ROZDZIAŁ XI - SZTUCZNA INTELIGENCJA - KOMPUTER NASZYM KONKURENTEM?
2 aspekty dzięki którym w badaniach nad mózgiem komputery odgrywają ważną rolę:
bez komputera te badania są niewyobrażalne
komputer można pojąć jako model umysłowych możliwości człowieka (przynajmniej niektórych)
brak ostrej granicy pomiędzy obydwoma zastosowaniami
na ile przetwarzanie informacji w komputerze odpowiada przetwarzaniu w mózgu = pytanie o komputer jako model mózgu
Co czyni człowieka człowiekiem?
samoświadomość
zdolność samokontroli ( panowanie nad popędami, instynktami, emocjami)
zdolność posługiwania się narzędziami [posługiwanie się techniką] (niektóre zwierzęta też posługują się narzędziami, ale to człowiek ich zastosowanie rozwinął w nieporównywalnie większym stopniu)
Zdolność posługiwania się narzędziami - pierwotnie zwiększenie zdolności manipulacyjnych naszego ciała; obecnie: wraz z komputerami pojawiła się szansa poszerzenia możliwości intelektualnych człowieka, komputery jako „selektywne wzmacnianie inteligencji” - pewne zadania wykonują lepiej niż człowiek.
„Przewaga” komputera nad człowiekiem:
komputery liczą szybciej i dokładniej
systemy bankowe - praca banków i giełdy zależna od systemów komputerowych
organizacja transportu i ruchu pasażerskiego (zwłaszcza turystycznego) - rezerwacja biletów międzynarodowych, kontrole na lotniskach itd.
przekazywanie informacji i szybka komunikacja
działalność mediów
szybsze tworzenie dokumentów, prac naukowych itp., z możliwością nanoszenia zmian i poprawek
ujemny wpływ na środowisko - wg Josefa Weizenbauma - wzrost zużycia papieru (zamiast zamierzonego spadku), piszemy - drukujemy - znajdujemy błędy - nanosimy poprawki - drukujemy jeszcze raz
dawniej pisano z większą koncentracją - błąd = przepisanie kartki lub nawet całej pracy od nowa
niechlujstwo w pisaniu tekstów wychodzi w czasie pracy z Internetem i podczas wysyłania maili - nie przykłada się uwagi do poprawnego formułowania wiadomości,
'kultura” poczty e-mail - na wiadomość należy odp w ciągu 24h (stały kontakt z komputerem), jeśli jest to niemożliwe wysłanie wiadomości do wszystkich możliwych korespondentów z uprzedzeniem - „przywiązanie do swojego miejsca pracy”
każdy kontroluje każdego
brak fizycznego kontaktu między ludźmi, łączność ze światem = ekran monitora = „nowy” partner
kantaty z ludźmi „poza czasem”, rozmowa nie odbywa się „tu i teraz” - zamiast rozmowy interakcja z monitorem
akt komunikacji zależny ode mnie - kiedy mi się zachce użyć komputera dla komunikacji
komputer staje się niewolnikiem
relacje i oddziaływania pomiędzy komputerem i człowiekiem sprzyjają tworzeniu się archaicznych stosunków społecznych (Weizenbaum)
stosunkowo prymitywne rozwiązania techniczne w monitorach komputerowych (obraz pisany na monitorze wydaje się jednorodny, ale nie jest ciągły; być może wysoka częstotliwość impulsów światła emitowanego wpływa na przetwarzanie bodźców w oku oraz w innych strukturach układu wzrokowego)
monitory powinny stać się tematem dyskusji na temat „elektronicznego smogu”
Rozwój technik ma daleko idące skutki społeczne.
