «незрелостью» общества и временной неготовностью сосуществовать с машинами в новой реальности. Теперь пришло время обсудить настоящую проблему, присущую современным системам искусственного интеллекта. Она заключается в том, что никто не имеет ни малейшего понятия, как именно он работает!

Сложность лишь в том, что на данный момент времени нет понимания, как именно взаимодействуют структуры внутри обученного, действующего искусственного интеллекта. Учёные предполагают, что внутри обученных нейросетей создаются некие структурные элементы, паттерны, и именно на основании этих паттернов и обрабатывается вся входящая информация. К сожалению, сейчас не существует никакого инструмента, который мог бы «влезть в паттерн» и что-то там подправить, если что-то пойдёт не так. То есть при обнаружении ошибки придётся перестроить и переобучить всю нейросеть. Интересно, что такая неспособность человека управлять тем, что он сам создал своими руками, уже привела к интересным с точки зрения науки результатам. В Питтсбургском университете создана модель искусственного интеллекта, позволяющая предсказывать развитие осложнений у больных пневмонией. Нейросеть вроде бы справлялась очень хорошо, но была обнаружена ошибка во входных данных обучения искусственного интеллекта, что сделало всю логику работы бессмысленной.

Ошибки – вечный спутник человека, и вполне естественно, что они совершаются людьми при построении и программировании IT-систем. Даже при «безошибочной» работе современного компьютера возникают тысячи ошибок, которые незримо исправляются специальными корректирующими алгоритмами. Неприятность лишь в том, что современные вычислительные системы почти достигли своего предела. Дальше уменьшать размер транзистора нельзя, возникает туннельный эффект, который рушит всю логику работы полупроводниковых устройств.

Сейчас ведутся активные разработки квантового компьютера – устройства, которому не будет мешать туннельный эффект в полупроводниках и которое будет работать не на привычной нам логике нулей и единиц, а станет использовать суперпозицию, иначе говоря — прекрасно всем известный принцип неопределённости Гейзенберга. Вычислительная мощность компьютеров, использующих логику суперпозиции (или «квантовые компьютеры»), обещает быть фантастической, но, как всегда, есть одно «но». Процент ошибок в работе таких компьютеров будет на много порядков выше, чем у систем на традиционной двоичной логике. Алгоритмы коррекции должны стать значительно более совершенными, чем сейчас.

Однако представим такую неприятность. Обученная нейросеть на базе квантового компьютера оперирует своими собственными паттернами, в которые никто не способен влезть. В процессе работы в паттерне возникают ошибки, которые алгоритм коррекции отловить не в состоянии. К каким последствиям может привести такая ошибка? Ответа нет. Не зная, как функционирует искусственный интеллект изнутри, мы не способны понять и последствия. Может не случиться ничего, а может… Кто знает?

А теперь рассмотрим реальные выгоды и угрозы искусственного интеллекта.

Отказаться от использования искусственного интеллекта уже не получится. Все новейшие исследования базируются на обработке big data. Каким бы ни был гениальным человек, он не сможет самостоятельно обработать современные гигантские потоки информации. Отказ от использования искусственного интеллекта в этой области будет означать отказ от новых лекарств и излечения смертельных болезней, невозможность предугадать климатические катастрофы. Многие инновационные области пострадают, в их числе, например, генная инженерия, физика новых материалов и т. д. Таким образом, развитие и широкое использование искусственного интеллекта избавит нас от неизлечимых сегодня болезней, накормит и напоит, оденет, даст возможность практически бесплатно передвигаться по всему миру, сделает ненужными многие формальности и одновременно повысит безопасность.

С другой стороны, тот же искусственный интеллект лишит работы и ликвидирует миллионы рабочих мест. Многие профессии исчезнут. Конечно, сейчас никто не жалеет об исчезнувших шарманщиках, кучерах и фонарщиках, но стоит помнить, что профессий не так много, тем более тех, где не требуется учиться всю жизнь. Что будут делать люди в новом мире, где бессмысленно станет получать какую-либо профессию и где не будет возможности заработать?

«Паттернальное» мышление нейросетей и невозможность понять и скорректировать ошибки данных и логику работы искусственного интеллекта могут привести к непредсказуемым последствиям. Что если искусственный интеллект, созданный чтобы отслеживать террористов, увидит паттерн злоумышленника у совершенно невиновного человека? Оправдаться будет невозможно, да и не перед кем. Что если нейросеть, созданная для ранней диагностики заболеваний, вдруг «заболеет сама» и начнёт генерировать ошибочные схемы лечения? Отследить такие сбои логики работы, как правило, чрезвычайно тяжело. Они становятся очевидны, когда уже появится некое критическое число пострадавших.

