Արհեստական բանականությունը ժամանակակից աշխարհում դարձել է մի երևույթ, որը ընդգրկում է մարդկային գործունեության գրեթե բոլոր ոլորտները: Եթե նախկինում սովորական մարդկանց համար այն հիմնականում կապված էր բոլոր տեսակի և նշանակության ռոբոտների հետ, իսկ կինոսիրողների համար՝ «Մատրիցա» պաշտամունքային ֆիլմի հետ, որտեղ գլխավոր հերոս Նեոն անհաշտ պայքար է մղում մարդկությանը ստրկացրած արհեստական բանականության դեմ, ապա 2022 թվականի հեղափոխական առաջընթացը՝ ChatGPT-ի թողարկմամբ, արմատապես փոխեց այս ընկալումը: Այժմ արհեստական բանականությունը դարձել է միլիոնավոր մարդկանց համար հասանելի զրուցակից, որը կարող է օգնել լուծել առօրյա խնդիրները: Տեխնոլոգիաները զարգանում են արագ տեմպերով, և յուրաքանչյուր նոր փուլ բացում է աննախադեպ հնարավորություններ:
Արհեստական բանականություն. Հիմնական ցուցանիշներ և առաջընթաց
Արհեստական բանականությունը ալգորիթմների և ծրագրերի ամբողջություն է, որը համակարգիչներին հնարավորություն է տալիս վերլուծել տեղեկատվությունը և որոշումներ կայացնել ինչպես մարդկային միտքը։
Տարիների հետազոտությունները գիտական հանրությանը հանգեցրել են այն համաձայնության, որ արհեստական բանականության հիմքը պետք է լինեն մարդկային հոգեկանի հետևյալ հիմնական ցուցանիշները՝
- միջավայրի հետ փոխազդեցության գործընթացում բազմազան փորձ և գիտելիքներ կուտակելու ունակություն.
- կուտակված տեղեկատվության հիման վրա արդյունավետորեն սովորելու ունակություն.
- գոյության անընդհատ փոփոխվող պայմաններին հարմարվելու զարգացած ունակություն.
- արտաքին աշխարհի հետ արդյունավետորեն փոխազդելու ունակություն՝ հիմնված ձեռք բերված հմտությունների և գիտելիքների կիրառման վրա։Արհեստական բանականության հիմնական հատկությունը ոչ միայն շրջակա աշխարհը ուսումնասիրելու և հարմարվելու, այլև դրա վրա ակտիվորեն ազդելու ունակությունն է՝ փոխելով շրջակա իրականությունը՝ համապատասխանեցնելով այն իր կարիքներին։ Արհեստական բանականությունը զուգահեռաբար զարգանում է երկու անկախ, բայց լրացնող ուղղություններով՝
- կիբեռնետիկա և նեյրոմոդելավորում՝ նեյրոնային ցանցերի խորը ուսումնասիրություն՝ բարդ կենսաբանական փորձերի միջոցով, որոնք թույլ են տալիս հասկանալ բնական բանականության սկզբունքները.
- տրամաբանական ուղղություն՝ լիարժեք տրամաբանական մտածողության և բնական խոսքային հաղորդակցության ունակ բարձր արդյունավետ համակարգերի ստեղծում։
Արհեստական բանականության պատմությունը
Արհեստական բանականության հեռավոր նախորդներ համարվող մեխանիզմներ ստեղծելու առաջին լուրջ փորձերը ձեռնարկվել են դեռևս 16-րդ դարում, երբ ի հայտ եկավ հաշվիչի առաջին մեխանիկական անալոգը: Սակայն անշունչ առարկաներին բանականությամբ օժտելու հնարավորության մասին գաղափարներ գոյություն ունեին դեռևս դրանից շատ առաջ: Հին քաղաքակրթություններում՝ Հունաստանում, Ճապոնիայում, հրեական բնակավայրերում, ստեղծվել են զարմանալի մեխանիկական սարքեր, գոլեմներ և ավտոմատ տիկնիկներ, որոնք կարելի է համարել մարդկության առաջին փորձերը՝ ստեղծելու արհեստական բանականություն:
Արհեստական բանականության զարգացման գործում հեղափոխական ներդրում է ունեցել մեծ գերմանացի գիտնական, փիլիսոփա Գոտֆրիդ Վիլհելմ Լեյբնիցը, ով առաջ է քաշել մարդկային միտքը պարզ մաթեմատիկական նշանների միջոցով նկարագրելու հնարավորության մասին նորարարական գաղափար: Նրա հանճարեղ գյուտը՝ երկուական թվերի համակարգը, հետագայում հիմք է հանդիսացել բոլոր ժամանակակից կիբեռնետիկայի և թվային տեխնոլոգիաների համար:
Արհեստական բանականության ժամանակակից դարաշրջանի վերելքը
1910-ական թվականներին իրական առաջընթաց տեղի ունեցավ Բերտրան Ռասելի և Ալֆրեդ Նորթ Ուայթհեդի հիմնարար աշխատանքների շնորհիվ, որոնք ձևակերպեցին մաթեմատիկական տրամաբանության հիմնական հասկացություններն ու սկզբունքները: Սակայն իսկապես լուրջ զարգացումը սկսվեց միայն 20-րդ դարում, երբ գիտական համայնքը մոտեցավ նեյրոնային ցանցերի ուսումնասիրությանը: Երկրորդ համաշխարհային պատերազմը, որը գործնականում չազդեց Միացյալ Նահանգների տարածքի վրա, թույլ տվեց ամերիկացի գիտնականներին կենտրոնանալ գիտական հետազոտությունների վրա: 1943 թվականին ականավոր ամերիկացի մասնագետներ՝ կիբեռնետիկոս Ուորեն Մաքքոլոքը և մաթեմատիկոս Ուոլթեր Հարրի Փիթսը, նպաստեցին արհեստական բանականության զարգացմանը՝ առաջինը գիտական շրջանառության մեջ մտցնելով համապատասխան տերմինը:
Ընդամենը մեկ տարի անց տեղի ունեցավ ևս մեկ կարևոր իրադարձություն. ֆոն Նոյմանը առաջարկեց հեղափոխական ճարտարապետություն, որը հետագայում դարձավ բոլոր ժամանակակից համակարգչային համակարգերի հիմնարար հիմքը: Այս ճարտարապետությունը, որն այսօր հայտնի է որպես «ֆոն Նոյմանի ճարտարապետություն», մնում է հիմնարար համակարգչային նախագծման ոլորտում:
1948 թվականը շրջադարձային էր երկու գիտական աշխատանքների՝ Ն. Վայների կիբեռնետիկայի և Կ. Շենոնի տեղեկատվության տեսության հրապարակման շնորհիվ: Այս աշխատանքները դրեցին տեղեկատվական տեխնոլոգիաների և արհեստական բանականության հետագա զարգացման տեսական հիմքը։
1951 թվականին տեղի ունեցան երկու նշանակալի իրադարձություններ, որոնք որոշեցին արհեստական բանականության հետագա զարգացումը։ Նախ, Ալան Թյուրինգը մշակեց իր հայտնի թեստը, որը դարձավ «ուժեղ» արհեստական բանականության առկայությունը որոշելու դասական մեթոդ։ Այս թեստի համաձայն, մարդը պետք է որոշեր, թե ով է իր զրուցակիցը էկրանի ետևում՝ մարդ, թե՞ համակարգիչ։ Եթե սուբյեկտն ասում էր «մարդ», բայց իրականում դա նրա հետ շփվող համակարգիչ էր, ապա նման արհեստական բանականությունը համարվում էր «ուժեղ»։ Նույն թվականին ստեղծվեց SNARC-ը՝ պատմության մեջ առաջին մեքենան, որը կառուցվել էր նեյրոնային ցանցերի հիման վրա, որը բացեց արհեստական բանականության զարգացման նոր դարաշրջան։
Ակտիվ զարգացման դարաշրջանը և առաջին նվաճումները
Հաջորդ տասնամյակը նշանավորվեց խորհրդային կիբեռնետիկների ակտիվ մասնակցությամբ արհեստական բանականության մշակման գործընթացում, որոնց աշխատանքը լայն միջազգային ճանաչում ստացավ։ Հատկապես նշանակալի ներդրում ունեցան Դմիտրի Պոսպելովի և Միխայիլ Ցետլինի աշխատանքները, ովքեր դրեցին արհեստական բանականության ռուսական դպրոցի հիմքերը։ Այս ժամանակահատվածում հայտնվեցին առաջին խոսող ռոբոտները, որոնցից առանձնացան երկու նախագիծ. 1965 թվականին ստեղծվեց «Էլիզա» ռոբոտը, որը կարող էր հիվանդների պարզեցված ընդունելություն անցկացնել որպես հոգեթերապևտ, իսկ 1969 թվականին աշխարհը տեսավ «Շեկի» ռոբոտը, որն ուներ այդ ժամանակի համար եզակի ինքնուրույն շարժվելու ունակություն։
1980-ականները դարձան իսկական առաջընթացի շրջան։ Ռոբոտները սկսեցին ակտիվորեն ներթափանցել մարդկանց առօրյա կյանք և տիրապետել պարզ երկխոսություններ վարելու հմտություններին։ Համակարգչի առաջին հաղթանակը շախմատի սուպերգրոսմայստեր Բենտ Լարսենի նկատմամբ պատմական իրադարձություն էր։ Այս համատեքստում հատկապես հետաքրքիր է մարդու և մեքենայի բախման պատմությունը՝ ի դեմս Գարի Կասպարովի, ով սկզբում կասկածանքով էր վերաբերվում համակարգչային ծրագրին պարտվելու հնարավորությանը։ 1996 թվականին նրան հաջողվեց հաղթել էլեկտրոնային մրցակցին, բայց հաջորդ տարի նա պատմական պարտություն կրեց համակարգչի դեմ խաղում։