Teoria chaosu i „efekt motyla”
trzepot motylich skrzydełek w Tokio może spowodować tornado na Karaibach - drobne przyczyny mogą mieć poważne i nieodwracalne skutki
„efekt motyla” dotyczy także ludzi - nie możemy przewidzieć z całą pewnością jakie konsekwencje dla systemu społecznego mogą mieć określone przedsięwzięcia
Medycyna - zmiany społeczne wynikające z wprowadzenia do użytku systemów przetwarzania danych:
komputerowa analiza krwi - możliwość całościowego morfologiczno - chemicznego przebadania krwi pacjenta, nie tylko oznaczonych przez lekarza składników istotnych ze względu na podejrzewane schorzenie
„pacjent - szklana panienka” - dostępność informacji sprawia, że po nią sięgamy = tworzymy nowy obraz samego siebie, jako pacjenci dowiadujemy się o rzeczach, których nie byliśmy świadomi, dodatkowa wiedza może być dodatkowym obciążeniem psychicznym
w nowoczesnej diagnostyce mózgu używanie komputerów jest koniecznością, komputer pozwala na stosowanie różnych technik obrazowego badania mózgu - dzięki specjalnym programom jedynie komputer jest w stanie przetworzyć wprowadzone dane i przedstawić je w postaci czytelnych obrazów
emisyjna tomografia pozytronowa (PET) - w którym obszarze mózgu w czasie działania dokonuje się najintensywniejszy metabolizm;
magnetyczny rezonans jądrowy (NMR) - pozwala dokładnie opisać budowę mózgu; na podstawie zmian ukrwienia opisuje przebieg funkcjonowania mózgu także podczas wykonywania zadań percepcyjnych i pamięciowych
encefalografia magnetyczna (MEG) - pozwala określić źródła bioelektrycznej aktywności w mózgu; zadanie dla informatyków na przyszłość: w jaki sposób na podstawie danych uzyskanych z pomiarów rekonstruować źródła aktywności bioelektrycznej w mózgu
badania podstawowe - wyłonienie się nowych możliwości technicznych, powstanie nowych koncepcji naukowych, np. doświadczenia za pomocą akceleratorów w fizyce są sterowane komputerowo; nie tylko badania ale i analiza uzyskanych wyników
podróż na księżyc możliwa była wcześniej - dokonano jej dopiero po obliczeniu dokładnego toru lotu rakiety (za pomocą komputera)
nowożytność - eksperyment + teoria, współczesność: eksperyment + teoria + symulacja (dzięki możliwości manipulowania dużą liczbą danych)
symulacja zastępuje eksperymentowanie, tam gdzie jest niemożliwe, np. prognozowanie pogody - wcześniejsze rozpoznanie nadciągającego tornada pozwala na uratowanie ludzi
symulacja jest przydatna w badaniach neurobiologicznych - złożoność procesów i przemian przebiegających w mózgu uniemożliwia precyzyjne rozpoznanie i opisanie, w jaki sposób oddziaływania pomiędzy komórkami sterują naszym zachowaniem i przeżywaniem. Metodą symulacji w obrębie sztucznych „sieci neuronalnych” reprezentujących funkcje cząstkowe mózgu można sprawdzić jakie właściwości systemowe mają te sieci przy zdefiniowanych warunkach granicznych
Przebieg informacji w ludzkim mózgu:
odbiór informacji za pomocą zmysłów ---> magazynowanie informacji w pamięci ---> ocena informacji pod względem wartości dla naszego samopoczucia oraz poczucia bezpieczeństwa społecznego i psychicznego ---> reagowanie na odebraną, ocenioną i zachowaną informację poprzez modyfikację naszego zachowania (np. zmiana pozycji ciała)
Pomoc komputera w razie zakłóceń na jednym z powyższych etapów:
wszczepy ślimakowe - protezy słuchowe, usprawnienie doznawania zmysłowego
prace nad wszczepami do siatkówki
większą rolę odgrywa w przetwarzaniu i rozpoznawaniu obrazów oraz w rozpoznawaniu dźwięków mowy
Możliwości komputera w zakresie oceniania emocjonalnego:
zdolność emocjonalnego oceniania, doznawanie uczuć - cechy ludzkie
trudno z góry zaprzeczyć, że dla komputera nie istnieje możliwość sformułowania algorytmów, które reprezentowałyby uczucia
Koordynacja i wykonywanie ruchów:
zautomatyzowanie linii produkcyjnych
możliwość sterowania robotami za pomocą czujników przekazujących informację o pozycjach elementów robota
używanie robotów w elektrowniach atomowych, sondach i urządzeniach wykorzystywanych w badaniach kosmicznych
Roboty przyszłości:
roboty włączone w życie społeczne, dopasowane do ludzkich zachowań