Исходя из всего сказанного выше, самый главный вопрос, на который стоит поискать ответ уже сейчас, – это не то, будет ли искусственный интеллект с нами дружить или враждовать, а чем будет заниматься человек, освобождённый от всех забот, в новом мире недалёкого будущего?

3. Искусственный Интеллект – помощник или соперник?

Сегодня искусственный интеллект – верный помощник человека. Но если завтра он станет умнее человека, что тогда? – вопрос, который сейчас бурно обсуждают во многих СМИ и ещё более бурно – в научной фантастике. Но что значит «быть умнее»? Ум измеряется многими параметрами, и по некоторым из них – объём памяти, быстродействие – компьютер с самого начала неизмеримо превосходит человека. Назначение ума – добывать новую информацию о мире и строить на её основании способствующие адаптации модели реальных явлений, а не только манипулировать уже добытой информацией по заданным человеком алгоритмам, что лишь и делают даже самые продвинутые вычислительные машины. Иными словами, всё, что может сделать машина, – записать по-новому уже известные знания. А добывать поистине новую информацию могут лишь какие-то органы чувств или измерительные приборы. Такие приборы уже давно подключаются к электронному мозгу, и он уже давно умеет на звуковые, световые и прочие сигналы реагировать «разумно», то есть так, как ему предписывает человеческий разум. А если такого предписания не поступит, компьютер не сможет даже отличить важную информацию от неважной.

Но что позволяет нам различать важное и неважное, значительное и незначительное? Прежде всего, наше тело: оно считает значительным всё, что причиняет ему страдание: голод, холод, боль; это и заставляет нас принимать всевозможные меры, чтобы ослабить или вовсе избежать боли и дискомфорта. Так возникают цели, желания, а наш интеллект – слуга желаний. Если бы у нас не было тела, интеллект не мог бы создать и науку. Он бы даже не мог классифицировать предметы на большие и маленькие, далёкие и близкие, мягкие и твёрдые, горячие и холодные, тяжёлые и лёгкие, красные и белые, кислые и сладкие, с чего и начинается наука. Конечно, для нас важны и удовольствия, но всё-таки высшее из удовольствий – прекращение страданий, и почти все сигналы нашего тела – это сигналы боли, то есть опасности: тут жмёт, там трёт, откуда-то тянет гарью…

Впрочем, боль бывает не только физической, но и душевной. Наша психика тоже разделяет мягкое и твёрдое обращение, горячий и холодный приём, и если бы у нас не было тела, то не было бы и ни малейшей возможности понять, что общего между мягкой подушкой и мягким обращением, между тёплой ванной и тёплым приёмом.

Искусственному интеллекту, лишённому тела и психики, никогда не понять подобных выражений и не обрести желаний и целей, которые только и порождают всякую интеллектуальную деятельность. Поэтому опасаться того, что электронный мозг восстанет против человека, примерно то же самое, что опасаться, как бы трактор не восстал против тракториста. Разумеется, из-за ошибок в программе или из-за сбоев электронный мозг может направить ракету или автомобиль против «хозяев», но это будет обычная авария, а не восстание. Если угодно, восстание хаоса против порядка, но никак не восстание одного порядка против другого.

Таким образом, превосходство человека над искусственным интеллектом заключается в том, что тело человека непрестанно поставляет ему новую информацию из внешнего мира и подсказывает эвристические аналогии из мира физического. Интеллекту без тела было бы мыслить не о чем и незачем.

Так что можно придумывать искусственному интеллекту различные тела с различными органами чувств и различными потребностями и получать всё новые и новые модели мироздания, которые будут не лучше и не хуже друг друга. Обсуждать можно лишь то, какие из них будут лучше способствовать адаптации тела искусственного интеллекта.

А что, если в результате внутренней эволюции у самого искусственного интеллекта появится сознание? Такого быть не может. Образ себя даже у человека возникает в результате общения с другими людьми, лишь через посредство этих «зеркал» человек и создаёт представление о себе.

Но если бы у искусственного интеллекта всё-таки появилось сознание, привело бы это к конфликту с людьми или, наоборот, к сотрудничеству? К конфликтам, равно как и к сотрудничеству, приводит не наличие сознания, а наличие несовпадающих либо совпадающих интересов. Интересы же порождаются телом, а не интеллектом.

Тем не менее некий «бунт машин» теоретически всё-таки возможен. Теоретически вполне возможно создать устройство, способное искать себе «пропитание» — источники энергии. И нет ничего невозможного в том, что такие устройства начнут успешно конкурировать с людьми в борьбе за такого рода ресурсы. Они могут и самих людей посчитать такими ресурсами. Но мне кажется, что люди уничтожат себя раньше, чем за них примутся машины...

