Historia sztucznej inteligencji: jak to się zaczęło?

Sztuczna inteligencja – technologia z największym potencjałem na wywołanie gruntownych globalnych zmian w niemal każdej dziedzinie ludzkiego życia zaskakuje nas każdego dnia. W XXI wieku nie ma nauki, która wywoływałaby takie zainteresowanie i jednocześnie niepokój wielu grup społecznych. Jak to się stało, że jedna z dziedzin, która początkowo interesowała tylko wąskie grono naukowców dzisiaj jest nauką zmieniającą dosłownie wszystko? Historia sztucznej inteligencja pełna jest odkryć, które całe lata musiały czekać na pełne wykorzystanie swojego potencjału, wielu zwątpień, prób i błędów, ale także spektakularnych sukcesów. Zapraszamy na przegląd najciekawszych wydarzeń z kilkudziesięciu lat działań nad AI.

Z artykułu dowiesz się:

Kiedy zaczęła się historia sztucznej inteligencji?

Jacy naukowcy, badania i wydarzenia okazały się kluczowe dla startu nauki i technologii jaką jest dzisiaj AI?

Kiedy powstała idea sztucznej inteligencji, myślących maszyn i autonomicznych pojazdów?

Jak rozwijała się AI w latach 50-tych, 60-tych, 70-tych, 80-tych, 90-tych?

Czym są systemy ekspertowe?

Kto jako pierwszy zastosował AI do celów komercyjnych?

W czym komputer pokonał już człowieka?

Czy AI może wymiernie wspomóc personel medyczny?

Jak czwarta rewolucja przemysłowa przyśpieszyła rozwój AI?

Jaki wpływ na dzisiejszą sztuczną inteligencję mają poszczególne odkrycia z przeszłości?

Czym jest najnowsza historia sztucznej inteligencji?

Punkt startowy: lata 50-te, konferencja w Dartmouth i test Turinga

Jeśli szukamy kamienia milowego, od którego zaczynamy datować powstanie nauki, jaką jest sztuczna inteligencja, z pewnością należałoby wskazać konferencję w Dartmouth oraz prace Alana Turinga. Oba te zdarzenia przypadają na lata 50-te XX wieku.

Test Turinga: czy maszyna może imitować rozmowę z człowiekiem?

Alan Turing uważany jest dzisiaj za ojca sztucznej inteligencji. Jednym z jego pierwszych sukcesów było rozszyfrowanie w czasach II WŚ niemieckiej Enigmy, co pozwoliło szybko uzyskać kluczowe informacje i przyśpieszyło zakończenie wojny. Jak się okazało to był jednak dopiero początek dla dalszych prac, które są dzisiaj uważane za podwaliny sztucznej inteligencji. W 1950 roku opracował  metodę pozwalającą ustalić, czy maszyna jest inteligentna. Nazwał ją Imitation Game. Dzisiaj jest powszechnie znana właśnie jako test Turinga.

Czym jest imitation game?

W teście bierze udział człowiek i weryfikowana maszyna, którzy odpowiadają na pytania oraz uczestnik (sędzia), który te pytania zadaje i próbuje ustalić, kto jest kim. Wynik eksperymentu uznaje się za pozytywny, gdy sędzia nie będzie potrafił odróżnić komunikacji z człowiekiem od tej z maszyną. Przez następnych kilkadziesiąt lat wiele maszyn, dzisiaj w zasadzie możemy powiedzieć – programów komputerowych, żadnemu twórcy AI nie udało się jednoznacznie zdać testu. Choć w mediach pojawiały się doniesienia na ten temat, pozorne „przejście testu” było raczej wynikiem zastosowanych sztuczek (np. bot udawał, że jest nastoletnim chłopcem, który nie zna dobrze języka angielskiego) niż rzeczywistym potwierdzeniem jakości dialogu z maszyną.

Wszystko jednak przed nami: wg Kurweila, autora książki Nadchodzi Osobliwość typowany rok zdania przez sztuczną inteligencję konwersacyjną testu to właśnie 2021! Jeśli ta prognoza się sprawdzi, będziemy świadkami historycznego wydarzenia. Wracając jednak do historii sztucznej inteligencji i lat 50-tych.

Konferencja w Darthmouth jako kamień milowy dla rozwoju AI

W 1956 roku informatyk ze Stanów Zjednoczonych – John McCarthy, zorganizował wydarzenie, które dziś nazywamy po prostu Konferencją w Dartmouth. Na spotkanie – „burzę mózgów” – przyjechało wielu wybitnych naukowców z kluczowych uniwersytetów. To właśnie tutaj oficjalnie sformułowano  definicję sztuczna inteligencji jako:

system, który świadomie postrzega otoczenie i reaguje na nie tak, aby zmaksymalizować swoje szanse powodzenia

Postawiono także tezę, że korzystając ze zdobyczy nauki można odwzorować inteligencję ludzką (naturalną) i odtworzyć jej działanie w sztucznym systemie:

sztuczna inteligencja zaczyna się od założenia, że każdy aspekt uczenia się […] może być dokładnie opisany, aby maszyna mogła go symulować.