jeśli roboty zostaną włączone w życie społeczne ludzie także bd musieli się do nich dopasować (jak np. interakcja ludzi i samochodów - a nie ludźmi i ludźmi w samochodach; samochód jako przedmiot - podmiot, czekamy, mijamy, ustępujemy pierwszeństwa - personifikacja przedmiotów [także robotów - w przyszłości ;)])
trajektorie ruchu robotów muszą być zaprojektowane tak aby roboty nie ustępowały ludziom w umiejętności wymijania = dysponowanie pewnym poziomem inteligencji ludzkiej
automat musi być wyposażony w czujnik gdzie znajduje się człowiek bądź inny robot i w jakim kierunku się porusza; źródłem może być: bodziec akustyczny, wzrokowy, w przypadku reakcji na człowieka - zapachowy. Potrzeba centralnego systemu przetwarzania danych, gdzie integrowane byłby bodźce różnych rodzajów co umożliwiałoby korygowanie kierunków ruchu. Bodźce nie tylko odczytywane ale i oceniane pod względem ważności dla sterowania ruchem = niezbędna pamięć
niezbędne współdziałanie niezależnie pracujących robotów - wyposażenie w niezbędne minimum kompetencji socjalnej nabyte w kontaktach z innymi za pomocą specyficznych sieci neuronowych zaprogramowanych tak aby potrafiły ocenić sytuację
wyposażenie robotów jako „istoty” autonomicznej w zdolność oceniania - automat powinien wiedzieć co w danej chwili jest dla niego korzystne a co nie = roboty poruszające się posiadałyby zdolność przeżywania uczuć nawet jeśli byłby tego nieświadome
oceniać bez udziału świadomości mogą także istoty żywe (w tym jednokomórkowce)
Nie jest to tylko bajka przyszłości. Ludzie mają tendencje do dawania przedmiotom cech ożywionych. Wydaje się, że człowiek nie potrafi postrzegać poruszających się maszyn inaczej niż jako ożywione, mimo świadomości, że to tylko maszyna. Zdarza się nadawać imiona ulubionym narzędziom/maszynom. Większość osób pracujących na komputerze nie traktuje go jako martwego narzędzia. Zaludniamy ludzki świat tym co nieożywione.
Konsekwencje skłonności do przydawania automatom cech ludzkich:
ujawnił je Alan Turing - słynny test na rozróżnianie automatów od ludzi (automat, który odpowiada na zadawane mu pytania jak człowiek byłby człowiekiem, odpowiedzi formułowane inaczej wskazują iż jest automatem)
wystarczy ubrać automat w sztuczne poruszające się ciało a większość populacji (oprócz tych podobnych Turingowi, których, bez urazy, nie ma za wielu) przyznałaby mu atrybut życia i zdolność przeżywania
skłonność do obdarzania poruszających się automatów cechami ludzkiej psychiki (antropomorfizacja) być może prowadzi do przedwczesnego „zasiedlania” świata automatami = tak jak by były, a przecież ich nie ma = nie tylko problem demograficzny ale i psychologiczny
odniesienie do filozofii: skąd wiemy, że dugi człowiek posiada duszę? - subiektywność doświadczenia i przeżywania sprawia, że jesteśmy zamknięci w sobie, stąd możemy przypuszczać że inni doznają podobnie do nas (ale nie wiemy na 100%) = mechanizm atrybucji automatycznie prowadzi do uznania innych ludzi za żywych i zdolnych do przeżywania; postrzegamy ich jako istoty ludzkie bez zastanawiania czy ludźmi są czy nie.
Efekt Pigmaliona, pigmalionizm - skłonność do patrzenia na stworzone przez siebie dzieła jako na obiekty ożywione i obdarzone duszą (dla ciekawych: z mitologii od Pigmaliona, który zakochał się w wyrzeźbionym przez siebie posągu kobiety i błagał bogów żeby tchnęli w nią życie). Efekt ten sprawia że łatwo akceptujemy rzeczywistość wirtualną. Ma ona znaczenie nie tylko w grach komputerowych, w przyszłości będzie wykorzystywana praktycznie (zapewne). Umożliwi działanie człowieka w miejscach, które są dla niego niedostępne (kosmos, głębiny, elektrownia atomowa). Już dziś możliwe jest poruszanie przedmiotami na odległość albo przeprowadzenie operacji za pośrednictwem manipulacji w rzeczywistości wirtualnej z pominięciem bezpośredniej obecności człowieka
elementem w obcowaniu z rzeczywistością wirtualną jest interakcja z stworzonym przez komputer otoczeniem, w przyszłości tego typu interakcje będą miały wpływ na nasz system nauczania - korzystanie z informacji w formie wirtualnych obrazów jako składnik zdobywania wiedzy
poprzez interakcję możliwe będzie docieranie do interesujących nas danych, poszerzyć zakres wiedzy wykorzystując kolejne symulacje, a także programując i kreując własne wirtualne scenariusze;
obraz jako nośnik informacji będzie zyskiwał na znaczeniu
