Именно этот фактор и делает системы, основанные на искусственном интеллекте, привлекательными для решения задач, особенно в тех случаях, когда правила действительно сложны или покрыты мраком. Например, ИИ часто используют для распознавания визуальных образов это удивительно сложная область, где пасуют обыкновенные компьютерные программы. Хотя большинство из нас легко узнают на картинке кошку, сформулировать правила, определяющие, как же выглядит кошка, по-настоящему трудно. Стоит ли нам сообщить программе, что у кошки два глаза, один нос, два уха и хвост? Но эти признаки точно так же указывают и на мышь, и на жирафа. А что, если кошка на картинке свернулась в клубок или ее голова повернута вбок? Записать правила для обнаружения на фотографии даже одного-единственного глаза и то очень непросто. Но ИИ может просмотреть десятки тысяч изображений кошек и составить правила, по которым будет верно опознавать кошку в большинстве случаев.
Иногда ИИ лишь небольшая часть программы, в остальном представляющей собой основанный на правилах сценарий. Возьмем в качестве примера программу, которая позволяет клиентам банка по телефону получать информацию о состоянии счета. ИИ для распознавания голоса переводит произнесенные человеком звуки в действие выбор вариантов из голосового меню, но за список пунктов, доступных каждому клиенту, и за определение того, какой счет ему принадлежит, отвечают правила, заданные программистом.
Другой вариант это когда программа первым пускает в бой ИИ, но когда у того возникают трудности, контроль над ситуацией переходит к людям; такой подход называется псевдо-ИИ. Так работают чаты пользовательской поддержки. Если ваши фразы сбивают бота с толку или если бот понимает, что вы начинаете злиться, вас переводят в диалог с человеком. (И этому человеку теперь придется иметь дело с ничего не понимающим и/или разозленным клиентом возможно, лучше бы открыть опцию «говорить с живым человеком» не только для клиента, но и для работника.) Современные беспилотные автомобили устроены похожим образом человеку-водителю всегда надо быть готовым принять управление, если ИИ перенервничает.
Кроме того, искусственный интеллект замечательно проявляет себя в стратегических играх наподобие шахмат в них мы в точности знаем, как описать все возможные ходы, ноне способны вывести формулу, которая подскажет, какой следующий ход будет наилучшим. В шахматах из-за количества вариантов ходов и сложности игрового процесса даже гроссмейстер не в состоянии сформулировать жесткие правила для предсказания того, какой ход окажется лучшим в той или иной ситуации. А самообучающийся алгоритм может сам с собой сыграть миллионы тренировочных партий больше, чем сыграет за всю жизнь самый умный и упорный гроссмейстер, чтобы выработать правила, которые будут приводить его к победе. И поскольку ИИ обучается без явных инструкций, иногда он находит очень необычные и оригинальные стратегии. Иной раз чрезмерно оригинальные.
Если вы не скажете ИИ, какие ходы допустимы, он может отыскать странные лазейки и злоупотребить ими, лишив игру смысла. Например, в 1997 году группа программистов создавала алгоритмы, которые удаленно играли в крестики-нолики друг против друга на бесконечно большом поле. Один из программистов, вместо того чтобы разработать основанную на правилах стратегию, позволил ИИ самостоятельно формировать подход к игре. Внезапно этот ИИ стал побеждать во всех матчах. Его стратегия заключалась в том, чтобы делать ход где-то очень-очень далеко.
Размер нового игрового поля оказывался настолько большим, что компьютер оппонента, пытаясь его у себя воспроизвести, исчерпывал ресурсы оперативной памяти и падал с ошибкой, так что ему засчитывалось техническое поражение[8]. У большинства программистов, работающих с ИИ, есть в запасе похожие истории о том, как алгоритмы удивляли их тем, что находили неожиданные решения. Иногда такие решения гениальны, а иногда создают проблемы.
Самое основное, в чем нуждается ИИ, это конкретная цель и набор данных для обучения. Получив их, он начинает гонку, и неважно, какова цель: принять решение о выдаче кредита, как это делает специалист-человек, предсказать, приобретут ли покупатели определенный носок, добиться максимального счета в видеоигре или же заставить робота преодолеть наибольшее расстояние. В каждом случае ИИ методом проб и ошибок изобретает правила, которые позволят ему добиться цели.
ИНОГДА ЕГО ПРАВИЛА ПЛОХИ
Бывает, что правила, прекрасно помогающие ИИ находить решение, оказываются основаны на неверных предположениях. Например, некоторые из самых причудливых экспериментов я проделывала с продуктом компании Microsoft для распознавания образов, который подбирал теги и описание для загружаемого изображения. Как правило, этот алгоритм правильно распознает предметы: узнает облака, поезда метро или даже ребенка, выполняющего ловкие трюки на скейтборде. Но однажды мое внимание привлекло нечто странное в результатах его работы: ИИ ставил тег «овцы» картинкам, где определенно не было никаких овец. Я изучила проблему и выяснила, что алгоритм видел овец на сочно-зеленых полях вне зависимости от того, были они там на самом деле или нет. Почему же столь специфическая ошибка всплывала вновь и вновь? Возможно, во время обучения этому ИИ в основном показывали овец, находящихся на таких вот полях, и он не понял, что заголовок «овцы» относится к животным, а не к полям. Другими словами, искусственный интеллект смотрел не туда. И, конечно же, когда я показывала ему овец, которые не паслись на пышных пастбищах, он чаще всего ошибался. Овец в автомобилях он обычно помечал как собак или кошек. Овцы в жилых помещениях у него также становились собаками или кошками, то же самое происходило с ягнятами, которых кто-нибудь держал на руках. А овцы на привязи распознавались как собаки. Такие же проблемы у ИИ были с козами: если он видел козу, залезшую на дерево (они так иногда делают), то считал, что это жираф (другой похожий алгоритм называл коз птицами).
Я не знаю точно, но догадываюсь, что ИИ руководствовался правилами вроде «зеленая трава = овцы» и «нечто шерстяное в машине или на кухне = кошки». Они отлично ему служили во время обучения, но подвели, когда ИИ столкнулся с реальным миром и головокружительным разнообразием связанных с овцами ситуаций.
Подобные ошибки обучения характерны для распознающих образы ИИ. Но последствия этих ошибок могут оказаться серьезными. Одна команда в Стэнфордском университете как-то тренировала искусственный интеллект определять разницу между изображениями здоровой кожи и кожи, пораженной раком. Однако после завершения тренировки ученые обнаружили, что нечаянно создали ИИ, определяющий наличие на фотографии линеек, потому что многие раковые опухоли, изображения которых оказались в их наборе, были сфотографированы с приложенной для масштаба линейкой[9].
КАК ВЫЯВИТЬ ПЛОХОЕ ПРАВИЛО
Зачастую нелегко понять, когда ИИ делает ошибки. Мы не задаем для него правила, искусственный интеллект создает их самостоятельно, причем не записывает на бумаге и не объясняет понятным языком, как мог бы сделать человек. Вместо этого ИИ производит сложные взаимозависимые изменения своей внутренней структуры, превращая универсальную основу в нечто, хорошо приспособленное для решения конкретной задачи. Это всё равно что взять кухню, полную разных ингредиентов, и на выходе получить печенье. Правила могут принять вид связей между клетками виртуального мозга или генов виртуального организма. Они могут оказаться сложными и распределенными, могут странным образом переплетаться. Изучение внутренней структуры ИИ во многом напоминает изучение мозга или экосистемы и не нужно быть нейробиологом или экологом, чтобы понять, насколько сложными они могут быть.