С тех пор как Карел Чапек придумал биологических роботов, взбунтовавшихся против создателей, писатели-фантасты тысячи раз описывали «бунт машин», «восстание роботов», апокалипсис и постапокалипсис. Были, конечно, и произведения, где роботы выполняли всю физическую работу, помогали и заботились о людях. Характер предсказаний фантастов определялся не столько реальными тенденциями в развитии кибернетики, сколько личными эмоциями.

Страхи фантастов по поводу того, что искусственный интеллект в будущем захватит власть над миром, занимают теперь учёных, инженеров, предпринимателей и даже политиков. Качественный скачок подготовлен, назрел и вот-вот произойдёт. Завтра системы с искусственным интеллектом станут умнее и сильнее нас во всех отношениях – и что тогда?

Насколько риск реален? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно ответить на вопрос более общего характера: сможет ли искусственный интеллект ставить перед собой личные цели, ни в коей мере человеком не определяемые?

Умение независимо ставить перед собой цель, заранее не заложенную в программе поведения, – к этому должен будет прийти искусственный интеллект, если мы говорим, что он когда-нибудь решит избавиться от человечества. Искусственный интеллект должен будет тогда поставить перед собой цель – власть над миром. Человечество мешает достижению этой цели – это мотив для убийства.

Разумеется, разработчики искусственного интеллекта всё это прекрасно понимают. В нынешнем развитии того, что мы называем искусственным интеллектом, нет ни одной реальной тенденции, которая в будущем привела бы к тому, что у искусственного интеллекта появится цель – уничтожить человечество и получить власть над миром.

Возражение: уже сейчас программисты создают такие сложные нейронные цепи, такие сложные ИИ, что не могут предсказать, как конкретно поступит искусственный интеллект в той или иной ситуации. Но цель задают конструкторы – ни один современный искусственный интеллект пока не может хоть на йоту изменить цель своего существования. Другое дело, что цели, которые ставит перед собой человек, бывают порой такими сложными и неопределёнными, что задавать их искусственному интеллекту попросту бессмысленно.

Искусственный интеллект не знает, чего человек хочет. А сам человек знает? И если даже знает, то ведь все люди хотят разного, мечтают о разном, цели разных людей очень часто противоречат друг другу.

Действительно, проблема не в том, захочет ли искусственный интеллект уничтожить или поработить человечество. Проблема в том, что ни человек, ни искусственный интеллект не являются «венцом творения», они лишь ступени эволюционной лестницы. Человек мыслит аналогиями, а аналогии – штука чрезвычайно ненадёжная, когда речь идёт об эволюции таких разных систем, как человек и искусственный интеллект.

Означает ли это, что искусственный интеллект безопасен для людей? Нет, конечно. Он опасен ровно настолько, насколько сам человек опасен для себя. Человек может создать боевой искусственный интеллект. И цель поставит – уничтожение «живой силы».

Если кого-то человек и должен опасаться – так это зверя в самом себе. Собственных чувств, эмоций и желаний. Зверя, которого не будет в искусственном интеллекте.

И последнее: роботы Чапека выступили против создателей после того, как создатели наделили свои творения эмоциями. Тогда роботы СТАЛИ ЛЮДЬМИ и взбунтовались.

Против интеллекта интеллект не бунтует.

Заключение

Я понял, что искусственный интеллект – это научное направление по созданию интеллектуальных машин, способных выполнять нестандартные задачи, с которыми обычные вычислительные машины справиться не могут.

Искусственный интеллект очень нужен и полезен людям. В ближайшем будущем нейросети смогут решать большинство проблем человечества. Однако создание идеального искусственного интеллекта требует увеличения вычислительной мощи компьютеров и больших затрат. Искусственный интеллект сильно зависит от своих создателей. Люди задают цели и дают данные. Пока искусственный интеллект не научится ставить сам перед собой цели, он будет беспрекословно служить человеку.

Но, никто точно не может сказать, как поступит искусственный интеллект, когда обретет сознание. Может произойти что угодно. Всё зависит лишь от того, какими окажутся его интересы и будут ли они направлены против людей.

Список литературы

Выпуски ежемесячного научно-популярного журнала «Наука и жизнь» за 2022 год.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Интеллект

https://ru.wikipedia.org/wiki/Искусственный_интеллект

https://ru.wikipedia.org/wiki/Искусственная_нейронная_сеть

https://www.nkj.ru