IQ v/s IAInteligența Umană vs Inteligența
Artificială
Senior Lecturer Catalin DUMITRESCU, PhD
Universitatea Politehnica București, Facultatea Transporturi, Departamentul Electronică și Telecomenzi, Domeniul Inteligentă
Artificială
INTELIGENTA ARTIFICIALĂ (IA)
• CE ESTE IA?
• ASPECTE ALE IA
• APLICATII ALE IA
ASPECTE GENERALE- IA este știința care creează mașini inteligente
- Inteligenta reprezintă un tip de calcul (computation):
Ce este un calcul (computation)? Mașina Turing (model descris în 1938 de Alan
Turing = mecanisme elementare de dispozitive de prelucrare a simbolurilor)
- Cum știm dacă o mașină este inteligentă sau nu? Testul Turing = este un experiment din domeniul
AI care își propune sa găsească răspunsul la întrebarea(dificilă) “pot (sau vor putea) mașinile sa gândească”
Ce este Inteligența Artificială ?• Inteligența:
• “capacitatea de a invata si de a rezolva probleme” (Webster dictionary) • Abilitatea de a acționa rațional
• Inteligența Artificială este stiinta si ingineria de a realiza programe de calculator care prezintă / utilizează caracteristici ale inteligenței umane.
• Inteligența Artificială:• Este creata să ințeleagă entitați inteligente• Creează legături între:
• Neuroștiințe, filozofie, psihologie și științele cognitive• Informatică și inginerie• Matematică și fizică
• Scopul științific: să înțeleagă cerințele și mecanismele inteligenței umane, animale, mașinilor și roboților (robotic intelligence)
• Scopul ingineriei: aplicarea acestor cunoștiințe pentru construirea de artefacte utile (machines & robots) capabile să facă lucruri realizate de oameni sau de animale
Ce este Inteligenta Artificiala ?
• Inteligența artificială (IA) este încercarea computerelor de aefectua acțiuni inteligente. Potrivit lui John McCarthy, IA esteștiința și ingineria de a face mașini inteligente, în special programeinformatice inteligente.
• SDR－3X--- can dance with music from Sony
Aspecte ale IAReprezentarea cunoștințelor
Prelucrarea informațiilor și reprezentarea faptelor despre lume într-un modabstract
Recunoasterea formelor
Extragerea cunoștințelor din imagini (de exemplu, litere, fețe, date cu raze X,fotografii prin satelit)
Scenarii și Predicții
Derularea concluziilor din incinte sau observații incomplete (de exemplu,deducerea logică, demonstrarea teoremelor matematice, diagnosticul medical,prognoza pieței bursiere / vremea)
Machine Learning (învățarea din experiență)
Îmbunătățirea performanței din experiență (de exemplu, inducerea regulilor șimodificarea adaptivă)
Planificare
Planificarea unei secvențe complexe de acțiuni (de exemplu, jocurile de șah siGO)
Prelucrarea limbajului natural
Producerea și interpretarea limbii vorbite și scrise
Aplicatii ale IAAnaliza imaginilor și frame-uri video
- IRIS (dispozitiv de identificare biometrica), detectarea falsurilor, inspecția cipurilor
Sisteme Expert
- MYCIN (diagnostic medical – planificarea tratamentului cu antibiotice în septicemii și meningite), PALANTIR (scenarii și predicție), pilot automat, sistem inteligent de îndrumare (intelligent tutoring system)
Game playing
- IBMS’ - Deep Blue (1997) si DeepMind Technologies – AlphaGo: cel mai bun exemplude “Strong AI”
Recunoastere a vorbirii
- Dragon Naturally Speaking (dezvoltat de catre Dragon Systems SUA)
Robotica
- roboți utilizați pentru cercetarea planetei Marte
Retele Neuronale
- sisteme care incearcă să învățarea și se adaptează la diferite sarcini (acțiuni)
“slab” IA vs “puternic” IA in studiul mintii umane
“puternic” (strong) IA:
- “Un calculator programat în mod adecvat are stări cognitive și, prin urmare,explică modul în care funcționează mintea umană” [“An appropriatelyprogrammed computer literally has cognitive states and thereforeexplains how the human mind works.”]
-- presupunem că sistemele informatice cu IA pot fi făcute să gândească la un nivel(cel puțin) egal cu cel al oamenilor și, eventual, chiar să fie constienți de ei înșiși.
“slab” (Weak) IA:
- “Valoarea principală a calculatorului în studiul minții umane constă îngenerarea unui instrument puternic de studiu” [“The principal value of thecomputer in the study of mind is that it gives us a very powerful tool.”]
--constatăm că anumite funcții “asemănătoare gândirii” pot fi adăugate în sistemeleinformatice pentru a le face utile oamenilor.
