Искусственный интеллект

Кратко

Искусственный интеллект (artificial intelligence, ИИ) — комплекс технологических решений, позволяющий имитировать когнитивные функции человека, включая самообучение и решение задач без заранее заданного алгоритма. Так ИИ определяют российский ГОСТ Р 59277-2020 и Национальная стратегия развития ИИ. Термин появился в 1955 году, а самостоятельной научной областью ИИ стал после Дартмутской конференции 1956 года.

Для чего используется

Единого «искусственного интеллекта» как устройства не существует — есть семейство методов, которые применяются там, где правила слишком сложны, чтобы записать их вручную:

• распознавание изображений и речи, компьютерное зрение;
• обработка естественного языка — перевод, ответы на вопросы;
• управление техникой: от автопилотов БПЛА до беспилотных автомобилей;
• экспертные системы и поддержка решений;
• игры как полигон методов: программа Watson выиграла викторину Jeopardy!, AlphaGo победила человека в го.

ГОСТ Р 59277-2020 классифицирует системы ИИ по 12 основаниям — от степени автономности и архитектуры до специализации (экспертные системы, компьютерное зрение, роботы) и методов обработки информации.

Как работает

Общего механизма у ИИ нет — под этим словом объединяют разные подходы. Классическая систематизация Рассела и Норвига раскладывает определения ИИ по двум осям: что моделируем (мышление или поведение) и на что равняемся (человек или идеальная рациональность). Получаются четыре типа систем: думающие как люди, думающие рационально, действующие как люди, действующие рационально.

Исторические вехи:

• 1950 — Алан Тьюринг предложил заменить вопрос «может ли машина мыслить» практическим тестом: судья по текстовым ответам должен отличить машину от человека (тест Тьюринга).
• 1955 — Маккарти, Минский, Рочестер и Шеннон подали заявку на «двухмесячное исследование искусственного интеллекта силами 10 человек». Базовая гипотеза: любой аспект обучения или другое свойство интеллекта можно описать настолько точно, что машина сможет его имитировать.
• 1956 — Дартмутская летняя конференция: ИИ оформился как научная область. Ньюэлл и Саймон показали Logic Theorist — программу, доказывавшую теоремы логики высказываний.
• 2010-е — практический прорыв машинного обучения и глубокого обучения; при этом общий (универсальный) ИИ остаётся нерешённой задачей.

Основные компоненты

Современный ИИ как дисциплина складывается из направлений (по структуре учебника Рассела-Норвига):

• решение задач и поиск;
• знания и рассуждения;
• работа с неопределённостью;
• машинное обучение — сегодня главный инструмент, включая нейронные сети;
• коммуникация и восприятие: обработка языка, компьютерное зрение;
• робототехника.

Примеры

• Watson (IBM) — победа в викторине Jeopardy!; AlphaGo (DeepMind) — победа над человеком в го.
• Учебник Рассела и Норвига «Artificial Intelligence: A Modern Approach» (4-е издание, Pearson, 2020) используется более чем в 1500 университетах — по нему область изучают инженеры по всему миру.
• В России направление закреплено на государственном уровне: Национальная стратегия развития ИИ на период до 2030 года (указ Президента № 490 от 10.10.2019, действующая редакция — от 15.02.2024).

Связанные темы

• Машинное обучение
• Нейронные сети
• Глубокое обучение
• Компьютерное зрение
• Обучение с подкреплением

Источники

• ГОСТ Р 59277-2020 — определения ИИ и системы ИИ, классификация по 12 основаниям.
• AIMA — Artificial Intelligence: A Modern Approach — систематизация определений, структура дисциплины.
• Stanford Encyclopedia of Philosophy: Artificial Intelligence — тест Тьюринга, Дартмутская конференция, Logic Theorist.
• Заявка на Дартмутский проект (1955) — первоисточник термина artificial intelligence.
• Указ Президента РФ № 490 от 10.10.2019 — Национальная стратегия развития ИИ до 2030 года.