w postaci
Sposoby magazynowania wiedzy w umyśle:
Pamięć semantyczna |
Pamięć epizodyczna |
|
|
Przewaga mózgu nad komputerem:
komputery przetwarzają informacje sekwencyjnie (krok po kroku) - jedna operacja następuje po drugiej przepychając się jaka gdyby przez szyjkę butelki - metoda „szyjki butelki Neumana”
nie ma elektronicznej maszyny cyfrowej, która przetwarzałaby informacje równolegle: kilka operacji jednocześnie
nadzieja naukowców iż badania nad przetwarzaniem informacji w mózgu dostarczą odpowiednich danych i staną się inspiracją do wymyślenia algorytmów dla przetwarzania równoległego - ludzki mózg funkcjonuje dzięki równoległemu przetwarzaniu danych - mózg jako model komputera
mózg działa nie tylko równolegle, ale także sekwencyjnie - jak klasyczny komputer, starania informatyków muszą iść więc w stronę działania na oba sposoby, a nie tylko na jeden
najważniejsze to rozstrzygnąć kiedy komputer musi przełączyć się z jednego trybu na drugi
proces czytania: czytamy - informacje dotyczące poszczególnych słów przetwarzane są równolegle - obejmujemy wzrokiem słowo, wszystkie litery; informacje są przekazywane do mózgu jednocześnie i jednocześnie przez mózg interpretowane. Proces ten działa dla każdego słowa. Wyrazy następują kolejno jeden po drugim - tzn. że w procesie sekwencyjnego przetwarzania informacji przyswajamy ich znaczenie, co pozwala zrozumieć cały tekst
tak samo rozumiana jest mowa
Systemy doradcze:
wiedza wybitnych ekspertów z danej dziedziny zmagazynowana w bazie danych
ludzka wiedza da się ująć i odwzorować w jednoznacznych kategoriach - punkt wyjścia badań nad sztuczną inteligencją
na początku badań panował pogląd, że ludzkie procesy myślowe są jawne, jasne i wyraźne - dostępne bezpośrednio
jeśli dałoby się stworzyć symbole dla wszystkich operacji umysłowe to ludzka inteligencja zostałaby opisana formalnie = można podać algorytm opisujące procesy myślenia = duch ludzki w postaci matematycznej
ku zaskoczeniu okazało się że działań inteligentnych nie da się wyrazić w ten sposób - w naszej wiedzy dużą rolę odgrywa element nieświadomy, niejawny = nie da się sformułować algorytmów,
rozwój badań nad sieciami neuropodobnymi - uwzględnienie faktu, że ludzka wiedza nie zawsze jest dostępna bezpośrednio
problem naukowców: skoro część wiedzy ludzkiej reprezentowanej w sieci neuronalnej nie jest dostępna bezpośrednio to pozostaje nie ujawniona, szczegóły jej reprezentacji w mózgu pozostają nieznane
w bazie danych systemu doradczego należy uwzględnić nie tylko to co ekspert mówi o swoim systemie postępowania, ale i to co rzeczywiście robi
następny krok - sformułowanie algorytmu korzystania z tej wiedzy
System doradczy IBIG Kerstin Schill
pomoc w diagnostyce medycznej
uwzględnienie pragmatycznego punktu widzenia a nie postępowanie według z góry założonych hipotez
lekarz przeprowadzając wywiad chorobowy zadaje tylko pytania poszerzające jego wiedzę o pacjencie, nawet jeśli z pozoru nie wykazują one związku logicznego - założenie wykorzystane przez program
system doradczy na podstawie informacji o pacjencie określa jakie pytania powinien zadawać lekarz, aby zdobyć jak najwięcej danych, które pozwoliłyby mu rozpoznać chorobę
program w zależności od aktualnego stanu wiedzy potrafi określić najbardziej optymalna strategię uzyskiwania dalszych informacji
dzięki takim systemom lekarz nie stanie się zbędny, mogą pomóc w rozpoznawaniu rzadkiego rodzaju schorzeń - lekarz wykonując rutynowe czynności może przeoczyć symptomom rzadkiej choroby, system komputerowy - wolny od uprzedzę- może wspomóż lekarza w diagnozowaniu
Dlaczego człowiek próbuje opracować algorytmy formalizujące ludzkie myślenie?
Być może jest to związane z pragnieniem nieśmiertelności. Żyjemy, myślimy, czujemy dzięki sprawnemu działaniu mózgu. Jeśli udałoby się zmatematyzować ludzkiego ducha to realne byłoby utworzenie kopii ludzkiego umysłu, którą można by umieścić w materii trwalszej niż ludzkie ciało - w komputerze.
Ciekawostka: zanim komputery wkroczyły na rynek, modelem mózgu była centrala telefoniczna - miejsce gdzie informacje spływają i kierowane są w rożne strony. To, że komputer jest obecnie uważany za model mózgu świadczy o tym, że w ludzkim myśleniu nastąpił wielki postęp.