Mașinile Superinteligente• Piedici în dezvoltare
• O înțelegere limitată a modului în care funcționează creierul uman
• Progresele în domeniul tehnologiei și în alte domenii ar putea depăși astfel de bariere
• Singularitatea tehnologică (concept generat în 1958 de matematicianul John von Neumann, implementarea conceptului se estimeaza in 2045)
• Roboții sunt oameni mai buni?
• Dacă mașinile gândesc și se comportă ca un om, ar trebui să fie considerate umane?
• Este moral să dai mașinilor valori și emoții umane?
• Dacă un robot super-inteligent a comis o crimă, este vina programatorului?
• comparare putere de calcul om - masina
• Procesele creierului uman ≈ 15-25 date petaflops (FLOPS = FLoting point Operations Per Second)
• IBM Sequoia = 16.3 petaflopi (TOP500) [1,57 milioane de nuclee, 1.6 memorie PB]
Rețele Neuronale Umane și Artificiale
• Ce este o rețea neuronală umană?
- Un neuron acceptă mai multe semnalede intrare și apoi controlează contribuțiafiecărui semnal pe baza "importanței" pecare o atribuie sinapsei corespunzătoare
• Retele neuronale artificiale: Fiecareelement de procesare dintr-o plasăneurală artificială este analog cu un neuron biologic
- Un element acceptă un anumit număr de valori de intrare (dendrite) și produce o singură valoare de ieșire (axon) de 0 sau1
Neuroștiințe• Colectarea proceselor mentale și a activităților folosite în perceperea,
învățarea, gândirea, înțelegerea și amintirea.
• Metode de investigare
Tehnici structurale: scanare CAT (tomografie computerizată axială); RMN(imagistica prin rezonanță magnetică)
Tehnici funcționale: scanări PET (tomografie cu emisie de pozitroni); fMRI(RMN funcțional)
Leziunile temporare-> TMS (Stimularea magnetică transcraniană)
Tehnici electrofiziologice:
EEG (electroencefalograme)
ERP-uri (Potențiale legate de evenimente)
Utilizat în combinație cu tehnici de neuroimagistică
Folosite în combinație cu metode comportamentale
Aplicații Interfață Om-Calculator (Brain Computer Interfaces)
Machine Learning pentru Brain Computer Interfacing(noninvasive BCI – aplicații clinice)
Inteligența Artificială – pericol pentru omenire?Un număr mare de cercetători respinge ideea dezvoltării inteligenței artificiale, pe motiv că aceasta are
puterea de a modifica / distruge lumea, așa cum este in prezent
Este tehnologia cu „gândire proprie“ atât de periculoasă pentru oameni?
• Unele voci susțin că are potențialul de a schimba total lumea și de a accelera cea de-a patra revoluție
industrială. Pe de altă parte, IA poate ajuta la simplificarea vieții cotidiene și la găsirea de soluții pentru
principalele probleme ale omenirii, precum poluarea, sărăcia sau anumite boli.
• Există deja sisteme militare cu IA care pot lua singure decizia să deschidă focul, nave maritime care
funcționează fără ajutor uman, iar în viitorul apropiat va intra în serviciu o dronă complet autonomă care
va înlocui avioanele de vănătoare-interceptare.
• Recent, Elon Musk, directorul companiei Tesla, cunoscut combatant al acestei tehnologii, s-a alăturat
unui grup de cercetători care cer reprezentanților ONU interzicerea folosirii în război a roboților ce
dispun de inteligență artificială.
• Stephen Hawking - susținea că inteligența artificială poate însemna sfârșitul civilizației umane, în ciuda
faptului că el însuși a folosit această tehnologie pentru a comunica.
Sursa – cotinianul.ro
Inteligența Artificială – Un “măr” otrăvit pentruomenire
• Doctorul Stuart Armstrong este de parere ca omenirea se afla intr-o cursa contracronometru
pentru a dezvolta sisteme de aparare in jurul inteligentei artificiale, inainte ca robotii sa devina
mai destepti decat oamenii si, accidental, sa extermine omenirea.