Co ciekawe, od razu zakładano, że sztuczna inteligencja będzie dziedziną interdyscyplinarną, a nie tylko podzbiorem informatyki. Tę współzależność widzimy też dzisiaj. SI nadal czerpie z dokonań wielu nauk, m.in.: matematyki, robotyki, językoznawstwa, psychologii, ale także przyspiesza progres w innych jak biotechnologia, medycyna. AI to oddziałuje nie tylko na naukę, z jej dokonań korzysta biznes, gospodarka (w tym także przemysł), a nawet instytucje publiczne. Zanim jednak zaczęliśmy korzystać z AI powszechnie, powstało bardzo wiele prototypów sztucznej inteligencji.

Pierwsze „myślące maszyny” lat 60-tych i 70-tych

Lata 60-te i pierwsza połowa lat 70-tych to rozkwit badań nad SI. Powstało w tym czasie kilka programów, które wzbudzają zainteresowanie. Z niektórymi możemy porozmawiać do dzisiaj! 

ELIZA: psychoterapeuta w wydaniu artificial

Wiele maszyn w latach 60-tych powstało w wyniku zainteresowania ich twórców testem Turinga. Jednym z nich był Joseph Weizenbaum, niemiecki informatyk z MIT (USA). W 1966 roku zakończył prace nad ELIZĄ –  wirtualną psychoterapeutką, którą potrafiła prowadzić rozmowy z ludźmi (program potrafił przetwarzać język naturalny!). Dzisiaj taki system nazwalibyśmy chatbotem, jednak wtedy to określenie nie było jeszcze znane. Niemniej jednak ELIZA jak na tamte czasy była wyjątkowym projektem. Jak działa? Przede wszystkim potrafiła rozpoznawać „słowa klucze” i w odniesieniu do nich znajdowała adekwatne odpowiedzi (wcześniej została nauczona odpowiednich kwestii).

ELIZA nie była jednak rozwiązaniem czysto teoretycznym. Wręcz przeciwnie – z powodzeniem zaangażowano ją do terapii osób z zaburzeniami psychicznymi. „Pacjenci” byli jednak uprzedzani o tym, że rozmawiają z maszyną. Po ELIZIE powstały kolejne podobne chatboty: w 1972 roku PARRY, w 1983 Racter, a w 1997 – Jabberwacky. Dzisiaj do chatbotów nie zwracamy się już, gdy poszukujemy wsparcia, jednak podobne rozwiązania stały bardzo popularne w biznesie. Na stronach internetowych, w mediach społecznościowych coraz częściej dostępne są boty, z którymi możemy skonsultować ofertę firm. Ich poziom zaawansowania jest coraz wyższy: niektóre z nich potrafią prawidłowo obsłużyć 95% zapytań.

MYCIN: AI do zastosowań medycznych

W 1973 roku powstał MYCIN – jeden z pierwszych systemów do diagnostyki medycznej. Opracował go Edward Shortliffe, który był jednocześnie lekarzem i informatykiem. MYCIN był systemem doradczym, który pomagał lekarzom dobrać odpowiednią antybiotykoterapię do wyleczenia danego zakażania bakteryjnego. Program posiadał bogatą bazę danych i zdefiniowanych 500 zasad podpowiadających właściwe stosowanie antybiotyków.

Zastosowanie AI w dziedzinie medycyny i diagnostyki trwa do dzisiaj. AI jest dzisiaj w sprzęcie medycznym, ale także pomaga w interpretacji wyników badań i zdjęć rentgenowskich. Potrafi wykryć np. zmiany nowotworowe z większą dokładnością niż lekarz. W 2019 algorytm posiadający dostęp do szerokiej grupy informacji (dane o lotach, pacjentach szpitalnych) przewidział wybuch epidemii koronawirusa. 

Zima sztucznej inteligencji i ponowne ożywienie

Formowanie się nauki, jaką jest sztuczna inteligencja przypadające na lata 50-te oraz pierwsze sukcesy w postaci chociażby takich projektów jak ELIZA czy MYCON spowodowały spore inwestycje w AI. Niestety – nie zawsze przynosiły one oczekiwane zwroty. Po latach 1956-73, które nazywane były „latem AI” nastąpił okres pewnego rozczarowania. Była to tzw. „zima AI” (1974-1980), w trakcie której fundatorzy wycofali swoje wsparcie uznając, że inwestycje nie przynoszą oczekiwanych zwrotów. Po tym krótkim okresie przestoju nastąpiło ponowne ożywienie, które trwa w zasadzie do dzisiaj. 

Historia sztucznej inteligencji: lata 80-te, systemy ekspertowe i machine learning

Ożywienie lat 80-tych zawdzięczamy m.in. systemom ekspertowym, czyli takim programom, które były szkolone do wykonywania określonych, jasno zdefiniowanych zadań. Ich potencjał został szybko zauważony przez biznes. Pierwsze wdrożenie zostało zrealizowane w firmie Digital Equipment Corporation (tej samej, która pracowała nad Ethernetem). Celem było skonfigurowanie firmowych  zamówień. To przykład pierwszej automatyzacji i wykorzystania potencjału SI do celów komercyjnych.

