O nemyslící umělé inteligenci

AI, Artificial Intelligence, je pojem, který plní stránky médií a zejména sci-fi filmy. Většina z nás si neuvědomuje, že to není (vzdálená) budoucnost, ale již reálná začínající přítomnost a všudypřítomná blízká budoucnost.

AI zatím nemyslí, ale přesto funguje

Jedná se o první stupeň AI, tedy o nevědomou, nemyslící inteligenci, která nemá „duši“ a vlastně ani nemyslí. Přesto ji již můžeme nazývat inteligencí, protože se umí učit, vyhodnocovat rozhodovací situace a vytvářet si vlastní strategie pro dosažení určeného cíle. Tyto cíle však (zatím) určujeme my, lidé.
Například superpočítač IBM Deep Blue porazil velmistra v šachu už v roce 1997. Přesněji: algoritmus umělé inteligence tvořící tzv. neuronovou síť porazil s využitím vysokého výpočetního výkonu velmistra v šachu. Totéž zvládla AI AlphaGo od firmy Google s ještě složitější hrou Go v roce 2017.

Jak funguje současná AI?

Dalo by se říci, že poměrně jednoduše: umí najít v statisících jí předložených vzorcích společné prvky, rysy, struktury a podle nich zvolit strategii vedoucí k cíli.
Umí se tedy „učit“ podle předložených vzorků. To je její základní algoritmus, postup výpočtu. Umí tedy najít v těchto vzorech společné rysy, struktury, linie, shluky dat apod. (Říká se tomu Deep Learning.)
A to nesmírně rychle a citlivě. Mnohem rychleji a citlivěji než člověk. 

Dalším rysem AI, kterým se liš od běžných algoritmů/programů typu návod na uvaření polévky je to, že umí sama volit optimální strategii pro dosažení zadaného cíle. Neobsahuje tedy pouze příkazy typu: KDYŽ nastane toto, PAK udělej tohleto. To jsou mnohem jednodušší programy řídící například průmyslové roboty. 

AI obsahuje postupy, které si umí sama vytvořit na základě velkého objemu dat, které ji nikdo (člověk) předem nepřipravil.

Jak (ne)vypadá současná AI

Umělá inteligence tedy nevypadá takto:

Vnější stránka není pro AI vůbec podstatná. 
To, že se hromada kovových součástek, plastů, kabelů, motorků apod. udrží na „nohou“ není zásluha těchto dílů, ale algoritmů AI, které probíhají ve výpočetní centrále tohoto zařízení. 

Většina těchto robotů má svoji „inteligenci“ dodanou zvnějšku, jejich rozměry a možnosti napájení jsou tak malé, že neumožňují zahrnout potřebný výpočetní výkon. Integrované čipy stačí na řízení pohybu a stability, neumožňují však další funkce.

Jak vypadá současná AI?

Tedy AI vypadá spíše takto:

Je to tedy algoritmus (postup řešení problému) realizovaný počítačovým programem. Tyto programy z části napsali lidé.

ALE napsali je tak, že tyto programy, splňující nároky na AI, se umí samy učit a tedy se samy zdokonalovat a tedy se samy dále zlepšovat v zadaných funkcích.

Díky tomu AI volí strategie, které by programátory (lidi) nikdy nenapadly a díky tomu vítězí už v téměř jakýchkoliv hrách nad člověkem. I když vůbec nechápe, jak tyto hry fungují, jaký mají význam a o čem jsou. Naučila se jen na staticích vzorech jak hrát, aby vznikl požadovaný výsledek.
Tedy tvůrci AI už sami nevědí, jak vlastně jimi vytvořený program pracuje. (Rámcově to vědí, nové spoje neuronové sítě však nevidí.)

Fyzická realizace AI (hardware)

Každý program vyžaduje technické díly, na kterých může být spuštěn. Tj. tzv hardware: procesor, operační paměť a uložiště dat, viz kurz PPS), který vypočítává/realizuje zadaný program. Ovšem výpočetní jednotka počítače, mikroprocesor, pouze cca miliardkrát za vteřinu počítá nuly a jedničky. Jeho typ je nepodstatný, stačí, když má potřebný výpočetní výkon. 
Protože však AI má specifické nároky na způsob výpočtu, vyrábí se specializované jednotky optimalizované pro její účely. 

Fyzická realizace pokročilé AI pak vypadá třeba takto:

Je to datacentrum, které je propojeno stovkami rychlých linek do Internetu (pokud nerozlišujete Internet a web, zkuste kurz PPS). Obsahuje dále tisíce vzájemně propojených počítačů. Jejich procesory umožňují běh algoritmů AI, jejich disky obsahují miliardy bajtů dat, které AI potřebuje ke svému učení.

Pokud tedy někde uvidíte „inteligentního“ robota, který odpovídá na libovolné otázky, vězte, že to není z jeho „hlavy“. 
Robot má pouze kameru, mikrofon, reproduktor a čip pro syntézu řeči. Je připojen kabelem či bezdrátovou sítí s vysokou přenosovou rychlostí k datacentru, ve kterém probíhají veškeré výpočty. 

Podobně fungují Siri, Cortana, Alexy, Google Home

Víme, že po zadání dotazu: Kdy se narodil A. Einstein nebo Co se těží v Angole dostaneme během sekund správnou odpověď. Všichni tito asistenti fungují podobně:

1. Zařízení (mobil) nahraje náš hlas a pošle ho do datacentra.
2. Tam se hlas převede na slova a písmena.
3. První část AI najde podstatná slova, tj. přijde na to, na co se vlastně ptám. Případně slova jen předhodí vyhledávači Google, který tuto část AI provede sám.
4. Vyhledávač najde odpověď (často na Wikipedii). Další část AI určí, jak moc podrobná a dlouhá tato odpověď má být, aby obsahovala požadovaná data.
5. Odpověď se pošle do našeho zařízení.
6. Zařízení ji převede na mluvené slovo a přehraje nám ji.

Je zřejmé, že podobně může fungovat třeba překlad do cizího jazyka apod.

Jak pozná mobil či počítač (iPhone X) náš obličej?

Rozpoznání obličeje je hodně složitá oblast AI vyžadující obrovský výpočetní výkon. A také přenos velkého množství dat. Je však jasné, že pokud máme mobil (dům, auto) odemykat svým obličejem, je realizace přes datacentra velmi riziková. Co kdyby vypadlo spojení, a my se nedostaneme do svého mobilu?
Firma Apple proto vyvinula specializovaný čip, který umí velmi rychle potřebné výpočty pro rozpoznání obličeje provést. Díky tomu mobil nepotřebuje komunikovat s datacentrem pro naše rozpoznání. Ovšem tento čip je pouze jednoúčelový. I tato cesta však jistě bude u specializovaných nasazení AI volena.

AI na mém počítači?

Teoreticky by však mohla AI fungovat i na běžném počítači. A v současnosti už nejen teoreticky.  Pracovní stanice vybavené speciálními kartami (nVidia Tesla či Volta) se dají koupit. Zatím stojí řádově statisíce až milióny Kč, za pár let to bude desetina.
A co příslušný program pro AI, software pro Deep Learning? Je k dispozici zdarma v mnoha variantách. (Viz např. TensorFlow.)

Podívejte se nakonec na krátké video: I Am AI z roku 2017.