• Armstrong este de parere ca robotii vor deveni tot mai integrati in vietile noastre si vor
indeplini sarcini prestabilite /oamenii vor deveni inutili
• Expertul de la Institutul pentru Viitorul Omenirii de la Universitatea Oxford a tras un semnal de
alarma in timpul unei dezbateri pe IA artificiale la Londra. El a avertizat ca omenirea poate fi
exterminata de roboti chiar daca acestia sunt instruiti sa protejeze oamenii,
Sursa: The Daily Mail
Auto-adaptarea roboților – mit sau realitate• Scenariul SF devenit realitate: Roboti care se vindeca singuri : "Un lucru care ne-a
surprins a fost marimea daunelor la care se pot adapta robotii. Am supus acesti roboti la
tot soiul de abuzuri si ei au gasit mereu o cale de a continua sa functioneze”- Jean-
Baptiste Mouret, expert in Robotica la Universitatea Pierre si Marie Curie din Paris (sursa
ziare.com)
• Regretatul astrofizician Stephen Hawking susţinea că IA reprezintă un pericol ce ar putea
depăşi inteligenţa umană şi ar putea duce la dispariţia speciei noastre:
“daca oamenii pot crea virusi computerizati, la fel cineva ar putea proiecta IA care sa se
autoimbunatateasca si sa se reproduca singura. Astfel, va fi creata o noua forma de viata
care o va surclasa pe a noastra” (sursa: Mediafax)
Fii nemuritor: salvează-ți creierul pe computer!• "A te putea instala pe tine intr-un computer ar putea
insemna a trai vesnic", afirma intr-un articol aparut in "New Scientist" Rick Meyer, cercetator in cadrul Lifenaut, una dintrecompaniile americane care incearca sa construiasca prima astfel de clona digitală.
• potrivit unui studiu realizat de cercetatorii de la UniversitateaFlorida, personalitatea clonei si comportamentul ei suntmult mai importante decat aspectul fizic. In opiniaoamenilor de stiinta, detaliile confera credibilitate si realism avatarului: de exemplu anumite miscari caracteristice, o ridicare de spranceana, modul a a tine mainile sau a incruntafruntea.
• Sursa descopera.ro
PREMIUL NOBEL pentru MEDICINĂ 2017, câştigat de Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash şi Michael W. Young
• Laureaţii Premiului Nobel 2017 pentru medicină sunt Jeffrey C.Hall, Michael Rosbash şi Michael W. Young pentru descoperirilelor în controlarea mecanismelor moleculare ale ritmuluicircadian.
• ''Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash şiMichael W. Young au reuşit săarunce o privire în interiorul ceasului nostru biologic şi au elucidatmecanismele interne ale acestuia. Descoperirea lor explică modulîn care plantele, animalele şi oamenii îşi adaptează ritmulbiologic astfel încât acesta să se sincronizeze cu rotaţiaPământului'', se arată în comunicatul de presă publicat deComitetul Nobel la scurt timp după anunţarea numelorcâştigătorilor.
Știm cum funcționează creierul?
• Aprilie 2013, presedintele SUA, anunta deschiderea oficiala a proiectului: BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) Initiative®
Știm cum funcționează creierul?
Uniunea Europeana
Știm cum funcționează creierul?
China
Știm cum funcționează creierul?
Rusia
Oameni versus CalculatoareAplicații
Modelul de prelucrare a informațiilor
Weldon School of Biomedical Engineering 2013
Amprentarea Creierului (Brain Fingerprint)
• Amprentarea Creierului: tehnica folosită pentru a determinaștiințific ce informații sunt sau nu sunt stocate într-unanumit creier
• Se bazează pe Potențiale Evocate Relaționate (ERP / P300)
• Măsoară răspunsul la stimulul vizual sau audio
Tehnologie MERMER ("Memory and Encoding RelatedMultifaceted Electroencephalographic Response")
The Brain MERMER
Informație utilă absentă
Informație utilă prezentă
Neuronii – Oglindă și Emoțiile
• Empatia este o modalitate decunoaştere intuitivă.
• Giacomo Rizzolatti şi colegii lui audescoperit în 1996 un grup deneuroni, numiţi neuroni-oglindă
• „Cu neuronii-oglindă nu trebuiesă pretindem că suntem în pieleaaltei persoane... ne aflăm practicîn mintea unei alte persoane.“(Marco Iacoboni)
Telepatia sintetică• “the future of soldier-to-soldier
communication may be electronictelepathy. A group of researchers inEurope have developed what theyare calling the first “human brain-to-brain interface,” allowing people tocommunicate telepathically throughthe Internet without a surgicalimplant, bringing us closer to the daywhen soldiers behind enemy linesexchange information via sensorsreading their thoughts.”
• Sursa - The European Commission’s Future andEmerging Technology, or FET, program, fundedthe research, in part, out of a €2.7 milliongrant.
Rețele Deep Learning• “Neural encoding and
decoding with DeepLearning for DynamicNatural Vision” – HaiguangWen / University WestLafayette USA, 2017
• Figură – a) informația estepreluată de cortexul vizual(zona occipitală),b)monitorizare fMRI, c)CNN Deep Learning preiaimaginile, d) stuctura rețeleineuronale artificiale.
Modelul Cognitiv al Creierului implementat cu Inteligență Artificială
• Articol “Brain Inspired Cognitive Model with Attention” – Shitao Chen (2017)
CONCLUZII
• Lista aplicațiilor prezentate nu este completă, deoarece
acest domeniu de cercetare este o zonă dinamică, in
continua schimbare, iar fuziunea celor două științe
(neuroștiintele și inteligența artificială) va furniza domenii de
cercetare uimitoare