Systemy ekspertowe/regułowe nie były jedynymi rozwiązaniami AI, które odnalazły się w przedsiębiorstwach. Wkrótce zamiast stosowania zasad/reguł na znaczeniu zyskało podejście polegającym na ustaleniu prawdopodobieństwa wyniku. Za sprawą IBM to podejście stało się punktem wyjścia pod dzisiejszą technologię uczenia maszynowego, która w znacznie większym stopniu przypomina sposób działania ludzkiego mózgu. Sama idea sieci neuronowych i dokonywania obliczeń za pomocą tych sieci sięga jednak jeszcze czasów Turinga.

Reguły i sieci neuronowe: z czego dzisiaj korzysta biznes?

Od tamtej pory biznes i instytucje korzystają ze sztucznej inteligencji na o większą skalę, automatyzując zarówno procesy back office (księgowość, kadry, zakupy, ), jak i front office (obsługa klienta, sprzedaż, rekrutacja). Dzisiaj organizacje korzystają do tego typu działań z rozmaitych narzędzi, często wielu jednocześnie, łącząc pracę ludzi i robotów. Takiemu modelowi działania nazywanemu hiperautomatyzacją, towarzyszy dzisiaj korzystanie z wielu narzędzi.

Najnowsza historia sztucznej inteligencji: potwierdzone efekty działania AI

Już w latach 90-tych nakłady na sztuczną inteligencję zaczęły przynosić spektakularne efekty. W 1992 roku komputer potrafił już wygrać z człowiekiem w warcaby. A w roku W 1997 komputer Deep Blue zwyciężył w szachowego mistrza świata – G. Kasparowa. Niewątpliwy triumf AI nad człowiekiem sprawił, że wielu ludzi po raz pierwszy uświadomiło sobie jak potężna jest nowa technologia. A wraz z IV rewolucją przemysłową oraz upowszechnieniem się komputerów i Internetu a także w dużej mierze dzięki wykładniczo wzrastającej mocy obliczeniowej – badania nad sztuczną inteligencją wkroczyły w nową fazę.

Przyszła pora na kolejne sukcesy już na miarę XXI wieku. W 2011 sztuczna inteligencja zasilana NLP  wygrywa w teleturnieju Jeopardy. W 2016 roku program AlphaGo pokonał mistrza świata w grze w go, uważanej za najtrudniejszą grę logiczną na świecie. Pokonanie L. Sedola, który zdobył mistrzostwo aż 18 razy(!) uznano na kamień milowy dla rozwoju sztucznej inteligencji.

Historia sztucznej inteligencji w medycynie: AI zdaje egzaminy lekarskie

Rok później, dokładnie w listopadzie 2017 uwagę przykuwa wynalazek z Chin. Robot XiaoYi jako pierwsza maszyna w dziejach zdała egzamin lekarski. Utytułowany cybermedyk poradził sobie tak dobrze, ponieważ uczył się z takich samych materiałów jak studenci medycyny, został też „zasilony” bogatą bazą wiedzy przypadków klinicznych.

• 

• 

Chociaż autonomiczne pojazdy prowadzone przez maszyny kojarzą nam się zdecydowanie z XXI wiekiem, idea sięga dużo głębiej – lat 70-tych. Znaczny przełom przyniósł jednak dopiero rok 2005, kiedy autonomiczny samochód przemierzył pustynię. Do tego celu posłużono się m.in. computer vision oraz danymi z GPS. Jeśli chcielibyście zobaczyć ten wyjątkowy pojazd, nic straconego: od tamtej pory jest on elementem ekspozycji Smithsonian Institution National Museum of American History. Obecnie wszyscy jesteśmy świadkami testowania autonomous cars w przestrzeni publicznej. Takie pojazdy produkują m.in. Tesla, Google, Mercedes-Benz, General Motors, Bosch, Nissan, Toyota, Audi, Volvo, Nvidia. Kolejny przełom to już bardzo bliska nam historia: w 2018 roku na rynku pojawiła się pierwsza autonomiczna usługa taksówkarska.  

Ciekawa historia, interesujące zastosowania i co dalej?

Nie ma wątpliwości, że jesteśmy u progu spektakularnych zmian, a określenie disruptive tech do AI pasuje bardziej niż jakiejkolwiek innej technologii. Globalna transformacja, której jesteśmy świadkami, wywołuje i ciekawość i niepokój. Niezależnie od tego, czy jesteście entuzjastami AI czy raczej obawiacie się sztucznej inteligencji – jej dalsza ekspansja jest już nieunikniona. Więcej o tym, jakie postępy poczyniła AI w ostatnim roku i co prognozowane jest na najbliższe miesiące przeczytacie tutaj.

Źródła:

1. Zdjęcie tytułowe: rawpixel.com – pl.freepik.com