Ժամանակավոր սառեցման ժամանակաշրջաններ
Արհեստական բանականության պատմությունը տեսել է ոչ միայն վերելքներ և վայրէջքներ իր առաջընթացի մեջ: Առաջին նման ժամանակաշրջանը, որը հայտնի է որպես արհեստական բանականության «առաջին ձմեռ», տեղի է ունեցել 1974-1980 թվականներին: Այս անկման կատալիզատորը Մինսկի և Պապերտի հայտնի «Պերցեպտրոններ» գրքի հրատարակումն էր 1969 թվականին, որը զգալիորեն փոխեց հետազոտությունների ուղղությունը՝ գիտական հետաքրքրության կենտրոնը պերցեպտրոններից տեղափոխելով խորհրդանշական հաշվարկների վրա:
Կարևոր է նշել, որ պերցեպտրոնը ուղեղի կիբեռնետիկ մոդել էր, որը 1960 թվականին առաջին անգամ ներդրվեց էլեկտրոնային տեսքով որպես Mark-1 մեքենա՝ մարդկության պատմության մեջ առաջին նեյրոհամակարգիչը: Չնայած խորհրդանշական հաշվարկների ոլորտում հետազոտությունները բավականին արագ զարգացան, դրանք չբերեցին այն հեղափոխական արդյունքները, որոնք սպասվում էին դրանցից: Շատ մասնագետներ այն ժամանակ կարծում էին, որ արհեստական բանականության զարգացումը հասել է իր բնական սահմանին:
«Երկրորդ ձմեռը» ընդգրկեց 1987-ից 1993 թվականները և պայմանավորված էր արհեստական բանականության նկատմամբ հետաքրքրության անկմամբ: Չնայած առանձին նախագծերի տպավորիչ հաջողությանը, օրինակ՝ XCON փորձագիտական համակարգը (արհեստական բանականության մի տեսակ) ցուցաբերեց բացառիկ արդյունավետություն՝ DEC-ին խնայելով 40 միլիոն դոլար սերվերների տեղադրման վեց տարվա աշխատանքի ընթացքում, մինչև 1991 թվականը ճապոնական 5-րդ սերնդի համակարգիչների հավակնոտ նախագիծը չկարողացավ հասնել իր նպատակներին: Սա հանգեցրեց ներդրողների լուրջ հիասթափության և արհեստական բանականության հետազոտությունների ֆինանսավորման ժամանակավոր կրճատման։
Ներկայիս վիճակը և զարգացման հեռանկարները
1990-ականներին արհեստական բանականության զարգացման մեջ որակական թռիչք տեղի ունեցավ՝ ինտելեկտուալ գործակալների՝ բարդ համակարգերի ի հայտ գալու շնորհիվ, որոնք ունակ էին երկար ժամանակ ինքնուրույն կատարել հանձնարարված առաջադրանքները՝ առանց մարդկային անմիջական միջամտության: Հաջորդ կարևոր փուլը այս գործակալների միմյանց հետ արդյունավետ փոխազդեցության վարժեցումն էր, ինչը նոր հորիզոններ բացեց արհեստական բանականության զարգացման գործում։
Արհեստական բանականության գլոբալ զարգացման առաջատար ընկերություններ
Google-ը հատուկ տեղ է զբաղեցնում արհեստական բանականության մշակման մեջ մասնագիտացած տեխնոլոգիական հսկաների շարքում: Ընկերությունը տպավորիչ արդյունքների է հասել որոնողական համակարգերի և բջջային օպերացիոն համակարգերի ստեղծման գործում: Google-ի արտադրանքը հիմնված է տարբեր API-ների (կիրառական ծրագրավորման ինտերֆեյսներ) վրա, որոնք թույլ են տալիս հավելվածներին արդյունավետորեն փոխանակել տեղեկատվություն: Արհեստական բանականության API-ները (AI API-ներ) զգալիորեն հարստացնում են հավելվածները արհեստական բանականության գործառույթներով, հատկապես դեմքի ճանաչման և կիբերանվտանգության ոլորտում:
Արհեստական բանականության զարգացման ներկայիս փուլում Google-ի արտադրանքը հիմնականում կենտրոնացած է բազմալեզու թարգմանությունների և զանգերի կենտրոնների համար զրույցների սկրիպտավորման վրա: Այնուամենայնիվ, ընկերության արհեստական բանականության ոլորտում նախագծերի պորտֆելը շատ ավելի լայն է և ներառում է առաջադեմ որոնողական համակարգերի և ինքնավար տրանսպորտային միջոցների մշակում:
Microsoft-ը ևս մեկ տեխնոլոգիական հսկա է, որի Azure արհեստական բանականությունը առաջարկում է տպավորիչ 600 տարբեր ծառայություններ: Դրանց օգտագործման հիմնական ոլորտներն են՝
- բարդ ծրագրային ապահովման և հավելվածների մշակում,
- անսարքություններին դիմացկուն տվյալների պահեստավորման ստեղծում և դրանց մշակում,
- մշակման համար թեստային միջավայրերի կայծակնային արագ գործարկում,
- ենթակառուցվածքների արագ մասշտաբավորում: Մշակողների համար հասանելի է գրեթե 2000 ուսումնական մոդուլ, ինչը Microsoft-ի հարթակը դարձնում է աշխարհի ամենաուսուցողական կողմնորոշվածներից մեկը: Azure-ը ցուցադրում է տպավորիչ հնարավորություններ. այն հասկանում է մարդկային խոսքը, կատարում է բարդ կանխատեսումներ, գտնում է ծրագրային կոդի սխալներ:Ընկերության մեկ այլ խոշոր նախագիծ՝ Cognitive Services-ը, մշակողներին տրամադրում է առաջադեմ հարթակներ և մեխանիզմներ: Լայնորեն հայտնի են դարձել այնպիսի արտադրանքներ, ինչպիսիք են Skype թարգմանիչը և Cortana ձայնային օգնականը:
Չինական Baidu ընկերությունը վերջերս հատուկ ուշադրություն է գրավել իր խոսակցական չաթբոտ Ernie-ի շնորհիվ: 2023 թվականի մարտին գործարկվելուց ի վեր ֆունկցիոնալությունը և որոնման ծավալը զգալիորեն ընդլայնվել և բարելավվել են: Հատկանշական է, որ մասնագետները նշում են նախագծի առևտրային բաղադրիչի որոշակի թերագնահատում. մշակողները այնքան կրքոտ են տեխնոլոգիական նորարարությունների նկատմամբ, որ երբեմն կորցնում են բիզնես ասպեկտները:
OpenAI-ը հեղափոխություն է մտցրել արհեստական բանականության աշխարհում իր հայտնի ChatGPT նախագծով, որը մոդել է, որը կարող է ստեղծել մարդկային խոսք՝ հիմնվելով մուտքային տվյալների վրա: Ընկերությունը նաև առաջատար է առաջատար կրթական ծրագրերի մշակման գործում՝ անընդհատ ընդլայնելով արհեստական բանականության ոլորտում հնարավորի սահմանները:
Արհեստական բանականության զարգացման կանխատեսումներ և հեռանկարներ
Ժամանակակից արհեստական բանականության համակարգերն արդեն իսկ տպավորիչ հաջողություններ են ցուցաբերում մարդկային հիմնական հմտությունների յուրացման գործում. դրանք արդյունավետորեն շփվում են բնական լեզվով, սովորում են փորձից և կարողանում են տեղեկացված որոշումներ կայացնել բարդ իրավիճակներում: Չնայած գործունեության բոլոր ոլորտներում մարդուն ամբողջությամբ փոխարինելու ունակ միասնական արհեստական բանականության ստեղծումը մնում է ապագայի խնդիր, առկա համակարգերը հաջողությամբ կատարում են օգնականի դեր տարբեր ոլորտներում:
Արհեստական բանականությունն այսօր հանդես է գալիս որպես արդյունավետ խորհրդատու կրթության մեջ՝ օգնելով միլիոնավոր մարդկանց ուսման հարցում, և օգնական՝ բժշկության մեջ՝ աջակցելով բժիշկներին հիվանդությունների ախտորոշման և բուժման պլանների մշակման գործում: Միևնույն ժամանակ, դրա դերը շարունակում է ընդլայնվել՝ բացելով նոր հնարավորություններ մարդու և մեքենայի համագործակցության համար:
Ավելի մոտ ապագայում սպասվում են հետևյալ նվաճումները.
- հեղափոխական առաջընթացներ բժշկության մեջ, մասնավորապես թերապիայի (ներառյալ գենետիկան) և հիվանդների հետ անհատական աշխատանքի ոլորտում.
- զգալիորեն ավելի առաջադեմ համակարգերի ստեղծում՝ հսկայական տվյալների բազաների վերլուծության և ավտոմատ ճանաչման համար.
- ռոբոտների և անօդաչու թռչող սարքերի մշակում՝ լիովին ինքնավար գործողությունների համար բավարար ինտելեկտով.
- արհեստական բանականության՝ համատեքստը խորը հասկանալու ունակության զարգացում.
- կրթական համակարգում հիմնարար փոփոխություններ:
