Szegedi Tudományegyetem

Juhász Gyula Tanárképző Főiskolai Kar

 

Mesterséges Intelligencia

- Szakdolgozat -

 

  Készítette:                                                                          Konzulens

Aranyi László                                                                               Dr. Csallner András Erik

                                                                                         Főiskolai docens

 

Szeged 2002.

 


„Az ember, ha egykor ellesi,

Vegykonyhájában szintén megteszi. -„

 

(Madách)

 

Tartalom

 

  1. Bevezetés                                                                         

  2. A Mesterséges Intelligencia és a robotok                            

  3. Mi a Mesterséges Intelligencia?                                          

  4. Mi van a gép belsejében?                                                      

  5. Mit „érez” a Mesterséges Intelligencia?                             

  6. Égi robotok                                                                             

  7. Robotok felfedezőutakon                                                          

  8. Játékos számítógépek és robotok                                     

  9. A tanulás szintjei                                                                   

10. Neuronhálózatok                                                                 

11. Robotbarátok                                                                      

12. Kiborgok a láthatáron                                                            

13. Mit hoz a jövő?                                                      

14. Időrend                                                                               

15. Összegzés                                                                        

16. Forrásmunkák                                                                     

17. Mellékletek                                                                          

 


1. Bevezetés

 

            A Mesterséges Intelligencia fogalmának meghatározása nem kis nehézségbe ütközik, hiszen olykor az egyes részterületein dolgozók számára is más-mást jelent. Talán a kiinduláshoz vegyük figyelembe az automatizálás különböző aspektusait. Míg ennek egyik ága, a gépek és ezek vezérelt változatai, az embert fárasztó és ismétlődő fizikai munkavégzéstől kímélik meg, addig a Mesterséges Intelligencia módszerei segítségével a fárasztó és ismétlődő mechanikus logikai munka végzésétől szabadulhatunk meg.

Vitatható persze, hogy a logikai munka lehet-e egyáltalán mechanikus. A kétkedők számára könnyen belátható, hogy egy matematikai tétel bizonyításának ellenőrzése vagy egy matematikai szöveg fordítása egyik nyelvről a másikra, teljes egészében automatizálható. Ezzel szemben, egy olyan program készítése, amelyik egy digitalizált fényképről eldönti, hogy nőt vagy férfit ábrázol-e, meglehetősen bonyolult. Ebből az állításból természetesen nem következik, hogy a matematikához kapcsolódó problémák egyszerűbbek lennének.

            A fizikai és logikai munkavégzésnek és a munka-folyamatok automatizálásának azonban van egy lényeges különbsége. A fizikai folyamatok automatizálása azt jelenti, hogy a szóban forgó módszer – bizonyos idő eltelte után – valóban előállítja a megoldást. Ha például egy szekérderék fát elkezdünk egyesével aprítani, akkor előbb vagy utóbb a teljes szekérnyi mennyiséggel végzünk. A logikai folyamatoktól, s általában a gondolkodás automatizálásától ez nem várható el. A Mesterséges Intelligencia módszerek ezt nem garantálják (a legegyszerűbbektől eltekintve), csak annyit, hogy ha véletlenül találnak egy megoldást, az garantáltan jó is lesz.

Az, hogy ezek a rendszerek ilyenek, nem a mi nem kellő tudásunkból fakad, hanem komoly (és nehezen bizonyítható) matematikai tétel mondja ki. Egy másik (és még nehezebben bizonyítható) tétel viszont azt mondja ki, hogy ha – valamely speciális esetben – a megoldás mégis bizonnyal megtalálható, akkor ezt a lehető legdrágább módszerrel: az összes lehetséges eset végigpróbálásával lehet csak megtalálni. És ez megint nem a mi nem kellő tudásunkból fakad, hanem egészen egyszerűen: nincs más módszer. Az előző tételt – és a hozzá hasonlókat - eldönthetetlenségi tételeknek hívjuk, míg az utóbbira, mint kombinatorikus robbanásra szokás hivatkozni. Ezek a tételek a logikai munka, a gondolkodás automatizálása elé rendkívül komoly elvi korlátokat állítanak, mint pl. a fénysebesség, azonban olykor megkerülhetők.

            A fenti levezetés figyelembevételével annyit mindenesetre kijelenthetünk, hogy a Mesterséges Intelligencia olyan feladatok számítógépes megoldását tűzi ki célul, amelyek – ha az ember oldja meg őket – intelligenciát igényelnek. Egy kirakós játék megoldása, a sakkozás, egy matematikai tétel bizonyítása, egy szöveg lefordítása egyik nyelvről a másikra, vagy egy páciens tünetei alapján a diagnózis elkészítése – mind olyan kognitív tevékenységek, amelyekben döntő szerep jut az emberi intelligenciának.

            Olyan feladatok tartoznak tehát főként a Mesterséges Intelligencia vizsgálati körébe, amelyek általában nem rendelkeznek minden részletében tisztázott fix megoldó mechanizmussal, előre rögzíthető megoldási szekvenciával, hanem szerepet kap a próbálkozás és az azt irányító emberi szakértelem és intuíció.

            A Mesterséges Intelligencia feladatai általában nehezek. Sokszor az ember számára is nehezek, a számítógép számára pedig mindenképpen azok. A Mesterséges Intelligencia számára kitűzött feladatokban általában az ember (még) jobb.

            Az intelligencia jegyeit mutató rendszerek létrehozásával a Mesterséges Intelligencia két eltérő célt valósíthat meg. A Mesterséges Intelligencia egyfelől műszaki tudomány, így célja olyan számítógépes programok készítése, amelyek bizonyos területeken kiváltják az embert, vagy pedig hatékonyan támogatják munkájában. Ahhoz, hogy ezekre a feladatokra jó minőségű programokat írjunk, elvileg nem szükséges az, hogy ismerjük és kövessük az emberi problémamegoldó tevékenység módját. Elképzelhető, hogy egészen más módszerek, algoritmusok is célra vezetnek, mint amilyeneket az ember – feltehetően – követ.

            A Mesterséges Intelligencia másrészt lehetőséget ad arra, hogy az emberi intelligencia természetét közelebbről megismerjük. Ebben a megközelítésben nem az említett hatékonyság elérése a cél, hanem az, hogy a létrehozott működés minél inkább hasonlítson az ember gondolkodásmódjára – annak erényeivel és hibáival együtt. A kutatásnak ez az iránya a kognitív pszichológia célkitűzéseihez illeszkedik, mert az emberi gondolkodás mechanizmusairól szóló ismereteink és elképzeléseink modellezésére, kipróbálására törekszik. Ma már nyilvánvaló az, hogy a két megközelítés gyümölcsöző kölcsönhatásban áll egymással, mindkettő használja a másik eredményeit.

            A Mesterséges Intelligencia alkalmazási területei hihetetlenül szerteágazók. Példaként említhetjük a kétszemélyes játékok vizsgálatát, a természetes nyelvű szövegek megértését, az emberi beszéd megértését, a gépi látást, az intelligens robotvezérlést, az alakfelismerést, az automatikus programkészítést, vagy az élet számos területén működő szakértői rendszereket. E problémák majdnem mindegyikének kezeléséhez nélkülözhetetlen valamilyen tudás-reprezentáció. Ez már önmagában is külön tudomány.

Vajon mi lehet a közös a meglehetősen különböző működési célt megvalósító rendszerekben – figyelembe véve, hogy közöttük azért elég sok átfedés található?

            A legtöbb feladat megoldása elemi lépések, tevékenységek sorozataként állítható elő (algoritmus). Általában több ilyen megoldási út létezik, és ezek nem mind egyformán kedvezőek. A megoldást szinte mindig kereséssel határozzuk meg. Ez az jelenti, hogy a megoldási út minden egyes pontján szisztematikus próbálkozással választjuk ki a következő lépést. A bonyolultabb feladatoknál azonban olyan sok lehetőséget kellene végig próbálni, ami még a mai számítógépek, működési sebessége és memóriakapacitása mellett is reménytelen. Ilyenkor a problémára jellemző heurisztikus ismeretek alapján korlátozzuk a keresést, azaz, a lehetséges folytatások közül mindig csak néhány ígéretessel foglalkozunk. A heurisztika kulcsfogalom a Mesterséges Intelligenciában. Általában hosszú emberi gyakorlat tapasztalataként létrejött nem egzakt tudás fogalmazódik meg a heurisztikákban, amelyek az alkalmazási esetek legnagyobb részében „elég kedvező” megoldást szolgáltatnak. A heurisztikával vezérelt keresés a Mesterséges Intelligencia rendszerek legjellegzetesebb közös vonása.

            Az optimális megoldás helyett gyakran be kell érnünk kielégítő megoldással, mely fogalmat külön is ki szokták emelni, mint a Mesterséges Intelligencia problémáinak jellemzőjét. Hasonlóan külön hangsúly kap az az esetenként nagymennyiségű tárgyköri tudás, szakértői ismeret, amelyet a megoldás során felhasználunk, például heurisztikák formájában. Ez felveti az ismeret-reprezentáció kérdését, vagyis azt, hogy milyen formában legcélszerűbb az adott problémára vonatkozó ismereteket ábrázolni ahhoz, hogy hatékonyan tudjunk vele következtetéseket végezni. A Mesterséges Intelligencia programjait még az is általánosan jellemzi, hogy – szemben a szokásos numerikus számításokkal – elsősorban szimbólum-feldogozást végeznek. A programok adatai főként olyan karaktersorozatok, amelyek fogalmakat (például logikai állításokat) reprezentálnak. Ennek megfelelően a Mesterséges Intelligencia sajátos programnyelveket (pl. LISP) és programozási környezetet használ.

            A Mesterséges Intelligencia megvalósítása érdekében rendkívül kiélezett verseny folyik. Megvalósítási időpontjaként jelenleg 2005-öt jelölnek meg általában, mint olyan időpontot, amikorra sikerül olyan hatékonyságú számítógépes programot alkotni, mely képes letenni egy érettségi vizsgát. Persze az is a vita tárgyát képezi még, hogy egy Intelligens önszabályozó rendszernek mennyire kell intelligensnek lennie ahhoz, hogy már Mesterséges Intelligenciának nevezhessük. Science-fiction íróként a lehetséges jövőképek felvázolásával (is) foglalkozom. A lehetséges jövőknek – így vagy úgy – része lesz a Mesterséges Intelligencia. Ahhoz, hogy szolgálatunkba tudjuk állítani, s nehogy ellenünk forduljon, mindenképpen szükséges alapos tanulmányozása, miáltal önmagunkat is jobban megismerjük.

Mindenesetre már a puszta lehetőség is felkavaró, hogy az emberi gondolkozás esetleg különböző algoritmusokkal leírható. Még az is megtörténhet, hogy ennek az ellenkezője igazolódik. Én ez utóbbi állásponton vagyok.


 

 

2. A Mesterséges Intelligencia és a robotok

 

A gondolkodó gépek kutatása egyre gyorsabban fejlődik. De mit is jelent tulajdonképpen az, hogy robot? És mennyiben lehet egyáltalán intelligens egy robot vagy egy számítógép?

 

           

            Meglepő módon a „robot” fogalmára nincs pontos meghatározásunk. Karel Capek író használta először 1920-ban RUR (Rossum Univerzális Robotjai) című színdarabjában. Ebben az alkotásban a robotok át akarják venni az uralmat a világ felett. Végül egy talányos kérdés állítja meg őket: Mit fognak tenni azután, ha az összes embert elpusztították?

Ma az emberek robotnak neveznek szinte minden „ügyes” gépet, vagy szerkezetet. A robotok valójában olyan berendezések, amelyek állandó felügyelet nélkül végeznek különféle emberi vagy állati cselekvést.

A robot fogalmának megjelenése előtt automatának nevezték mindazon szerkezeteket, melyek önmaguktól csináltak valamit. Ezeket a szerkezeteket olykor igen nagy hiedelemvilág vette körül, többen egyenesen a sátán műveit látták bennük. Az emberek előszeretettel alkalmaztak ilyen megbélyegzéseket, nem volt ez alól kivétel például a gőzmozdony sem.

Automatákról már sok ezer évvel ezelőttről szóló beszámolók is említést tesznek, bár a legkorábbiak még inkább a legendák birodalmába tartoznak. Ázsiában az első automatának a Csin-Si Huang-Ti kincstára számára készített önműködő bábzenekar számít, míg Európában az alexandriai szenteltvíz-adagoló automata az időszámításunk kezdete idejéből.

Időben már jóval közelebb esik hozzánk Magnus, német mérnök, 1250. körül készített életnagyságú szolgája, mely egy beszélő- és ajtónyitó automata volt. A megrémült falulakók azonban darabokra zúzták, mert az ördög művét látták benne.

1500. körül Leonardo da Vinci épített egy működő oroszlánt XII. Lajos látogatásának tiszteletére. Mi, magyarok számára azonban feltétlen Kempelen Farkas sakkozó automatája a legjelentősebb.

Ismerkedjünk meg vele egy kicsit bővebben!

Kempelen Farkas 1734-ben született Pozsonyban. Pozsonyban, Bécsben, Rómában tanult jogot és rézmetszést, beszélt németül, magyarul, franciául, latinul, olaszul és angolul, megszerezte kora természettudományos, nyelvészeti és technikai könyveit. 21 évesen fogalmazó volt a bécsi udvarban, 23 évesen udvari kancellár lett, majd Mária Terézia és II. József tanácsosa. Igazi polihisztor volt, sokféle tudományos témakör érdekelte, és szerteágazó tudományos tevékenységet folytatott. Mérnöki munkái: a schönbrunni szökőkútrendszer tervének elkészítése, a budai vár vízellátásának megoldása, a pozsonyi hajóhíd megtervezése, gőzgépet tervezett (tárgyalt Wattal, a gőzgép tökéletesítőjével, angliai utazása során), nyomtatógépet tervezett vakok számára, és egy a Száva és az Adriai-tenger között húzódó csatornarendszer építésével is foglalkozott. Legjelentősebb találmánya a beszélőgép volt, amit süketnémáknak és beszédhibásoknak tervezett, mégsem erről híresedett el, hanem a sakkozógépről.

         Jelentősek voltak szervező munkái is. Rábeszélése hatására csatolta Mária Terézia Magyarországhoz a határőrvidéket, csellel szállt szembe a délvidéken hatalmaskodó törökkel, megszervezte az elnéptelenedett Bánátba az új népesség telepítését, ő költöztette Budára a nagyszombati egyetemet 1777-ben, Várszínházzá építtette át a budai karmelita kolostort (ahol 1800-ban Beethoven is hangversenyt adott). Könyvtárrendezéssel és selejtezéssel is foglalkozott az udvarnál, valamint a magyarországi sókamarákat vezette.

A művészetekkel is szívesen foglalkozott, verseket, epigrammákat, színdarabokat, drámákat is írt, műkedvelő rézmetsző volt, és 1789-ben felvették a bécsi művészeti akadémia soraiba is.

I. Ferenc - talán azért, mert Kempelen valószínűleg kapcsolatban állt az uralkodó ellen fellépő jakobinusokkal - megvonta járadékait, és nem tartott igényt szolgálataira. Szegényen halt meg 1804-ben.

            Nézzünk meg egy részletet, hogyan számolnak be az akkori lapok erről a mestermunkáról! Mi volt hát ez a világcsoda?

            „Egy egyszerű automat, egy ember nagyságú alak, törökösen felöltözve, faszéken ülve s egy három és fél láb széles és két és fél láb mély szekrényhez erősítve, mely négy karikán mozgott. Jobb karjával a szekrényre támaszkodva, baljában hosszú csibukot tartva ült az automata, pipázó helyzetben, előtte az asztalon sakktábla, melyről le nem vette a szemeit. A szekrény szétnyíló ajtajai egy fiókot födtek, melyben vörös és fehér elefántcsont sakkfigurák hevertek egy tálcán, azon kívül egy hosszúkás tokban hat kis sakktábla, melyek közül mindenkinek egy-egy játszma végét mutatta. Mind ebben még semmi rendkívüli nem volt. De ami ezután következett az valósággal az ördöngösséggel látszott határosnak. Valaki helyet foglalt az automattal szemben. Alig vették ki a csibukot a török kezéből, azonnal el kezdett játszani a vele szemben felállított sakkfigurákkal. Lassan felemelte a karját, a húzásra kiszemelt figura felé tolta, ujjait kiterjesztve, hogy megfoghassa, azután megragadta s áttette a kiszemelt kockára, melynek megtörténte után csendesen ismét visszahúzta karját, s az előtte lévő párnára nyugtatta, várva, míg szintén megteszi a maga mozdulatát. Ellenfele minden hívására a báb megmozgatta a fejét és végignézett az egész sakktáblán. Azután, ha rá került a sor, hogy elüsse valamelyik játszófiguráját, ugyanazt a mozdulatot tette, mint fennebb, megragadta az előtte álló figurát, fölemelte helyéből, maga mellé tette.

            Minden húzásnál olyanforma nesz hallatszott a gépezetből, mint mikor az órát felhúzzák, de mihelyt a húzás megtörtént a nesz is megszűnt. Körülbelül tíz-tizenkét ilyen húzás tudott egyfolytában tenni a gép, aztán föl kellett húzni. De nagyon természetesend, ez a felhúzás csak a kar mozgatórugónak kellő feszültségben tartására vonatkozott, s egyáltalán nem fejtette meg az automat értelmes játszásának titkát.”

            Mihelyt híre ment a rendkívüli találmánynak, Kempelen sakkozógépe nagy és méltó figyelmet keltett. Újságok szenteltek hasábokat leírásának, messzi földről jött mechanikusok tódultak Pozsonyba, hol a mester háza állott. Mindenki valami szédelgést sejtett, s meg volt győződve arról, hogy e gépben legalábbis egy ember van elbújtatva. A gép és gazdája azonban sok vizsgálódást, érdeklődést kiállt anélkül, hogy a megoldásra fény derült volna. A mester ígéretéhez híven Pozsonyból Bécsbe is felvitte csodagépét, hogy az udvarnál bemutassa. Ahogy írták, Mária Terézia és egész családja el volt ragadtatva a zseniális magyar találmányától, mely a legügyesebb sakkjátszókat sorra megverte. Csak maga Kempelen volt az, ki szerényen „csekélység”-nek nevezte a talányos gépet.

            A leírások megemlékeztek arról is, mikor Pál cár és neje látogatóban, Bécsben jártak, a magas vendégek mulattatására József császár meghívatta Kempelent, gépével együtt. „Ez óhajtás folytán Kempelen munkához látott, s sikerült bemutatnia gépét úgy, hogy az orosz császári pár legnagyobb megelégedésére produkálhatta azt, akik nem késtek a maguk részéről bőven megjutalmazva, szintén ösztönözni Kempelent, hogy induljon körútra találmányára, mely czélra a császár két évi szabadságidővel kínálta meg.”

            Az első bemutató körút során Németországba, Franciaországba és Angliába jutott el a gép és mestere. Feljegyezték, hogy „a nagy porosz sakkista II. Frigyes ki Voltaire-rel, mint tudva van, levél útján játszotta parthie-it, hallván a rejtélyes sakkozó bábról, látni kívánta ezt. Kempelen automatája őt is megverte. Frigyes nagy összeget ajánlott a feltalálónak, ha felfedi titkát, végül megvásárolta azt s anélkül, hogy bárki is megismerte volna rajta kívül a titok nyitját, a királyi palota egy zugába került a gép. Mikor Napóleon bevonult Berlinbe, eszébe juttatták az ördöngös fabábot, „s a nagy hódító nem tarthatta méltóságán alólinak előhozatni azt a padlásról. Játszott vele és - vesztett.”

            A masina legközelebb egy ismert német mechanikus, Malzl birtokában bukkant fel, Münchenbe került. Itt egy sakkjátékost vert meg. Ez a Beuaharnais nevű sakkozó 30 ezer forintot kínált a titok elárulásáért, hasztalan. Malzl a müncheni bemutató után Párizsban, majd 1819-ben Londonba vitte a furfangos szerszámot, mind két helyen óriási feltűnést keltve. Az emberi elme e meglepő alkotása 15 esztendeig volt Malzl birtokában. Közben „kijutott” Amerikába is, hol egyéb sikerei mellett az a nem utolsó dicsőség jutott osztályrészül, hogy Edgar Poe egyik elbeszélésének hőse is lett.

            A gép, s az akkor már holt feltaláló egyre többet került szenvedélyes viták és ármánykodások kereszttüzébe anélkül, hogy a spekuláció vagy a szédelgés bizonyítást nyert volna, vagy beárnyékolhatta volna Kempelen gépének világhírét.

Arról sem szól a nyomon követhető krónika, hogy hová, kihez került Malzl után a gép.

A találmány és feltalálója, Kempelen Farkas érdekes utat futott be a kultúrtörténet s a praktikák mezsgyéjén, mely mára közel sem oly kézzelfogható, mint napjaink elektronikus sakkgépei.

Kempelen sakkozó automatája tehát nagyon is robotszerű volt, még akkor is, ha ezt a kifejezést az akkori kor embere nem ismerte.

És most nézzük a jelent, illetve a közelmúltat!

Japánban több kutatócsoport is nagy erőkkel dolgozik a legkülönfélébb robotok előállításán. Találkozhattunk már orgonista, futballista, pincér, kutya, macska és ki tudja még miféle robotokkal cégeik gyártmányai közt.

            Számtalan formában és méretben gyártanak robotokat, ám ezek közül alig néhány emlékeztet a tudományos-fantasztikus regények és filmek elképzeléseire. Az egyik legelső játékrobot, Mr. Atomic, már az 1950-es évek elején nagy népszerűségnek örvendett.

Az ipar sem maradt le a fejlesztések terén. A hegesztőrobotok például mindössze egyetlen mozgatható karral rendelkeztek. Arra viszont tökéletesen alkalmasak voltak, hogy az 1980-as években forradalmasítsák az autógyártást. A minőségjavulás főleg az alkatrészek gondosabb megmunkálásában és a precízebb összeszerelésben nyilvánult meg. Megszülettek a „szellemgyárak”.

Az önálló robotgépek csapatmunkában is tudnak dolgozni, mint például a repülőterek bombahatástalanító robotjai. Egymást közt kommunikálva folyamatosan közlik a többiekkel az újabb feladatokat. Más robotok a víz alatt is képesek a homokba vagy az iszapba telepített aknák hatástalanítására.

A cirkálórakéta szintén egyfajta robot és az amerikai űrhajók következő nemzedéke, a VentureStar is az lesz, melyet már szinte kizárólag Mesterséges Intelligencia fog irányítani a felszállástól kezdve a repülési program végrehajtásán át egészen a földet érésig.

Egyesek számára lenyűgöző távlatok. Mások számára félelmetesek. Az emberek ma sem egykönnyen tudják egyértelműen eldönteni, hogy a mind jobban és jobban feladott személyes szabadságért kapott kényelem tényleg megéri-e?

Az is elgondolkoztató, hogy az egyre intelligensebbé váló gépek milyen jogi normáknak feleljenek meg? Ki felelős az esetleges Mesterséges Intelligencia által elkövetett hibáért? Ő maga? Vagy az alkotója?

            Ahogy a technika fejlődése során már gyakran megtörtént, a tudományos-fantasztikus művek szerzői évtizedekkel is megelőzhetik ebben az esetben is korukat. Minden bizonnyal így történt ez Isaac Asimov esetében is, aki a II. Világháború időszakában leírt robottörténeteiben már a Robotika Három Törvényét is megfogalmazta. Ezek a következők:

 

1.      A robotnak nem szabad kárt okoznia emberi lényben vagy tétlenül tűrnie, hogy emberi lény bármilyen kárt szenvedjen.

2.      A robot engedelmeskedni tartozik az emberi lények utasításainak, kivéve, ha ezek az utasítások az Első Törvény előírásaiban ütköznének.

3.      A robot tartozik saját védelméről gondoskodni, amennyiben ez nem ütközik az Első és a Második Törvény előírásaiba.

 

A tudományos-fantasztikus irodalom nagyjai, a már említetteken kívül, a Mesterséges Intelligencia veszélyeit is korán felismerték. Az egyik klasszikus alkotás Athur C. Clark: 2001: Űrodüsszeia – című munkája, melyben egy űrhajó számítógépe, HAL – hibás programozás miatt – elpusztítja a legénység nagy részét – katonai megfontolásból…

            A Mesterséges Intelligencia kutatása során a tudósok végső célja gondolkodó számítógépek létrehozása. Ezek a gépek önmaguk karbantartása mellett olyan kérdések eldöntésére is alkalmasak lesznek, amelyekhez jelenleg emberre van szükség.

Egyszerű Mesterséges Intelligenciát már a hétköznapi eszközökben – fényképezőgépekben, autókban – is megtalálhatunk, és számuk a jövőben növekedni fog.

            Egyes szakértők szerint a Mesterséges Intelligencia a 21. században gyorsabb és eredményesebb gondolkodásra lesz képes, mint az ember. A Mesterséges Intelligencia által irányított géptest a tudományos-fantasztikus irodalom robotjait kézzelfogható valósággá teheti!

            Még mindezek megszületése előtt tisztáznia kell a tudománynak a kérdést: biztosan szükség van Mesterséges Intelligenciára?

 


 

 

3. Mi a Mesterséges Intelligencia?

 

A Mesterséges Intelligencia tudománya az 1940-es évek elején, az első számítógépek kifejlesztésével vette kezdetét

 

           

Németország, Nagy-Britannia és az Egyesült Államok egyaránt magának tulajdonítja az első számítógépet. Azonban a számítógépek egyik őse az angol Charles Babbage Cambridge-i matematikus 1833-as differenciálgépe volt. Ez a számológép még a fogaskerék-korszak, és nem a mai elektronikus világ jegyeit viseli.

Az 1941-es német Z3-at katonai repülőgépek tervezésére használták. A britek 1944-ben, a II. Világháború idején fejlesztették ki a Colossust, amely néhány óra alatt fejtette meg az ellenség rejtjeles üzeneteit, míg az embereknek ugyanehhez hetekre volt szükségük. Méretei méltóak voltak a nevéhez, egy egész termet betöltött. Mai fogalmaink szerint lassúnak számítana, bár így is nagyságrendekkel volt gyorsabb az embernél. 1943-ban az amerikai ENIAC volt az első, amely a napjainkban is használt „bináris kóddal”, azaz kettes számrendszerrel dolgozott.

            A korai számítógépek nagyok voltak és megbízhatatlanok, mivel törékeny – üvegből és fémből készült – elektroncsöveket használtak az áramköreikben átfolyó elektromosság vezérlésére. Mivel azonban nemcsak melegedtek, hanem gyakran el is romlottak, ma már csak számítógépek múzeumában van helyük. A kisebb, gyorsabb és megbízhatóbb számítógépek kivitelezését két találmány tette lehetővé. Az egyik, a mozgó alkatrészek nélküli tranzisztor, 1948-tól kezdve fokozatosan váltotta fel a sokkal nagyobb elektroncsöveket. Az 1959-ben feltalált integrált áramkörök révén pedig az elektronikus alkatrészek ezreit lehetett egyetlen apró, mikrocsipnek nevezett szilíciumlapkára telepíteni.

A mai számítógépek integrált áramkörökből épülnek fel, amelyek egyetlen apró szilíciumcsipen az összes alapvető számítási feladatot elvégző alkatrészt tartalmazzák. Egy kisujjkörömnyi területen csúcstechnikai berendezésekkel több milliónyi parányi alkatrészt képesek létrehozni, és még messze van a lehetséges határ. Az elektromos kábelek helyett mind szívesebben alkalmaznak optikai áramköröket.

            Alan Turing brit matematikus a számítógép-technológia úttörői közé tartozott. 1950-ben azt jósolta, hogy a század végére a gépek képesek lesznek ugyanúgy gondolkodni, mint az emberek. Ő dolgozta ki a Turing-tesztet az emberi és a Mesterséges Intelligencia közötti különbség feltérképezésére. Turing elképzelése sokáig utópiának tűnt, hiszen az 1990-es évekig a legnagyobb hatékonyságú számítógépek sem voltak többek gyors számológépeknél. Ma már számos Mesterséges Intelligencia kutató vallja, hogy az intelligens gépek kora valóban a küszöbön áll.

A Mesterséges Intelligencia viszonylag fiatal tudományág: még fél évszázados múltra sem tekinthet vissza. A kezdetét általában attól az 1956 nyarán, a Dartmouth College-ban tartott konferenciától számítják, amelyen tíz résztvevő tudós hivatalosan is deklarálta a Mesterséges Intelligencia megalapítását.

Más források szerint a Mesterséges Intelligencia kifejezést először Marvin Minsky kutató használta. Meghatározása szerint a Mesterséges Intelligencia olyan tevékenységek elvégzésére teszi képessé a gépeket, amelyek értelmet igényelnének, amennyiben emberek hajtanák végre őket. Úgy gondolta, a mesterséges értelemmel rendelkező gépek megtaníthatóak nyelvek lefordítására, különböző játékokra, szárazföldi vagy vízi felfedezésre, sémák felismerésére, sőt problémamegoldásra és magára a tanulásra is. Ez utóbbi képességeik révén egy adott helyzet felismerését követően ésszerűen cselekszenek, amennyiben pedig döntésük tévesnek bizonyulna, hibájukból okulva más megoldást keresnek majd.

A kezdetektől eltelt közel fél évszázadot három korszakra szokás osztani. Mindegyik korszakban lényegesen változik a kutatók szemlélete: az általános célú problémamegoldó módszerek kutatásától fokozatosan az erősen leszűkített, speciális feladatok felé fordul, és ezzel párhuzamosan egyre nagyobb hangsúlyt kap a terület-specifikus ismeretek alkalmazása a megoldásban. Ennek megfelelően, a Mesterséges Intelligencia programok hatékonysága fokozatosan növekedett.

Az első korszak bő tíz évében a kutatók nagyra törő terveket állítottak maguk elé (világbajnok sakkprogram, univerzális gépi fordítás), a kutatás fő irányának pedig az általános célú problémamegoldó módszerek kidolgozását tekintették. Az általános célú programok azonban csak játékfeladatokat oldottak meg hatékonyan, és a valódi problémák esetén lényegében csődöt mondtak. A várakozáshoz képest mérsékelt siker és néhány kutató szkeptikus, vagy egyenesen elutasító véleménye ellenére az első periódust eredményesnek kell tekintenünk. Egyrészt, valóban kialakult egy önálló új tudomány, amelynek laboratóriumi eredményei – így például a sakkozó és dámajátékokat játszó programok, az alakfelismerés, az automatikus tételbizonyítás gépi megvalósítása, az adott témáról párbeszédet folytató programok vagy a LISP nyelv megalkotása – komoly reményekre jogosítottak; ha nem is a kezdeti túlzó reményekre. Másrészt kialakult az a sajátos, általános szemlélet és technika, amellyel a Mesterséges Intelligencia különböző problémáihoz közeledni kell. Itt elsősorban a keresési eljárás központi szerepére kell gondolni.

A második korszak az 1960-as évek végétől az 1980-as évek elejéig húzódik. Az előző periódus negatív tapasztalata az volt, hogy nem lehet általános célú hatékony programokat készíteni. Ezután már egy-egy szűkített feladatosztály megoldását tűzték ki célul, felhasználva ebben az arra jellemző specifikus ismeretanyagot. Ekkor már például nem általános fordítóprogramot akartak készíteni, hanem olyat, amelyik egy jól körülhatárolt témakörön belüli szöveget fordít egyik nyelvről a másikra. Egy ilyen program már nemcsak egy szótár és az általános nyelvtani szabályok tudásanyagára támaszkodhat, hanem felhasználhatja a szűkebb témakör belső szemantikus összefüggéseit is. A második korszak programjait ennek a szemléletváltásnak köszönhetően már hatékonyabbak. Ezekben az években a Mesterséges Intelligencia nagyot lépett előre a heurisztikus keresések, a rezolúcióval történő tételbizonyítás elméletében, az ismeretreprezentációs technikák kidolgozásában, továbbá a természetes nyelvek megértése, a gépi látás és a robotika terén, és elkészültek az első szakértői rendszerek is.

Az 1970-es évek végén vette kezdetét a harmadik korszak, amely napjainkban is tart. A Mesterséges Intelligencia konzekvensen továbbvitte a megkezdett szemléletváltást és az ismerettechnológia felé fordult. A kutatók ma már erősen speciális célú programokat készítenek nagy mennyiségű szakértői ismeretanyag felhasználásával. A feladatokat általában úgy választják ki, hogy azok az emberi szakértelem egy-egy jellegzetes, szűk alkalmazási területére essenek. Az elkészült programok már gyakorlati felhasználásra szánt szakértői rendszerek, amelyek a hozzáértő szakember színvonalán oldanak meg feladatokat, illetve hatékony tanácsadással támogatják a kezdő szakembert. A szakértői rendszerben a felhasznált ismeretanyag külön tudásbázisban foglal helyet, és ugyancsak külön komponens tartalmazza a következő mechanizmusokat. A felhasználó természetes nyelvű interfészen keresztül használhatja a rendszert, amelyik kérésre válaszait, következtetéseit meg is indokolja. Ma már számos területen alkalmaznak szakértői rendszereket, így például az orvosi diagnózisban, a kémiában, a geológiában, vagy az ipari folyamatirányításban. A harmadik korszak hozta meg azt a frontáttörést, amellyel a Mesterséges Intelligencia kilépett a kutató laboratóriumok falai közül és ma már piacképes termékek sorát állítja elő.

            A Mesterséges Intelligencia fejlődésének további impulzust adott az ötödik generációs számítógép létrehozására 1982-ban, Japánban meghirdetett kutatás. Ez a project tíz évre vonatkozott és 1.5 milliárd dollárba került. Azóta újabb tíz évvel meghosszabbították. A kutatók olyan számítógép architektúra kialakításán dolgoznak, amely kifejezetten a Mesterséges Intelligencia módszereihez, szemléletéhez illeszkedik. A tervezett gépek nem Neumann-elvűek, valódi párhuzamos működésre képesek, és másodpercenként több billió logikai következtetést végeznek. További jellemzőik a tudásbázis-kezelés, automatikus probléma-megoldás és következtetés, valamint intelligens (szöveg, grafika, beszéd alapú) interfészek megvalósítása. A japán kihívásra válaszul az USA és Európa vezető kutatóintézetei is hasonló kutatásokba kezdtek.

            A Mesterséges Intelligencia rövid története során végig a társadalmi érdeklődés homlokterében állt; hol felfokozott várakozás és elismerés kísérte törekvéseit és eredményeit, hol pedig lemondó ítéletekkel kellett szembenéznie. Egyfelől számos szakértői rendszer, specializált fordítóprogram, robotvezérlő rendszer és sok más program jelzi a tudományág kétségtelen elméleti erejét és gyakorlati hasznosságát. Másfelől azonban a Mesterséges Intelligencia mindmáig adós nagy ígéreteivel. Joggal vethető fel a kérdés, hogy hol tart ma a Mesterséges Intelligencia és melyek a perspektívái. Meggyőzőnek tűnik Mérő László érvekkel alátámasztott gondolata, miszerint „a Mesterséges Intelligencia minden ismert alkalmazási területén – sakknyelven szólva – legfeljebb mesterjelölti szintre’ jutott el, és ma még nem látszik a továbblépés módja” [Mérő, 1989]. Ez a meggyőződés, vagy sejtés fejeződik ki azok véleményében is, akik féltik a Mesterséges Intelligenciát a jelenlegi felfokozott társadalmi elvárásoktól.

           


 

 

4. Mi van a gépek belsejében?

 

A modern számítógépek belsejében több millió mikroszkopikus méretű alkatrész található. A számítástechnika egyik alapvető törekvése, hogy egyre nagyobb sebességet és teljesítményt érjen el csökkenő helyfelhasználás mellett.

 

            Az elektronika korszaka előtt is léteztek már robotszerű gépek, elsősorban a szórakoztatást és az illúziókeltést szolgáló mechanikus játékszerek. Az 1700-as években létrehoztak néhány rendkívül bonyolult szerkezetet, köztük a már említett sakkjátékost, amelyet Kempelen Farkas épített 1769-ben. Felhúzható szerkezete roppant élethűen ingatta fejét, és kezével mozgatta a táblán a sakkfigurákat, mellesleg elég sok játszmát is nyert. Kempelen beismerte, hogy szemfényvesztés van a dologban, mindazonáltal a csalást soha nem sikerült bebizonyítani.

            A korszerű számítógépek többsége a Neumann János által lefektetett elvek alapján működik. Ezek:

 

-         kettes számrendszer alkalmazása

-         soros működés

-         belső adattárolás

-         a programok adatként való tárolása

-         univerzalitás

 

Feltalálásakor a számítógép érdekes laboratóriumi ritkaságnak számított, manapság viszont már elképzelhetetlen, hogy a modern ipari társadalom létezni tudjon nélküle. A belföldi és a nemzetközi pénzvilág, a termelés és a szállítás mind-mind az információk elektronikus továbbításán alapul. Az anyagokat vagy a biológiai eredetű gyógyszereket tervezők éppúgy a számítógéptől függhetnek, mint az energia és az anyag természetét vizsgáló fizikusok.

Tanúi lehetünk jelen napjainkban amint a számítástechnika új korszakba lép; ebben a szakaszban a hardver és szoftver fejlődése nyomán az elkövetkezendő évtizedben a számítások nagyságrendekkel nagyobb teljesítményűekké, bonyolultabbakká és rugalmasabbakká válnak. Ugyanakkor ez a technika hozzáférhető szellemi segédeszközzé válik majd, s idővel olyan elterjedtté, mint a telefon. A vizuális és a természetes interfészek megkönnyítik majd a gépek használatát, és egy rugalmas, nagy teljesítményű hálózat képes lesz arra, hogy összekapcsolja a legkülönbözőbb egyéneket, akiknek a számítások elvégzésére szükségük van, legyenek akár orvosok, akiknek egy bonyolult diagnózist kell felállítaniuk, beruházási bankárok, akik egy üzlet kidolgozásán fáradoznak, repülőgép-mérnökök, akik egy új gépvázat terveznek, vagy asztrofizikusok, akik a Világegyetem fejlődésének modelljét, avagy vizsgára készülő diákok.

A hagyományos számítógépek egyszerre egy feladatot oldottak meg. A korszerű számítógépek a feladat különböző részeivel képesek egyszerre foglalkozni, ahogyan egy csoport tagjai feloszthatják maguk között a munkát, hogy gyorsabban elvégezzék. Több, párhuzamosan működő processzort alkalmaznak tehát (Connection Machine, Hypercube, stb.). Az biztosnak tűnik, hogy a Mesterséges Intelligencia valamilyen szinten párhuzamos működést fog megvalósítani.

Tételezzük fel, hogy egy ház felépítésére kell felügyelnünk, s úgy döntöttünk, hogy egyetlen embert bízunk meg az egész munkával! Az illető egymás után, egyenként végezné el az egyes részfeladatokat (falazás, vízvezeték-szerelés, villanyszerelés), és meghatározott sorrendben haladna.

Ez a házépítési módszer indokolatlanul lassú. Számos feladat, például a falazás, sokkal gyorsabban elvégezhető, ha egyszerre több munkás foglalkozik vele, más feladatok pedig, például a vízvezeték- és villanyszerelés, függetlenek egymástól, s így ezeket különböző brigádok egy időben elvégezhetik. A lassú, lépésről-lépésre haladó módszer viszont – amikor egyetlen munkás végzi el sorra az egyes részfeladatokat – nagyon hasonlít ahhoz, ahogy a legtöbb mai számítógép működik.

A legtöbb számítógépnek egyetlen központi egysége van, s ez az, amely a különböző számítási feladatokat, az összeadást, a kivonást vagy két szám összehasonlítását végzi. A programozó minden egyes feladatot lépések sorára bont fel, s a számítógép feldolgozó egysége ezt a sort hajtja vége. Ez a módszer két okból is eredendően lassú. Először is a számítás valamennyi lépése során a feldolgozó egység legnagyobb része tétlen; két szám összeszorzása például több lépésben történik, s egy adott lépés végrehajtása közben a többi lépést megoldó áramköri részek nem működnek. Másrészt viszont, miként a házépítés folyamata, sok számítási feladat is egymástól független alfeladatokra bontható, melyeket egymástól függetlenül végezhetnének különálló feldolgozó egységek.

A korszerű számítógép-felépítések tervezői olyan módszereken dolgoznak, amelyek kiküszöbölik a lassúság mindkét forrását. Egyrészt megoldásokat dolgoznak ki az egyes feldolgozó egységek sebességének növelésére úgy, hogy azok minél nagyobb részét működtetik egyidejűleg, másrészt olyan rendszereket fejlesztenek, amelyekben számos feldolgozó egység kapcsolódik össze, párhuzamos feldolgozó egységeket, vagy párhuzamos számítógépeket alkotva. Mindkét megközelítési mód célja az, hogy bármely adott időpontban egyszerre sok számítási lépésre kerüljön sor.

A párhuzamos működési rendszerek tervezése és fejlesztése mellett tovább folyik az egyes alkotórészek miniatürizálása. A parányítás mára már odáig jutott, hogy kvantumhatáson alapuló rendszereket terveznek. A gyártók több okból is miniatürizálják és egyszerűsítik számítógépeiket. Minél kisebb a számítógép, annál rövidebb belső távolságokat kell a jeleknek megtenniük, ami felgyorsítja a gép működését. Minél kevesebb az alkatrész, annál kevesebb romolhat el. Egy kevesebb alkatrészből álló számítógép sorozatgyártása is gazdaságosabb.

            A számítógépekben ma már integrált áramkörök kapcsolják össze az elektronikus alkotórészeket. A tervezők ezernyi, vagy akár milliónyi elektronikus alkatrészt, például tranzisztorokat illesztenek, zsúfolnak össze parányi területen. Az integrált áramkörökben igen vékony rétegekben elrendezett alkatrészeket helyeznek el egy kb. kisujj köröm nagyságú szilíciumlapkán (csipen). A mai számítógép-alkatrészek szabad szemmel láthatatlanok. Portól és elektrosztatikus kisülésektől védett „tisztaszobában” készülnek. A szilíciumlapkán kialakított csipeket egyenként ellenőrzik, és a hibásakat eltávolítják.

Egy egyszerű zsebszámológép működtetéséhez egyetlen csip is elég. Az otthon, az iskolában vagy a munkahelyeken használt asztali számítógép több tucat, olykor több száz csipet használ. Ezek a csipek a főbb egységekkel, például a billentyűzettel és a monitorral állnak kapcsolatban.

            A számítógépek semmit sem tudnának megoldani program, vagyis utasítások azon készlete nélkül, amely lehetővé teszi, hogy a számítógépet egy bizonyos feladat elvégzésére használjuk. Egy számtani program megoldása könnyű is lehet, míg olyan programot készíteni, amelynek révén egy számítógép fel tud ismerni egy emberi arcot, jóval nehezebb.

            Az egyik alapvető lépés bizonyos szabványok előírása lehet. A programozási nyelvek, amilyen a Fortran, a Cobol és a Lisp váltak a soros gépeken végzett alapvető tudományos, üzleti és Mesterséges Intelligenciával kapcsolatos munkák építőelemeivé. Ezek bizonyára nem tökéletes nyelvek, de elég jók voltak ahhoz, hogy kifejleszthessenek egy olyan szoftver alapot, amely azután együtt fejlődhetett a hardverrel. A párhuzamos világban még nem született meg ilyen megértés és egyetértés a hasonló szoftver szabványokkal kapcsolatban.

Az ember sok mindent ösztönösen, gondolkodás nélkül hajt végre. Az emberi elme működésének részletes feltérképezése még a Mesterséges Értelem kutatóira vár.

 


 

 

5. Mit „érez” a Mesterséges Intelligencia?

 

Az emberekhez hasonlóan a robotoknak és a Mesterséges Intelligenciáknak is tudniuk kell, mi zajlik körülöttük. Ezt a feladatot a gépek érzékszervei, a szenzorok látják el. Mind több szenzor tökéletesebb az emberi érzékszerveknél.

 

            A kutatók egy része úgy gondolja, hogy a Mesterséges Intelligencia talán akkor lesz az emberek számára leginkább elfogadható, ha az - a lehetőségekhez képest -, minél emberibb. Vagyis: emberi – vagy ahhoz közeli – módon kell érzékelnie a környezetét. A feladaton dolgozó szakemberek ennek megfelelően mindent meg is tesznek azért, hogy gépembereiket emberi érzékszervekkel szereljék fel.

            Természetesen a fordítottja is igaz: egyes emberek sérült, fogyatékos, tökéletlenül működő vagy hiányos érzékszerveiket mesterségesekkel igyekeznek pótolni, illetőleg helyettesíteni. De arra is van példa, hogy tökéletesen működő emberi érzékszerveket mesterséges szerkezetek beépítésével tovább tökéletesítenek. Leginkább a látás esetében van erre példa, amikor a szem szaruhártyájára szűrőt erősítenek, vagy az ideghártyába biocsipet építenek, például az infravörös sugarak érzékelésére alkalmassá téve viselőjét. Az ilyesfajta kísérletek nagy többségét katonai laborokban végzik.

            Az ember öt érzékszerve mindegyikének, a látásnak, a hallásnak, a tapintásnak, szaglásnak és ízlésnek, a robotikán belül is létezik megfelelője.

A gép „szemeként” videokamerát lehet alkalmazni, mely egyaránt képes színes és fekete-fehér látásra. Ha már gépről van szó, az sem jelent túl bonyolult feladatot a mérnökök számára, ha a látóvá tett gépek nemcsak az emberek által elérhető tartományokban látnak, hanem az ultraibolyában és az infravörösben is, vagy akár még ennél is tágabb tartományban. Ezáltal olyan készülékek is építhetők, melyek az embernél biztonságosabban mozoghatnak nehéz terepeken, mint például egy égő épület belseje, vagy a mélytengerek, vagy akár a világűr. Ha ezeket a szerkezeteket CCD erősítéssel is felszereljük, akkor gépünk akár közel vaksötétben is képes tájékozódni, tiszta képet szolgáltatni. Biztonsági rendszerekben is jelentős szerephez jutnak, arc-, alak-, retina-, illetőleg ujjlenyomat felismeréskor.

A videokamerának azonban az emberi szemmel ellentétben nem kell feltétlenül a gép „fején” elhelyezkednie. Oda lehet tenni, ahová a legkényelmesebb, és kábellel, rádióhullámokkal vagy fénysugárral hozzákapcsolni a központi számítógép „agyához”, a központi feldolgozó egységhez.

            A mikrofon a gép „füle”, amely a kamerákhoz hasonlóan a gép tetszőleges pontjára szerelhető. Sok számítógép tud egyszerű szóbeli parancs alapján cselekedni, és beszéd-szintetizátorok révén ők maguk is képesek kommunikálni, ugyanakkor lehetséges szavakkal történő vezérlésük is. Az intelligens rendszerek olyan hangazonosítók beépítésével is tökéletesíthetők, melyek által csak bizonyos személyektől fogadnak el utasítást, hangmintás felismerést alkalmazva.

         A hangvezérlésű (fonodirekciós) számítógépek nagy segítséget jelentenek a mozgáskorlátozottak esetében. Kerekesszéküket, de akár egész lakásukat is, szavakkal irányíthatják. Mindez az ellentétes irányban is működik: a számítógépek egyre tökéletesebb módon képesek az emberi hangot visszaadni, a különböző technikákkal bevitt szövegeket felolvasni. A legismertebb példa erre a működésre talán a Steven Hawking számára készített beszédszintetizátor, mely a professzor, apró kézmozdulatokkal betűként-szavanként összeállított értekezéseit egyszerűen felolvassa.

            Nem maradhat ki a sorból a tapintás sem. Azoknak a robotoknak, amelyek például anyagmozgatást végeznek, szükségük van tapintásra, amit érzékelő-kapcsolók biztosítanak számukra. Amikor a kapcsoló egy tárgyhoz ér, lezár egy áramkört, és jelet küld a számítógépnek. Egy adott tárgy megragadásához és felemeléséhez szükséges nyomásmennyiséget különleges szenzorok, a nyomásérzékelők rögzítik. Az ilyen érzékelőkkel ellátott mechanikus kéz egyaránt képes könnyedén felemelni egy nehéz acélrudat, vagy felvenni egy törékeny tojást anélkül, hogy összeroppantaná.

Az ipari robotok általában hat mozgásfokozattal rendelkeznek: fel, le, balra, jobbra, fordul és hajlik. Ezáltal nagypontossággal tudnak akárhányszor egymás után megismételve bizonyos mozdulatsorokat végrehajtani, olykor veszélyes vagy egészségtelen körülmények között is.

            A tapintás-érzékelés demonstrálására különböző bemutatókat szoktak szervezni. Egyik ilyen műsorszám talán a más-más hangszereken játszó zenélő robotok fellépése. Ezek a robotok lehetnek ugyan „technikailag nagyon képzettek”, azonban egy Paganini karakterű személyiséggel egyelőre nem rendelkeznek. Talán a másik legfontosabb terület a csapatjátékot űző robotok csoportja. Ezek focizhatnak, vagy más labdajátékot játszhatnak, a nézők nagy örömére.

            A robotokat robot-orral ellátni egyáltalán nem bizonyult könnyű feladatnak. Az első mesterséges orrot a brit Neutronics cég fejlesztette ki, ez a fejlesztés pedig olyan sikeresnek bizonyult, hogy a mesterséges orr bizonyos paramétereivel még az emberi szaglószervet is felülmúlta. A brit cég terméke tucatnyi, különféle elektromosan vezető polimer anyagból álló összetett szenzort tartalmazott. Minden egyes szenzor egy bizonyos összetételű gázanyag-mintára volt érzékeny, s annak a bizonyos gázanyag-mintának a különböző mértékű koncentrációja befolyásolta a szenzorok vezetőképességét. A szenzorok elektromos vezetési képének egyesítése révén lehetett elkészíteni az egyes anyagok szagmintájának „ujjlenyomatát”. Használatát az élelmiszeriparban tudják leginkább elképzelni.

A szagok azonosításához meglehetősen nagyteljesítményű számítógépekre van szükség. Ma már léteznek olyan illatanyag-érzékelők, amelyek a robbanóanyagokat az általuk kibocsátott enyhe kipárolgás révén azonosítják. Nagy repülőtereken használják őket annak ellenőrzésére, nincs-e bomba a csomagban. Egy-egy virág illatfelhőjét, a növények „közérzetét” is lehet számítógéppel elemezni. Ezáltal a termésbecslés adható, betegségek elterjedési köre térképezhető fel, akár a világűrből is.

Az élet egészen más területén is fontos szerepet kap az illatfelismerés, ez pedig a kozmetika. Az illatszergyártók kidolgoztak egy módszert a virágok illatának összegyűjtésére. A virág fejét először egy üvegburába zárják, majd mintát vesznek a búra belsejének illattal teli levegőjéből. Később a laboratóriumban számítógépekkel maghatározzák a minta illatrészecskéit, majd megpróbálják leutánozni a kedvelt virágok illatát. Az ízek mesterséges érzékelése ennél is nehezebb feladat.

A számítógépes ízérzékelést napjainkban sikerült megvalósítani. Egy brazil élelmiszeripari cég éttermeiben a felszolgált ételek minőségét ellenőrzi segítségével.

Az emberi érzékszerveket idegnyalábok, vagyis neuronok kapcsolják össze az aggyal. A leggyorsabb üzenetek elektromos jelek formájában közlekednek, kb. 137 m/s sebességgel. A különböző elektronikus berendezéseken belül a jelek ennél ezerszer nagyobb sebességgel haladnak. A jövő ezen a téren is beláthatatlan, hiszen már működnek olyan intelligens feldolgozó rendszerek, melyek a kvantumfizikai hatásokat kihasználva, pl. az alagút-effektust, végtelen sebességű információ-továbbításra is képesek bizonyos feltételek mellett. A fénykvantumok teleportálhatósági tulajdonságaik révén ehhez ideális eszközök.

A jelen és a közeljövő, a világűr felderítésére induló robotberendezések kifinomult érzékszervek kombinációjával lesznek felszerelve. Az emberiség követei révén Mesterséges Intelligenciával felvértezve, akár még idegen civilizációkkal is felvehetik a kapcsolatot.

 


 

 

6. Égi robotok

 

A repülőgép vezetése egykor komoly kihívást jelentett a pilóták számára, mert viharokkal és műszaki hibákkal egyaránt meg kellett küzdeniük. Ma már a pilótafülkékben lévő számítógépek a terhek nagy részét leveszik a legénység válláról.

 

            A repülés automatizálásának fejlődése egészen 1903. december 17-ig nyúlik vissza: a Wright fivérek ezen a napon emelkedtek magasba az észak-Karolinai Kitty Hawk közelében. 1891-ben Hiram Maxim, a géppuska feltalálója, egy pörgettyűs „stabilizásnövelőt” szabadalmaztatott, amelynek az volt a rendeltetése, hogy megfelelően beállítsa négy tonnás, gőzhajtású repülő szerkezetének kormányfelületeit. A gép egy pillanatra a levegőbe emelkedett ugyan, de igazából sohasem sikerült repülni vele.

            A műszerek és vezérlőrendszerek idővel jócskán növelték a repülés biztonságát. A pilótafülkét egyre inkább benépesítették a ropotpilóták és „vakrepülő” műszerek, közöttük a „mesterséges horizont”. A vezérlőrendszerek és a műszerek lehetővé tették, hogy a gép egyenesen és magasságát tartva szelje át a sűrű felhőket, még ha a pilóta hozzá sem nyúl a vezérlőberendezéshez. De akármint is volt, egyet nem lehetett kétségbe vonni: a gépet mégiscsak a legénység vezeti.

            A helyzet a nyolcvanas években kezdett változni, amikor a polgári repülésben alkalmazott gépeken megjelentek a – ma már kis teljesítményűnek számító - nyolc és tizenhat bites processzorok. A mérnökök egy csapásra olcsó logikai egységeket építhettek be a repülőgépekbe, és ezt a lehetőséget alaposan ki is használták. Az új generáció „intelligens repülőgépei” közül a Boeing-757 és –767, valamint az Airbus A-310 jelent meg először (az utóbbit az Airbus Industrie nevű európai konzorcium építette). Ezek a gépek a Föld bármely pontján képesek a navigációhoz szükséges adatokat összegyűjteni, miközben elektronikus szemük rezzenéstelenül figyeli a hidraulikus és egyéb mechanikus rendszereket.

            1988-ben az A-320-as légibusszal a polgári repülőgépgyártásban is megjelent a Mesterséges Intelligencia. Az A320-as volt az első sugárhajtású utasszállító, amelyik kizárólag elektronikus irányítórendszert használt. Ebben az FBW (fly-by-wire) nevű rendszerben a pilótafülke, a repülőgép két szárnya és a farok között futó, mechanikus vezérlő kábeleket huzalokon futó elektromos jelek helyettesítik.

Ennek a nagyon bonyolult repülőgépnek a fedélzeti számítógépei részben már meg is mondják a pilótának, hogyan vezesse a gépet. A pilóta az ilyen esetekben bizony nem szegheti meg a gyártó előírásait, nem lépheti át a terhelési korlátokat. „Az A-320-nak ez a tulajdonsága nagyon a bögyében van a pilótáknak” – jegyzi meg Samuel Don Smith, a Delta Airlines Légitársaság Boeing-737-eseinek kapitánya. Smith az amerikai pilóták legnagyobb szervezetében, a Pilótaszövetségben az emberi teljesítményt vizsgáló bizottság tagja, és úgy véli, a legénységet nem szabad akadályozni abban, hogy bármilyen, szükségesnek ítélt manővert végrehajtson, még akkor sem, ha a megengedett határokon túl kényszerül megterhelni a gépet – például egy hegyet, vagy egy másik repülőgépet kell hirtelen kikerülni.

A gyártók azonban azzal érvelnek, hogy az elektronikus segédpilótáéval szemben táplált ellenérzésnél sokkal többet nyom a latban a biztonság jelentős növekedése. A Boeing legújabb és legjobban automatizált gépeinek, például a 757-esnek és a 767-esnek nagyon jó a baleseti statisztikája: csaknem négymillió felszállásra jut egyetlen baleset, míg az ötvenes élvekben tervezett Boeing-707-es típusnál kétszázezer repülőutanként következett be katasztrófa.

            A Mesterséges Intelligencia a repülésben azonban természetesen a katonai gépeken jelent meg először. „Polgáriasodását” az amerikai űrrepülőgépeknek köszönheti elsősorban, melyek 1981-től kezdődően állnak rendszeres szolgálatban.

Ma már sok polgári repülő használ FBW-rendszert. Az A-320-asok fedélzetére öt számítógépet, a szükségesnél eggyel többet szereltek fel. Ez az ötödik számítógép a másik négy működését ellenőrzi.

Az FBW-rendszer legfőbb előnye a súly és a biztonság, az elektromos huzalok ugyanis könnyebbek és megbízhatóbbak a mechanikus vezérlő kábeleknél. Az A320-as repülőkön a hagyományos repülők hidraulikus kormányberendezését a vadászgépeken megszokott botkormány helyettesíti, aminek köszönhetően a pilótafülke sokkal átláthatóbb lett. Az A320-asban a régimódi műszerfalat is újra cserélték, és a legénység egy hatképernyős, színes videókivetítő-rendszerrel követheti nyomon a gép berendezéseinek működését.

A jelenleg fejlesztés alatt álló, 560 férőhelyes Airbus 3XX sugárhajtású utasszállító repülőgépet ugyancsak számítógép által vezérelt irányítóberendezésekkel szerelik fel, és motorjai is számítógépes rendszert használnak.

Noha a modern sugárhajtású repülőgépek figyelemreméltó megbízhatóságának mindenki örül, az egész szakmát aggodalommal tölti el, vajon milyen hatással lesz az „automata gép” a repülés igazi szakembereinek személyiségére, akik büszkék arra, hogy még a legkritikusabb helyzetekben is urai maradnak a gépüknek. James Busey, a Szövetségi Repülési Igazgatóság (FAA) vezetője aggódik: „…előbb-utóbb teljes körű lesz az automatizálás, és szinte semmi tennivalója nem marad a legénységnek.”

Az aggodalom nem tűnik alaptalannak. 1990-ben az Airbus szokatlan lépésre szánta el magát: figyelmeztette a pilótákat, ne legyenek túl magabiztosak az A-320 vezetése közben. „Egyik-másik pilóta úgy vezeti a gépet, mintha őrangyal állna a háta mögött” – mondja Bernard Ziegler, az Airbus műszaki igazgatóhelyettese, a cég egyik alapítójának fia. „De nincs velük őrangyal. Egyszerűen csak egy olyan gépet kaptak, amelyet nagyon könnyű vezetni. A fizika törvényei azonban továbbra is érvényesek: ha kicsi a sebességed ahhoz, hogy átrepülj valamit, neki fogsz ütközni.”

Sajnos mindez be is következett, még ugyanazon év 1990. február 14-én, amikor egy A-320 úgymond „vezérelt zuhanással” ért földet. A katasztrófában 92-en vesztették életüket. A katasztrófát követően alaposan áttervezték a gép szoftverét, a pilóták számára pedig további tökéletesebb szimulációs programokat állítottak össze.

A Mesterséges Intelligencia felhasználási területe közül a másik legígéretesebb a legénység nélküli repülőgépek irányítása, mint például a Global Hawk, vagy a Predator. A Global Hawk felderítő repülőgép, amely képes 22 órán keresztül egyfolytában 20.000 méterrel a célpont fölött repülni, miközben éles szemű ragadozóként figyeli az alatta zajló eseményeket. A majdnem kétnapi repüléshez szükséges üzemanyagot a szárnyaiban raktározza. Az orr belsejében levő antenna tart kapcsolatot a Föld körüli pályán keringő műholdakkal. Földi irányítói videó-képernyőkön követhetik az általa közvetített valós idejű, 30 cm-es felbontással készült képeket. Felderítését megnehezíti a nagyméretű faroklemez, mely a ritka levegőben is könnyen irányíthatóvá teszi a gépet, de egyben elrejti a motorokat az ellenség hőkereső rakétái elől.

A Global Hawk egy teljes hosszúságú repülése során 100.000 négyzetkilométer nagyságú területet tud feltérképezni. A kamerákat a felhőrétegen is áthatoló radarsugarak segítik. Infravörös kamerái képesek érzékelni az épületekből vagy a mozgó járművekből áradó hőt.

A jövőben veszélyes bevetésekre legénység nélküli repülőgépeket fognak használni. A mai bombázók valószínűleg az utolsó olyan gépek, amelyek legénységgel a fedélzetükön repülnek. Egyik ilyen „utolsó lovag” talán éppen a B-2-es lopakodó bombázó. Kiképzése és anyaga szinte érzékelhetetlenné teszi a polgári és katonai radarok számára, azonban hihetetlenül sokba, közel kétmilliárd dollárba kerül darabonként.

A katonai bevetések terén a jövő mindenféleképpen a pilóta nélküli gépeké. Elsősorban repülőterek megtámadására fejlesztette ki a Lockheed-Martin repülőgépgyár az UCAV (uncrewed army vechicle) mélyrepülő bombázót. A legénység nélküli katonai gép nem veszélyezteti a nagyköltséggel kiképzett pilóták életét. Kis mérete miatt olcsó is, ezenkívül nem kell magával cipelnie a különböző létfenntartó és menekülést biztosító rendszereket. Az első Mesterséges Intelligencia által vezérelt UCAV gépeket 2010 körül kívánják hadrendbe állítani. A pilóták földi, jól védett központokból, különleges sisakot viselve „hajtják végre a bevetéseket”. A gép vezérlése olyan egyszerű, mint egy kicsit bonyolultabb számítógépes játéké. Az ilyesfajta fegyverek igen nagy veszélye, hogy „elemberteleníti” a háborút. A parancsnokok bizonyos helyzetekben sokkal könnyebben kiadják a tűzparancsot egy gépnek, mint egy pilótának, ahol a pilóta is elveszhet…


 

 

7. Robotok felfedezőutakon

 

Robotokat elsősorban olyan területeken érdemes alkalmazni, amelyek túlságosan veszélyesek vagy túl távoliak az ember számára.

 

            Fokozottan szennyeződő világunk bizonyos részein az embernek már közel sem biztonságos tartózkodnia. Ilyen helyek a szeméttelepek, a vegyi gyárak, a nukleáris erőművek. A kémiailag terhelt területek mellett olyan természetes helyek is vannak bolygónkon, melyek hasonló mértékű veszélyt jelenthetnek. Ezeken a veszélyes területeken az ember csak különleges védőfelszerelésben tartózkodhat, s abban is csak korlátozott ideig. Célszerű, biztonságos és gazdaságos az ilyen veszélyes területekre robotokat küldeni.

Hogy csak néhány példát említsek: A robotok kiválóan alkalmasak radioaktív anyagok kezelésére. Használhatók ezenkívül bombák hatástalanítására, vegyi anyagok közömbösítésére, fertőzött területekre behatolásra, de mélytengeri akciókra, forró hévforrásokba lemerülésre, barlangkutatásra, vagy akár arra is, hogy vulkánok belsejébe hatoljanak. Mint ahogy azt a Dante nevű készülék tette. Igen hasznos tevékenységük révén nemcsak a veszély elhárításában segédkeznek, de további ismereteket nyújtanak ember számára olykor megközelíthetetlen helyekről is.

Érdemes külön is említést tenni a világ egyes helyein a korántsem rózsás politikai helyzetről. A terrorizmus, a merényletek szűnni nem akaró sorozatának lehetünk tanúi. Ilyen körülmények között az adott területen élő lakosság fokozott veszélynek van kitéve. Egymást érik a különböző robbantásos merényletek, vagy az ezekkel való fenyegetőzések. Emellett a közelmúlt és a jelen háborúi sajnos nagyon aktuálissá tették és teszik az aknamentesítő, s pokolgép-hatástalanító robotok használatát. Ezek az okos és érzékeny berendezések nagy hatékonysággal derítik fel és semmisítik meg az emberi életre veszélyes alattomos szerkezeteket. Habár manapság még némi felügyeletre szorulnak, a Mesterséges Intelligencia lehetővé fogja tenni, hogy a jövőben teljesen önállóan dolgozzanak.

            Kifejezetten szép és elragadó világ a mélytengereinek térsége. Az ember nehezen veheti szemügyre ezt a sötétnek és némának hitt világot. Azonban nemcsak az élővilág megfigyelése a cél ezekben a hihetetlen nyomás alatt álló területeken. A mélytengerek fizikai adatainak pontos ismerete segíthet bolygónk jövőjének, klímájának előrejelzésében, de az óceán fenekén kivált ásványi anyagok felkutatása és bányászata is komoly üzleti sikerekkel kecsegtet. Meglehetősen bizarr szerkezet a mélytengeri körülmények között az óceánok aljzatain mozgó gyémántkereső robot. A tengeri vulkánosság és a kéregmozgások nyomán előbukkanó értékes kristályok begyűjtésére nincs más mód.

A közelmúltban történt nukleáris balesetek ráfókuszálták a figyelmet a nukleáris erőművekben dolgozó robotok kifejlesztésére. Veszélyhelyzet esetén emberek számára a közvetlen, személyes irányítás feltételei hiányoznak, vagy életben maradási esélyüket csökkenti drasztikusan, amennyiben megkísérlik. Igen fontos területet látnak el tehát a nukleáris erőművekben dolgozó, különböző feladatú robotok. Lánctalpaik segítségével szinte bármilyen terepen képesek előrehaladni, kameráik segítségével pontosan tudósítanak erősen sugárzó környezetből is, markoló karjaikat távirányítással lehet vezérelni. A magas hőmérséklet sem különösebben zavarja őket. Munkájukkal valamennyiünk biztonságán őrködnek.

A robotok ideális felhasználási helyszíne a világűr, hiszen az éveken át tartó bolygóközi repülések nem emberi léptékhez szabottak. A tartós súlytalanság, az erős kozmikus sugárzás, az összezártság, a magány, a Földdel való kapcsolat nehézkessége (a fénysebesség lassúsága miatt már a legközelebbi bolygókról is átlag negyedóra alatt érkezik meg a jel), mind-mind olyan körülmény, mely indokolja a robotok használatát. Természetesen ez nem jelenti azt, hogy emberek által végzett űrkutatásra ne lenne szükség. Éppen ellenkezőleg: a robotok mintegy előőrsöt képezhetnek, egy-egy bolygó felszínén kiépíthetik az ökoszférát, a gyárakat, az emberi létfenntartásra szükséges berendezéseket, s amikor minden készen van, s rendben működik, útra kelhet maga az ember is, aki ebben az esetben már nem egy ismeretlen világ meghódítására indul, hanem egy kész, komplett otthon várja. Ilyen körülmények között az út nehézségei is jóval könnyebben áthidalhatók.

Az embert az Apolló-űrhajók a 60-as években és a 70-es évek elején még csak a Holdig juttatták el, miközben a robotűrhajók már a Naprendszer jelentős részét bejárták, s egyikük, a Pioneer-10 már 12 milliárd kilométernél is távolabb jár a végtelen világűrben. A berepülő szondák a távoli Plútót kivéve minden ismert nagybolygóról készítettek fényképeket. 1996-ban a Galileo űrszonda leszállóegysége leereszkedett a Jupiter felsőlégkörébe. 2004-ben a Cassini-szonda pályára fog állni a Szaturnusz körül, majd legnagyobb holdjára, a Titánra, leszállóegységet fog útnak indítani. Már szó van a Marsról talajmintával visszatérő robotűrhajóról, egy üstökösre sima leszállást végző űrszondáról, valamint a Jupiter Európa holdjának jégborította felszíne alatt kutatásokat végző mini tengeralattjáró indításáról is.

De mindez még csak szűkebb hazánk. A naprendszer benépesítését a közeli bolygórendszerek felderítése és lakhatóvá tétele kell, hogy kövesse. Távoli bolygókra tett űrutazások esetében a Mesterséges Intelligenciával rendelkező űrszondáknak sokkal nagyobb esélye van a túlélésre, mivel a Földdel való kapcsolattartás komoly időveszteséget jelenthet, esetenként pedig értelme sincs, hiszen a közbeavatkozás lehetősége gyakorlatilag nulla. A rádióhullámoknak ugyanis hosszú órákba telhet, míg elérik a Naprendszer egy távoli pontján kutató űrszondát. Lehet, hogy már azelőtt bekövetkezik a baleset, mielőtt a földi irányítók egyáltalán kiadhatnák a megfelelő parancsot. A legközelebbi csillag térségében kutató űrszondákhoz egy jel elküldése már több mint 4 évig tartana.

A jövő bolygókutató robotjainak vészhelyzet esetén tudniuk kell segíteni magukon. Ha például váratlanul egy szikladarab állja útját a Mars-sivatagokban cirkáló marsjárónak, akkor elegendő Mesterséges Intelligenciával kell rendelkeznie a szerkezetnek ahhoz, hogy el tudja dönteni, mikor kell visszavonulnia és megkerülnie a tárgyat, vagy mikor próbálkozhat meg a felette való áthaladással.

Az ilyen rendkívüli feladatokon dolgozó tervezőknek természetesen azzal is tisztában kell lenniük, hogy jelent-e bármiféle veszélyt a világűr a kutatóberendezésekre, s ha igen, akkor az hogyan csökkenthető, vagy küszöbölhető ki. A válasz természetesen: igen. Különleges védelem nélkül nem bírná ki az űrszonda fedélzeti számítógépe a Nap erős részecskesugárzását, vagy a nagybolygók közelében létező igen erős sugárzási tereket. A hősugárzás túlhevítheti az alkatrészeket, a világűr hidege pedig egész egyszerűen szétrepesztheti őket. A fedélzeti energiaforrás védelme is igen bonyolult feladat. Az űrszondák ezért különleges védőpajzsokat viselnek.

Az egyes bolygók közvetlen környezetében, illetve a felszínükön sem sokkal jobb olykor a helyzet. A Vénusz közel 500 Celsius fokos felszínén az ón és az ólom már folyékony. A rekord, amit egy leereszkedő űrszonda kibírt, mindössze 56 perc volt. A Mars felszínén legnagyobb ellenség a por és a nedvesség. Szinte minden szerkezetbe beszivárog, a napelemek teljesítményét csökkenti, előbb-utóbb az űrszondák tönkremenetelét okozva.

Az űr meghódítása ugyanakkor kötelező feladat, hiszen az emberi faj fennmaradásának egyetlen biztosítéka az, ha a kozmoszt meghódítva önfenntartó telepeket hoz létre. Ezeknek a telepeknek pedig a Mesterséges Intelligenciával rendelkező robotok éppen olyan nélkülözhetetlen lakosai lesznek, mint a növényzet, az állatvilág és maga az ember.


 

 

 

8. Játékos számítógépek és robotok

 

A sakkozó szuperszámítógép, a Deep Blue másodpercenként körülbelül 400 millió állást vett figyelembe, amikor 1997-ben legyőzte Garri Kaszparov sakkvilágbajnokot.

 

            A játékokkal kapcsolatos alapvető probléma a nyerés lehetőségének és módjának meghatározása, hiszen az életben is nyerési szándékkal ülünk le játszani.

            Vizsgálatainkhoz először is alkalmas reprezentációs eszközt kell választani. Kézenfekvő gondolat egy kétszemélyes játék összes lehetséges játszmáit irányított gráffal ábrázolni. A gráf egyes szintjein lévő csúcspontokban a játék adott fázisának lehetséges állásai szerepelnek, valamint annak jelzése, hogy az adott állásban melyik játékos következik. Az egyes csúcspontokból kivezető élek a soron lévő játékos legális lépéseinek felelnek meg. A gráf gyökerének a kiinduló állás felel meg. Azok a csúcspontok, amelyekből nem vezet ki él (vagyis a gráf levélnek is nevezett csúcspontjai) a játszma végállapotait tartalmazzák. Az ilyen gráfot játékgráfnak nevezzük.

Egy ilyen játékgráf az adott játék minden lehetséges lépését tartalmazza. Egy konkrét játszmának egy olyan út felel meg a gráfban, amely egy kezdőcsúcsból egy végcsúcsba vezet.

A gráfok helyett inkább fákat képezünk, mivel az jóval egyszerűbben kezelhető szerkezet. Egy adott állást annyiszor szerepeltetünk a játékfában, ahányféle úton eljuthatunk hozzá a kezdőállásból. Így jelentősen megnövekedhet ugyan a csúcspontok száma, azonban a fával történő ábrázolás többféle előnnyel is jár. Egyrészt a fa adatszerkezet számítástechnikailag könnyebben kezelhető, mint egy általános gráf. Másrészt, az elméleti algoritmusok is egyszerűbben fogalmazhatók meg fák esetében. Ezenkívül, amennyiben játékfával foglalkozunk, akkor beszélhetünk a fa egyes szintjeiről, és ekkor elmondhatjuk, hogy a páros szintek mindig az egyik, a páratlan szintek pedig a másik játékos lehetséges lépéseit tartalmazzák. A kezdőállás definíció szerint a nulladik szinten van. A szintek megkülönböztetéséből adódik, hogy nem szükséges az egyes állások mellett feltüntetni, hogy melyik játékos következik.

A játékfa alkalmas egy játék összes játszmáinak ábrázolására. A játékkal kapcsolatos alapvető kérdés azonban a nyerő stratégia meghatározása. A nyerő stratégia meghatározásának problémája mindig az egyik játékos szempontjából vetődik fel. Azt mondjuk, hogy egy játékos számára létezik nyerő stratégia, ha mindig van legalább egy olyan lépése, hogy ellenfele tetszőleges lépése esetén számára kedvező végállapotba tud kerülni, azaz ellenfele bármilyen játéka esetén is győzni tud. A célállapotokat ennek megfelelően két halmazba lehet sorolni. Az egyik halmazba az egyik játékos számára nyerő állások tartoznak, a másik halmaz pedig a másik játékos nyerő állásait tartalmazza. (Az egyszerűség kedvéért tekintsünk el a döntetlentől.) a két játékos számára tehát más és más az elérendő célhalmaz.

A játék ábrázolásánál az általános fáról célszerű ÉS/VAGY fára áttérni. Az ÉS/VAGY fát a játékfából kapjuk oly módon, hogy a játékot szigorúan csak az egyik játékos szemszögéből vizsgáljuk. A szóban forgó játékos lépései VAGY kapcsolatban vannak, hiszen bármelyik lépését szabadon meglépheti. Ellenfele húzásai viszont ÉS kapcsolatban vannak, hiszen az adott játékosnak ellenfele összes lehetséges lépésére fel kell készülnie. Egy játékhoz két ÉS/VAGY gráf tartozik mindkét játékost figyelembe véve. (Lásd. 1. számú melléklet – Grundy-féle játék)

            A nyerő stratégia létezésével kapcsolatos a következő tétel:

            Tétel: egy teljes információjú kétszemélyes játék esetén mindig létezik az egyik játékos számára nyerő stratégia, illetve legalább nem vesztő stratégia, ha a döntetlen is megengedett.

            A játékfa mérete általában véges. Bonyolultabb játékok, mint például a sakk esetén, elvben lehetséges végtelen hosszú játszma, azonban a játékot ilyen esetekre kiegészítik olyan szabályokkal, mint például időkorlát vagy lépésszám-korlát, amelyek az ilyen megoldásokat a gyakorlatban kizárják.

            Bonyolult játék esetén a teljes játékfa óriási méretű is lehet. A sakkjátékot figyelembe véve, amennyiben az átlagos játszmahosszt 45 lépésváltásnak vesszük, a fa mélysége ebben az esetben 90 lesz. Az egyes állásokban az átlagos megtehető lépések számát tekintsük 35-nek. Ekkor a fának 3590 kiértékelendő levele van. Különösebb meggondolás nélkül érezhető, hogy az állásoknak ekkora mennyisége reális időn belül kiértékelhetetlen. Azonnal kínálkozik egy csökkentési lehetőség: a statisztikai adatok szerint, egy erős játékos az állások átlagában 1.76 lépést tart „jó”-nak. Tegyük fel, hogy valamilyen módon előállítottuk az ennek megfelelő „keskenyebb” fát. Még ez is 1.7690 = 1.25 x 1022 terminális csúcsot tartalmaz. Ennek kiértékelése még korunk szuperszámítógépeivel is évtízezredekbe telne, nem is beszélve a játékfa felépítéséről.

            És mégis…

A sakkszámítógépek nem új keletűek. Az 1980-as évekből származó modellek közönséges tévékészülékeken jelenítették meg kezdetleges grafikájú ábráikat. Az emberi ellenfélnek azonban igencsak jó sakkozónak kellett lennie, ha meg akarta verni a programot.

            A Deep Blue sebessége azonban szinte hihetetlen. Már az is meglepő, hogy Kaszparovnak egyáltalán volt némi esélye ellene, hiszen ő valószínűleg négy állásnál nem tudott többet számításba venni másodpercenként. Más nagymesterekhez hasonlóan ő is tapasztalatára és megérzéseire hagyatkozott, hogy ne kelljen céltalan lépések százait végiggondolnia. Az első játszmát a sakkvilágbajnok meg is nyerte. A későbbiek során azonban a Deep Blue programozói kerültek felül és Kaszparov elvesztette a mérkőzést.

            Hiába győzte le a világbajnokot, a Deep Blue a Mesterséges Intelligencia szempontjából nem több szupergyors számológépnél. Készítője, az IBM számára mégis nagyszerű reklámnak bizonyult, ugyanis az eredmény láttán a japán Riken gyógyszerkutató laboratórium hasonló számítógépet vásárolt az IBM-től. Az MD-Grape II névre hallgató számítógép szintén sokkal gyorsabb, mint az ember. A vállalat szerint egy gyakorlott tudós is képes arra, amire az MD-Grape II, csak neki egy életen át tartana, amíg a számításokat elvégezné.

            A számítógépes játékok sora természetesen nem ér véget a sakkal. A személyi számítógépek és videojátékok felhasználói csillagközi háborúk, szimulált repülőgyakorlatok és sok más izgalmas kaland részesei lehetnek.

            A korai játékgépek még csak kezdetleges grafikával rendelkeztek. A játékok e részéhez, például tetris, a játékfelület csupán egy színezett műanyag lap volt. Ezt a lapot ragasztották rá egy folyadékkristályos, vagy egy fekete-fehér képernyőre.

            A játékok azonban kiléptek a képernyőkről. A robotfutballban a világ minden tájáról érkező csapatok versenyeznek egymással. A robotok építésének és programozásának igazi erőpróbája ez. A Robocupnak nevezett robotfutball valódi csapattaktikát igényel a gépi játékosoktól, amelyek saját programjukat és a csapattársaiktól származó rádiós információkat együttesen felhasználva képesek csak kergetni a labdát, és gólokat rúgni. A robotok különböző méretkategóriákban játszanak. A legalsó kategória játékosainak átmérője 38 mm lehet!

            A Robot Wars (robotháború) televíziós harci játék, amelyben rádió-irányítású gépeket küldenek harcba egymás ellen. A megengedett fegyverek között különféle fűrészek és fúrók is szerepelnek.

            A robotjátékosokat készítő programozók a Mesterséges Intelligencia megszállottjai. Olyan űrkutatók is vannak közöttük, akik az egyes bolygókat felderítő expedíciókon dolgoznak. A tudósok azt tervezik, hogy kisméretű robotok csapatait küldik a Marsra. Ezek a robotok szükség esetén segíteni tudnának egymáson.

            A „játékok” tehát rendkívül fontossá váltak.

 


 

 

9. A tanulás szintjei

 

Rodney Brooks ausztrál robotszakértő szeret fantasztikus dolgokat építeni. És ugyan mi lehetne fantasztikusabb, mint a nagy sci-fi álom, az emberként viselkedő robot?

 

            Az emberszerű robot ötlete korántsem új, hiszen az 1950-ben készült, Tiltott bolygó című film sztárja, Robi robot igen sok Mesterséges Intelligencia kutató számára adott ösztönzést.

            Brooks egyik robotját Cog-nak nevezte el, a latin „cogito” szó nyomán, ami annyit jelent: „gondolkodom”. Cog – drótok, csövek, anyák és csavarok szinte átláthatatlan gyűjteménye – nem sokban emlékeztet a filmeken látható robotokra. Néhány részlete azonban, a videokamera szemei, mikrofon fülei, hajlító és fordító ízületei, testrészei tagadhatatlanul olyanformán helyezkednek el, mint az emberéi. Karjaiba épített érzékelők megakadályozzák, hogy összetörjön dolgokat, amikor karjait mozgatja.

A Cog-csapatnak két fő oka volt, hogy emberszerű robotot készítsen. Néhány szakértő szerint ugyanis, ahhoz, hogy egy Mesterséges Intelligencia emberszabású legyen, nagyjából ugyanolyan módon kell látnia, hallania és éreznie a világot, mint mi emberek. Mellesleg, az embereknek is könnyebb egy olyan valamihez viszonyulniuk, aminek szeme, füle, szája és arca van, még ha csak fémből és műanyagból is.

            Cog sok mindenben különbözik a múlt robotjaitól. A Mesterséges Intelligencia kutatói az 1960-as és 1970-es években készített gépeiket arra programozták, hogy ha egy akadállyal teli szobán kell átkelniük, először mindig gondolkozzanak, és csak akkor induljanak el, ha már kitalálták, mi állja útjukat. Ezek a gépek gyakran órákat töltöttek el helyzetelemzéssel, mielőtt elmozdultak volna a helyes irányba.

            Brooks és csapata Cog „személyében” tulajdonképpen az alapvető vágyakra beprogramozott, de tudás nélküli „robotcsecsemőt” épített. A csapat azt reméli, hogy tanulni is úgy fog, ahogyan a gyerekek. Azt, hogy Cog intelligenciája elérheti-e valaha is az emberi tudatosság szintjét, a további kutatások döntik el.

Mások más utakon jártak. Az 1990-es évek egyik laboratóriumát játékjárművek százainak zümmögése töltötte be. Egyesek óriási villanykörték körül csoportosultak nagy előszeretettel, mások sötétebb helyek után kutattak, vagy bizonytalanul ingadoztak fény és árnyék között. A váratlan látogató eltöprenghetett azon, vajon hova is csöppent.

         Ezt a fajta gépi viselkedéskutatást, mellyel látogatónk találkozhatott, a szintetikus lélektan földje feltárásának nevezhetnénk, aminek képzeletbeli terepét Valentino Braitenberg, a tübingeni Max Planck Biokibernetikai Kutatóintézet munkatársa találta ki. A nagy területet benépesítő járművek jól illusztrálják Braintenberg azon állítását, hogy a biológiai viselkedést könnyebb mesterségesen megvalósítani, mint elemezni. Kizárólag elemi mechanikai és elektromos eszközök alkalmazásával még a legegyszerűbb vezérlő áramkörök is olyan viselkedésformákat eredményeznek, amelyeket Braitenberg szeretetnek, agressziónak, félelemnek és előrelátásnak nevez.

         Járművei leegyszerűsített játékautók, két függetlenül meghajtott hátsó kerékkel, és szabadon forgó első kerekekkel. A hátsó kerekek fordulatszámának különbsége határozza meg, hogy merre halad a jármű. A kisautók oldalán különböző érzékelőket lehet elhelyezni, azokat pedig összekapcsolni a hátsó kerekeket meghajtó motorokkal. A kisautók szemei egyszerű fényérzékelők. A laborban elhelyezett fényforrásokból az egyes szemekbe érkező fény eltérő mennyisége, illetve a huzalozás milyensége határozza meg a kis járművek viselkedését. Összesen hatféle áramköri felépítést alkalmaztak.

         Könnyen elképzelhető a különböző huzalozású kisautókkal benépesített laboratórium szintetikus élettere. Minden villanykörtének akad egy maroknyi rajongója. Távolabb, bizonytalankodó járművek járják határozatlanul bonyolult pályájukat. Eközben a távoli sötétségben félénk és ijedt kisautók osonnak csendesen, vagy száguldanak ide-oda idegesen kusza útvonalakon. Néha a csendes járművek áhítatát megzavarja egy-egy hevesvérű érkezése. Ha az égő megsemmisül, az összes jármű elszáguld, és új fényforrást keres. A baj okozója (feltéve, hogy sértetlen marad az ütközés után) viszont lassabban távolodik, mint a rajongó kisautók.

         A járművek neuródákat tartalmaznak, melyek lényegében formális számítóelemek, és más érzékelőktől vagy neuródáktól kapnak jeleket a huzalokon át. Adott feltételek mellett a neuródák maguk is előállítanak impulzusokat. Ezek kibocsátása órajelektől függ. A neuródák az egyes óraperiódusok végén – és csakis a végén – egy impulzust bocsátanak ki, feltéve, hogy a periódus során más neuródáktól egy előre meghatározott értéknél nagyobb számú jelet nem kapott. Ezt az előre beállított értéket elnevezték a neuróda ingerküszöbének.

Ha egy kisautón belül legalább négy neuródából állítjuk össze az áramkört, akkor a jármű viselkedése nemlineárissá válhat, amennyiben a másodpercenkénti fényimpulzusszám korrelál a motort működtető áram frekvenciájával.

         A neuródákkal felszerelt járműveknél, már ami a viselkedést illeti, a határ a csillagos ég. Igazából tökéletesen jó számítógépet építhetünk az egymáshoz csatlakozó neuródákból. De mire is jó egy okos agy ennyire korlátozott érzékelési bemenetekkel? A kísérlet érdekesebbé tétele érdekében a járművek elláthatók fejlettebb látással, valamint hallással és tapintással is. A vizuális érzékelőkre szűrőket helyezve a színlátás is megvalósítható. Sőt, a hőérzékelés is. A hangérzékelők is különböző tartományokra hangolhatók. A tapintószervek lehetnek egyfajta hosszú, előrenyúló ostorantennák.

Braitenberg érdekes leírást ad a járműiben rejlő lehetőségekről: „Kitalálhatunk ugyan egyes dolgokat, amelyekre egy ilyen aggyal ellátott jármű képes, mégis meglepő működés közben látni őket. Lehet, hogy a jármű órákon át egy helyben áll, majd hirtelen megindul, ha egy olajzöld járművet pillant meg, amely adott frekvencián zümmög, és soha nem megy másodpercenként öt centiméternél gyorsabban.”

         Ez a fajta viselkedés jellemezheti a ragadozó járműfajokat. Agyuk az összekötött neuródák három szintjéből épül fel. Az első szint egy retinának felel meg, amely kiszűri a jelentőséggel bíró adatokat a három kislátószögű vizuális érzékelő által szolgáltatottak közül. A második szint eldönti, hogy van-e zsákmány a láthatáron. A harmadik szint két mozgató neuródából áll, melyek a meghajtó kerekeket vezérlik. Az egyes szintek tehát a következők: érzékelő, döntéshozó és mozgató. (2. számú melléklet.)

         Kétségkívül sokkal könnyebb összerakni Braitenberg valamelyik járművét, mint elemezni egy élő idegrendszer belső működését, még ha az olyan egyszerű is, mint az Aplysia nevű nagy tengeri csigáé. Kétségtelen, hogy a szintetikus lélektan szabályait ismerő megfigyelők Braitenberg számos járművét megérthetik, egyszerűen azáltal, hogy maguk is összeraknak néhányat. Ugyanakkor Braitenberg járművei arra is megtanítanak, hogy még a legegyszerűbb rendszer is képes bonyolultnak, vagy meglepőnek tűnő viselkedésre.

         Braitenberg levezeti, hogy az egyes viselkedési vagy mechanikai feltételezések milyen valódi megfigyeléseken alapulnak. A kis látószögű vizuális érzékelők együttesének az a képessége, hogy különbséget tudnak tenni tárgyak között, végső soron feleletet adhat arra, hogyan szállhat le egy légy valakinek az orra hegyére egy zsúfolt teremben.

         Brooks csoportja, felhasználva Braitenberg elméleti útmutatásait, más ötlettel is próbálkozott: már Cog előtt sorozatot készített olyan kisméretű robotokból, amelyek semmiféle gondolkodási képességgel nem rendelkeztek, ehelyett „szintenként” adagolva kaptak egyszerű utasításokat. Az egyik ilyen robotot Dzsingisz Kánnak hívták, és fő utasítása mindössze annyi volt, hogy üldözzön mindent, ami mozog. Hat fémlába volt, ezért soha sem esett el.

         Ha akadály került az útjába, egy utasítási szinttel feljebb lépett, és a „mássz át rajta!” parancsnak próbált engedelmeskedni. Ha a tárgy túl nagynak bizonyult ahhoz, hogy átmásszon rajta, Dzsingisz Kán megint továbblépett egy szinttel, a „hátrálj és kerüld ki!” parancshoz. Ily módon Dzsingisz Kán és más robotok szinte cikáztak az akadályok között anélkül, hogy „gondolkodniuk” kellett volna.

            Dzsingisz Kán sikerén felbuzdulva, igen sok robot épült hasonló koncepcióban, illetve már létező eszközöket tökéletesítettek, például az aknakereső robotokat. Cog képességeit tesztelve pedig a gépi érzékelés lesz egyre tökéletesebb.

            Az egyszerű szerkezetek könnyen és olcsón megvalósíthatók. Az ismeretlen vagy veszélyes helyeken dolgozó robotok megbízhatóbbakká válnak, ha nem túl bonyolultak. De a kísérletek arra is felhívják a figyelmet, hogy már az egészen egyszerű berendezések működése is – bizonyos körülmények között – megjósolhatatlanokká válhatnak. Erre a körülményre pedig feltétlen figyelniük kell a Mesterséges Intelligencia kutatóinak, hiszen előfordulhat, hogy munkálkodásuk éppenséggel rossz irányba sül el…


 

 

10. Neuronhálózatok

 

A Mesterséges Intelligencia kutatói az emberi idegrendszer mintájára próbálják reprodukálni a gépeikben az emberi agy néhány funkcióját.

 

            Agyunk tízmilliárd idegsejtje annyira bonyolult szerkezeti és működésbeli kapcsolatban van egymással, hogy a jelenlegi legkorszerűbb számítógépek sem képesek gyorsan és pontosan utánozni - szimulálni – az agyban egyidejűleg végbemenő folyamatokat. Ez a mennyiség lenyűgöző, különösen akkor, ha figyelembe vesszük, hogy egy kaptár egymillió méhe kb. ugyanennyi neuronnal rendelkezik összesen. A különbség az, hogy az emberi sejtek összeköttetésben állnak egymással, és így óriási teljesítményre képesek. A méhek azonban együttesen sem tudnak többet, mint külön-külön.

Az emberi agyban ugyanúgy „automatikák” vannak, mint a számítógépekben, az ember és a számítógép viselkedésére vonatkozó magyarázatok mégsem terjeszthetők ki egymásra kritikátlanul. De azt sem mondhatjuk, hogy az amerikai N. Wiener célja – közös szabályozásoknak a keresése a nem élőben (például egy gépben) és az élőben – puszta illúzió volna. A lényeg az: a közösre ne mondjuk azt, hogy eltérő, s az eltérőre se mondjuk azt, hogy közös!

         Az emberi agy számítógépes modellezése mindenekelőtt azért bonyolult, sőt jelenlegi képességeink szerint megoldhatatlan feladat, mert az agy „produkcióiban” egyszerre vannak jelen társadalmi, lélektani, biológiai és fizikai okok, s nem hagyhatók figyelmen kívül olyan régi és nehéz kérdések sem, mint amilyen a tudatnak vagy a léleknek és a testnek a problematikája. Arról nem is szólva, hogy az agyban olyan folyamatok is szép számmal végbemennek, amelyek az önmegfigyelés számára hozzáférhetetlenek, ugyanakkor képesek vagyunk arra is, hogy legmagasabb rendű agyi működésünket - öntudatunkat - egyebek között szeszes itallal, gyógyszerrel, fénnyel, hanggal, pénzzel vagy rossz könyvekkel befolyásoljuk. Minthogy minden magasabb rendű idegműködésünkben - az érzékelésben, a beszédben, a társas viselkedésben stb. – tömérdek automatikus mechanizmus vesz részt, lehetőség van rá, hogy ezeket az automatizmusokat kísérleti körülmények között tanulmányozzuk, és többé-kevésbé modellezzük is.

         Tudjuk persze, hogy minden modell korlátozott érvényességű – ha nem így volna, minden dolognak vagy jelenségnek a modellje az eredetivel volna azonos. A modellek mégis alkalmasak arra, hogy a valóságot (a modellezett dolgot, folyamatot, stb.) bizonyos szempontból helyettesítsék. Amikor például egy rozsdás vasdrótot választunk az idegrost mintájául, azzal azt szemléltethetjük, hogy bizonyos idegi jelenségekhez hasonló villamos változások bemutatásához egyszerű élettelen anyag is elegendő. A baj ott kezdődik, ha az ingerületet vezető élő idegszálat és a rozsdás vashuzalt a valóságosnál „egyformábbnak” tekintjük.

         Nevezetes modellje az idegélettannak a később orvosi Nobel-díjjal kitüntetett angol A. L. Hodgkin és A. F. Huxley 1952-ben született idegegyenlete. Ez kísérleti mérések sokaságán alapulva – eredetileg a tintahal óriási idegimpulzus keletkezését és terjedését volt hivatott megmagyarázni. Ezt az életképesnek bizonyuló mintát azonban minden esetben módosítani kellett, mihelyt más fajú állatok idegsejtjein vagy izomsejteken keletkező és terjedő ingerület leírására próbálták alkalmazni, vagy amikor mérgező anyagoknak az ingerületi folyamatokra tett hatását utánozták vele. Ez is mutatja, hogy még egy mesterműnek számító modell sem tökéletes képmása a valóságnak.

         Ha nem egyetlen idegsejtnek vagy idegrostnak a viselkedését akarjuk számítógépen utánozni, hanem az ezekből felépülő bonyolult hálózatokét, a nehézség már ott elkezdődik, hogy kevés a hálózat építéséhez szükséges adatunk, s nincsen „gyári tervrajzunk” sem. A feltételezhető működések száma ugyanis az elemek számának növekedésével kezelhetetlenül gyorsan nő. Még a legegyszerűbb reflexek, mozgások és érzékelések is annyira bonyolultak, hogy a nagy adatmennyiséget az embernél gyorsabban feldolgozó számítógépek is nehezen birkóznak meg velük.

         Egyetlen idegrost kis hártyadarabjának 1 ezredmásodpercnyi villamos viselkedését egy manapság használatos jó minőségű személyi számítógéppel csak több ezerszer hosszabb idő alatt tudnánk szimulálni. Ez nem teszi lehetővé, hogy a modellt a valóságban megfigyelt idegimpulzussal annak befejeződése előtt összehasonlítsuk, s az esetleg nem kívánt lefutású jelet idejében módosítani sem tudjuk. Programozási trükkökkel és szuperszámítógépekkel eredményünket javítani tudjuk, összességében a mai technika azonban alkalmatlan ara, hogy sok ezer - és ennyire gyors – folyamatot egyidejűleg megfigyeljen és vezéreljen.

         A számítógépek teljesítményét könnyű jellemezni áramköreik alapján. Az igen nagy mértékben integrált áramkörökben 225nél több összetevő van. Az emberi agyban ugyanakkor 234 idegsejt lelhető fel. Arról nem is szólva, hogy az idegsejtek többsége egyidejűleg sok logikai kapunak a feladatát látja el. Az idegsejtek működését az úgynevezett küszöblogika írja le. Eszerint a küszöbkapuk, vagyis a formális idegsejtek – elméletileg – tetszőleges bonyolultságú logikai műveletet azonos sebességgel végeznek el.

         A számítógépek fejlettségének másik jellemzője az átviteli sebesség. A háttértárakból való átvitel sebessége akár 10 Mbyte/s is lehet, a tároló teljesítmény pedig 3-5 Gbyte/négyzethüvelyk. Az idegrostok átviteli sebességére vonatkozó adatok ellentmondásosak: 4000 Bit/s ugyanúgy előfordul, mint 0,3-0,5 bit/s. A becslések szerint idegsejtenként átlagosan 100 bit/s fogadható el. Nagyon bizonytalan azonban ezeket a számokat a perifériáról befutó csatornáknak – 106 nagyságrendű számával beszorozni, mert az idegrendszer nem a számítógépekben alkalmazott impulzuskód-moduláló eljárással, hanem frekvenciakóddal vagy intervallumkóddal működik. Ez utóbbi azt jelenti, hogy az információ fő hordozója az idegimpulzusok között eltelt idő.

         Ami az agy tárkapacitását illeti, az az igazság, hogy nem tudunk vitathatatlan adatot mondani, mert nem ismerjük a hosszú idejű emlékezés anyagi hordozóit. Az ötvenes és a hatvanas években bizonyos nukleinsavakat és fehérjéket véltek az emlékezés molekuláinak. Noha a kísérletek többsége nem volt meggyőző, az emlékezés molekuláris hipotézise valószínűleg ma is érvényes. (Az agy holografikus működéséről született új elmélet még nem terjedt el kellően.) Föltehető, hogy a molekuláris tárak és a mérhető villamos idegimpulzusok összekötő láncszemei az idegsejtek végződései alatt elterülő sejthártya-részeknek a molekuláris változásai.

         A számítógép-fejlesztéseknek és az agykutatásnak egyaránt izgalmas – ma még nyitott – kérdése, hogy készíthetők-e molekuláris elektronikus eszközök, illetőleg, hogy elképzelhetők-e agyi molekuláris processzorok. E kérdésekre ma még nem tudunk egyértelműen felelni. Mindenesetre Bremermann 1962-ben úgy vélte, hogy az anyag szemcsés szerkezete miatt az adatkezelés sebességének felső határa 1047 bit/g/s. Egyes kutatók szerint a molekuláris processzorok megvalósíthatók, s velük akár 1018 kapcsolósűrűség érhető el. Az ebből a szempontból szóba jöhető molekulák az elektroaktív polimerek. A jel közvetítője pedig a szoliton, ez a régóta ismert különleges sajátságú hullám. Kérdéses azonban a miniatűr szolionok előfordulása az idegszövetekben. Létezésüket másfél évtizede gyanítják, de közvetlen bizonyíték még nincs.

            A kutatók jelenleg olyan ideghálózatokkal kísérleteznek, amelyek képesek „továbbfejlődni”. A Mihail Krokin orosz tudós által kidolgozott rendszer például akár másodpercek alatt lehetővé teszi bizonyos agyra jellemző funkciók kialakulását. Japán tudósok ennek alapján jelenleg egy robotmacska kifejlesztésén fáradoznak.

            Egy robot neuronhálózatában úgynevezett „csomópontok” felelnek meg a természetes idegsejteknek. Ezek is döntéseket hoznak, méghozzá próba-szerencse alapon. A hálózatok működés közben tanulnak, és a jelek szerint az összetett viselkedés egyszerű programok eredményeként jön létre.

         A neuronhálózatok valami olyasmit használnak, amit „homályos”, „bizonytalan”, vagy „nem kétértékű” megismerési módnak szokás nevezni. Egy kellőképpen intelligens rendszer ezzel a módszerrel képes azonosítani az egydolláros bankjegyet, ha már elég sok különböző bankjegyet mutattak neki ahhoz, hogy megtanulja a közös vonásokat.

A neuronhálózatok emberi arcokat is fel tudnak ismerni, jóllehet időnként tévednek. Egy fejlett pattanást például könnyen szemnek nézhetnek! Ezért a szem felépítését általában külön programrész elemzi.

         Úttörő jellegű szerepet játszik a kutatásokban az angliai Reading University kutatócsoportja. A Hét Törpe nevű minirobotokkal végzett kísérleteik meggyőzték a csapat tagjait, hogy érdemes folytatni a Mesterséges Intelligencia kutatást.  Robotjaik igen összetett viselkedések kifejtésére képesek egyszerű programok alapján.

Egyik szakértőjük szerint az emberi agy nem sokat fog változni a jövőben, a Mesterséges Intelligencia számára azonban nincsenek korlátok. Ha az emberi agy gondolkodási képességét egy ház méretével szemléltetjük, a mesterséges agyé idővel felhőkarcolóvá nőhet.


 

 

11. Robot-barátok

 

Az a gondolat, hogy egy robot a barátunk vagy otthoni kedvencünk is lehetne, majdnem olyan régi, mint maguk a robotok. Mindössze annyi változott, hogy a képzelet mára kezd valósággá válni.

 

            Az egyik első „robottárs” egy K9 nevű gépkutya volt a Doctor Who című tévésorozatból. A K9, angol kiejtése (ki: nain), szójátékot takar, a hasonló hangzású angol canine (kutyaféle) szóra utal. Eredetileg csak látványelemként akarták használni, a forgatókönyvírók azonban önálló személyiséggel ruházták fel, így K9 néha nem hallgat gazdájára. A Sony cég továbbfejlesztett robotkutyája a 90-es évekbeli piacra dobásának idején közel 2000 dollárba került. Azóta – a fejlesztéseknek köszönhetően - az ár lényegesen lecsökkent, s egyre több gyermek bukkanhat rá robotbarátjára a karácsonyfa alatt. Olykor igazi játszópajtás válhat belőle, hiszen bizonyos gyermekbetegségek, mint például az allergia, lehetetlenné teszik igazi állatok tartását.

            A 90-es években sok millió embert hódítottak meg a virtuális kedvencek, a tamagocsi (tamago – tojás, watch – óra) nevű, tojás alakú kulcstartók, amelyek egyszerre voltak órák, játékok és kisállatok. A virtuális kedvencek megmutatták, hogy egy társnak nem kell hús-vér teremtménynek, de még csak valóságosnak sem lennie ahhoz, hogy szeressék és törődjenek vele. Gazdáiknak eme szokatlan kedvencek megadják azon örömök egy részét, melyeket egy élő állat nyújthat. Esznek, isznak, alszanak, WC-re mennek, és játszani kell velük. Az eladott játékok száma meghaladta a több százmilliót, s egyes emberek annyira komolyan vették a játékőrületet, hogy a végleg kimúlt kedvencek részére tamagocsi-temetőt építettek.

         A mesterséges kedvencek frenetikus sikere buzdította talán egy tévéállomást arra, hogy virtuális bemondónőt szerepeltessen. Az Interneten pedig létezik virtuális popsztár is. És még közel sem értünk a fejlesztések végére, hiszen egy hamarosan bemutatandó mozifilmben életre kel Bruce Lee, a legendás karate-hős – ha csak virtuálisan is. A Csillagok háborúja és a Jurassic Park elképesztő technikai megoldásai és minden korábbit felülmúló kasszasikere már sejteti, hogy a mozivásznakon is a virtuális valóság és a számítógépes technika válik hamarosan egyeduralkodóvá.

         Egy másik techno-állat az amerikai-japán Mesterséges Intelligencia kutatás melléktermékeként látta meg a napvilágot. A félig madár, félig delfin Fin Fin valójában virtuális lény, csak a képernyőn létezik. Fin Fin különleges Mesterséges Intelligencia programja lehetővé teszi, hogy reagáljon az emberi hangra, de még azt is, hogy duzzogjon, vagy elbújjon, és általában véve érdekesebb legyen, mint egy aranyhal, vagy törpepapagáj. Fin Fin a „mesterséges élet” alapelvei szerint működik. Úgy tervezték, hogy interaktív, segítőkész és barátságos legyen.

         A Fin Finhez hasonló programok a közeli jövőben gyakorlati hasznot is hozhatnak. Fejlettebb változataitól különböző ház körüli tennivalók ellátását várják, így például a központi fűtés ellenőrzését, vagy az élelmiszerkészlet felügyeletét és a hiányok pótlását.

         A jövő robotjainak programjába a kutatók két emberi tulajdonságot szeretnének beépíteni: a gyengédséget és a barátságosságot. Arra törekednek, hogy képessé tegyék a robotokat, például beteg és idős emberek ellátására. Egy japán mérnök, Icsiro Kato, zongorista robotot tervezett, a WABOT-2-nek nevezett robot már számos koncertet adott, Kato azt reméli, hogy sikerül olyan robotot építenie, amelyik egyesíti magában egy gondolkodó gép technikai fejlettségét az ember érzelmi gazdagságával, például tud „kedves” lenni.

         Pszichológusok folyamatosan kutatják az emberek viselkedését a gépekkel és a Mesterséges Értelemmel felruházott szerkezetekkel szemben. Megfigyelték, hogy a kísérleti alanyok döntő többsége akkor is hajlamos volt bizonyos tulajdonságokkal felruházni a vele a kísérlet során kapcsolatba került szerkezetet, ha erre semmi oka sem volt. Például, amikor a gépek emberi hangon válaszoltak, a hangok mögé különböző érzelmeket képzeltek. De talán mindannyiunkkal előfordult már, hogy valamelyik gépünket, járművünket elneveztük, vagy éppenséggel haragudtunk rájuk, ha nem úgy működtek, ahogy szerettük volna. A kutatók tehát igyekeznek beszélő gépeik hangját különböző tónusokkal ellátni, s máris sokkal könnyebben hajlamosak az emberek befogadni őket.

         A robotbarátok készítői természetesen nemcsak a gyerekekre gondoltak, hanem a felnőttekre is. Ki ne álmodozott volna fiatal korában egyik vagy másik híres színész, popsztár vagy sportoló közeli társaságáról. Mindez, japán kutatók szerint, néhány éven belül valósággá válhat. Elképzelésük szerint a vevő megrendeli kit szeretne legyártatni, s a Mesterséges Értelemmel felruházott gép, megfelelő anyagokból kiképezve, testhőmérsékletűre beállítva, majdnem minden tulajdonsággal rendelkezhet, mint az igazi. Egyesek, amikor a hír napvilágra került, máris felemelték a szavukat a robotrabszolgaság ellen, s különböző törvények kidolgozását és elfogadtatását szeretnék elérni védelmükre.

         Mások szerint mindez túlzás, s az emberek a majdan megvásárolható robotszolgákat sokkal inkább a ház körüli teendők elvégzésére fogják használni. A házirobotok elterjedése valószínűnek látszik, hiszen 2025-re a japán lakosság egynegyede 65 évesnél idősebb lesz, és félő, sőt szinte biztos, hogy nem jut elég ápoló a betegekre. Ha Kato ötletei sikeresnek bizonyulnak, ezeket a betegeket robotápolók látják majd el.

         Rendkívül érdekes és a témához szorosan illeszkedik a Mesterséges Élet kérdése. A Mesterséges Élet tudománya olyan számítógépes programokkal foglalkozik, amelyek az élőlényekéhez hasonló viselkedést szimulálnak. A kutatások talán első lépését Conway tette meg az általa Életjátéknak nevezett számítógépes program megírásával. Egyben bebizonyította, hogy hihetetlen egyszerű szabályok is már rendkívül bonyolult, és az igazi életre olykor döbbenetesen hasonlító szimulált világot tudnak produkálni. A virtuális élettérben is megjelenhetnek a különböző típusú élőlények, s ezek megfigyelése által olykor magát az életet is jobban megérthetjük.

         A Mesterséges Élet fogalma egy 1987-es konferencián született meg, de alapjait Neumann János fektette le, akit a számítógép és az atomfegyver kutatása mellett főként az önmaguk reprodukálására képes mesterséges organizmusok érdekelték. Hipotézisei megannyi tudományos-fantasztikus regény alapötletét adták, s adják még ma is.

         Egyik ötlete a távoli világűr meghódítására a VNM, a Von Neumann Machines (Neumann Gépek), elgondolása volt. A VNM első példánya elkezdené az űrutazást, majd az első útjába kerülő bolygón másolatot készítene önmagáról, amihez az új világból szerezné a nyersanyagot és az üzemanyagot. A másodpéldány azután folytatná az utazást, a következő bolygón pedig újabb másolatot készítene, és így tovább. Ily módon a NVM-űrrobotok végül bejárják az egész Világegyetemet.

         Az ipari robotok általában hat mozgásfokozattal rendelkeznek: fel, le, balra, jobbra, fordul és hajlik. Ezáltal nagypontossággal tudnak akárhányszor egymás után megismételve bizonyos mozdulatsorokat végrehajtani, olykor veszélyes vagy egészségtelen körülmények között is. VNM-űrrobotok ötlete a maga korában teljes egészében fantasztikusnak tűnt. Ma már korántsem az. A Föld bolygót fenyegető veszélyek tömege arra indította a kutatókat, hogy az elképzelést nagyon is komolyan vegyék. Annyival kiegészítve, hogy az önmagukat lemásoló robotok egyúttal az ember számára alkalmas bázist is létrehoznak, mielőtt odébbállnak. Ily módon segítve az emberi faj terjeszkedését a világűrben, s egyúttal biztosítva fennmaradását.


 

 

12. Kiborgok a láthatáron

 

A kiborg az ember és a gép keveréke, valahol félúton az élőlény és a robot között. Igazi kiborgok még nem léteznek, de a gondolat nem új: az ember évszázadok óta kísérletezik a természet eredeti modelljének továbbfejlesztésével.

 

            A „kiborg” szó jelentése: kibernetikus organizmus. A kifejezés az 1950-es évekből származik, amikor először merült fel élő szervezet és mesterséges eszközök együttes működésének lehetősége. Az akkori technikai színvonal természetesen messze nem volt összehasonlítható a maival, a korszerű miniatürizálási módszerek, a nanotechnológia az elképzeléseket nagyon is megvalósíthatóvá teszik, különösen, ha figyelembe vesszük azt, hogy ezeket a különleges eszközöket egyre többen tudják megfizetni.

            Mesterséges szervek építésének gondolata azonban már évszázadokkal korábban sem volt ismeretlen. Már az 1500-as évekből ismerünk mechanikus kézre vonatkozó vázlatrajzot, 1560-ből mesterséges kar tervét, 1560-ből pedig testre erősíthető, fémből készült vázat. Balesetek, háborúk sajnos napjainkban is vannak, és a megsérült emberek számára közös érdek minél jobb életfeltételeket biztosítani. Az egyes szervek újjánövesztésére is történnek szép számmal kísértelek, azonban egy mesterséges eszközt bármikor lehet cserélni, különösebb problémák nélkül.

A mesterséges szervek igazi áttörést hozhatnak azok számára, akik ilyen vagy olyan létfontosságú szerv átültetésére várnak. Megfelelő donort találni évekig-évtizedekig tarthat a szervezet immunreakciói miatt, míg mesterséges szervek esetén erre jóval kisebb az esély, ráadásul mindig kéznél lehetnek.

         A bátrabb kutatók nem állnak meg ezen a szinten, hanem magát az agyat is össze kívánják kötni számítógépekkel. Az ember-gép gondolata első hallásra talán félelmetesen hangzik, de egy ilyen kapcsolat talán előnyökkel is járhat. Agyunk számítógéphez való csatlakoztatása lehetővé tenné például emlékeink tárolását. Így soha semmi nem merülne feledésbe (igaz, azok a dolgok sem, amelyeket éppen feledni szeretnénk, például rémálmaink). A tanulási módszereink is gyökeresen megváltoznának, hiszen egy megfelelő adatbázis agyunkba való betöltése egyszerű műveletnek számítana. Nem kellene az embernek évtizedeken át tapasztalatokat gyűjtenie, hogy valamikor az élete végén az ismereteket szintetizálni tudja, ezt már egészen fiatalon megteheti, s akkor még mindig előtte áll az élet.

         Az információs hálózattal fenntartott szoros kapcsolat ma már a mobiltelefonok és az Internet rendszeres használói számára mindennapos dolognak számít. Talán egy napon agyunk – például beültetett csipek révén – közvetlenül is csatlakozhat a világméretű elektronikus kommunikációs rendszerbe. Hogy a fenti gondolat mennyire nem távlati, arra éppen néhány hete történt kísérlet. Egy amerikai házaspár önként vállalta, hogy bőrük alá olyan mikrocsipet ültessenek be, mely minden lényeges adatukat tartalmazza, s egyúttal egyfajta nyomkövetőként is szolgál. Egy ilyen csip továbbfejlesztett változata már képes lehet kétoldalú kommunikációt folytatni információs rendszerekkel, akár nagy távolságból is, akár úgy is, hogy közvetlenül az agyhoz kapcsolódik.

         Valóban össze lehet kapcsolni idegsejteket számítógéppel? Erre vonatkozóan a német Max Planck intézet végzett úttörő jelentőségű kutatásokat. Kimutatták, hogy az élő idegek mikrocsipekhez csatlakoztathatók. Kísérleteik során egy patkány agysejtjét speciális mikrocsippel, úgynevezett biocsippel kapcsolták össze. A jelek így a sejttől egyenesen a csip áramköreibe jutottak, majd ugyanezen az úton haladtak visszafelé is.

         A technikai nehézségeket tehát már sikerült leküzdeni. Most nézzük meg, hogy ha ugyanezt a technikai megoldást emberi idegsejtekkel is végrehajtanánk, akkor egy sor elképzelés válhatna valóra, például:

-   elektronikus szem vakoknak, elektronikus fül a nagyothallóknak,

-   a Mesterséges intelligencia bevonása az agykárosodás elleni harcba,

-   az agy bekapcsolása az elektronikus kommunikációba,

-   emléktárolás mágneslemezen,

-   az intelligencia fokozása az agy és agy Mesterséges Intelligencia számítógép összekapcsolásával.

 

            Kiegészítő szenzorokkal szuperérzékelést, vagyis jobb tapintást, látást vagy hallást lehetne elérni. Természetesen ennek is megvannak a maga veszélyei. Beépített biocsipekkel mindenki követhetővé válik, s nemcsak hogy követhető, hanem minden fiziológiás működése is nagy távolságból felderíthető, de még a szavai és a gondolatai is. Ez pedig sok esetben meglehetősen hátborzongató lenne. Nem szabad elfeledkezi itt sem a katonai alkalmazásokról. Olyan szuperemberek alakíthatók ki tetszés szerint, melyekkel szemben egy átlagembernek esélye sincs. A technika pedig olykor rossz kezekbe is kerülhet.

         A fizikai munka megkönnyítse céljából sokan foglalkoztak azzal, hogyan lehetne hordható külső testet készíteni azok számára, akik nem tudják használni végtagjaik A mesterséges intelligencia közelebb hozhatja ezeket az elképzeléseket is a valósághoz, hiszen mindaz, ami az ember számára egyszerű – például a két lábon járás -, a számítógépektől komoly teljesítményt igényel, amellyel csak a legújabb Mesterséges Intelligencia rendszerek rendelkeznek. Azonban a japán Honda cég már 1996-ban bemutatta P2 nevű emberszabású robotját, amely már lépcsőn is tudott járni. Ha elesett, képes volt ismét talpra állni. 210 kg-ot nyomott és Mesterséges Intelligencia szoftver irányította.

         A technikai fejlesztések azonban nemcsak ilyen látványos, bemutató jellegű eredményeket céloznak meg. Már léteznek olyan vázszerkezetek, melyek például hőtől, savtól óvják viselőjét, így a tűzoltómunka tehető hatékonyabbá és biztonságosabbá. De sikerült olyan, közvetlen agyirányítású, járógépeket is készíteni, melyek bénult emberek számára biztosítják a helyváltoztatás lehetőségét. De ugyanez a fajta irányítási lehetőség érvényes a mesterséges végtagokra is.

         A gondolati irányítás sem polgári találmány. A katonai vadászrepülőgépekben bukkant fel először az ilyen működést megvalósítását célzó szoftver. A légiharcban ugyanis tizedmásodpercek is számíthatnak. Tekintetbe véve egy-egy gép olykor több százmillió dolláros bekerülési költségét, egyáltalán nem mindegy, hogy a légiharc kimenetele milyen. A pilótáknak elég csak rágondolni bizonyos fegyverekre, s a szemükkel rápillantani a célra, s az adott fegyver működésbe lép.

         A gondolkodók nem állnak meg. Ha minden egyes szervünket géppel helyettesítjük, s ha agyunk tartalmát tárolókra töltjük, vajon még mindig emberek maradunk? Érzelmeinket is kódolhatjuk? Akár örök életünk is lehet géptestben? Szédítő távlatok. Valakiknek vonzóak, valakiknek nem. Nem biztos, hogy az emberek többsége olyan világba vágyna, amikor gépkezek simogatnak gépmacskákat, s mesterséges membránjaikkal fogják fel a szintetikus dorombolást.

 


 

 

13. Mit hoz a jövő?

 

Intelligensekké válnak-e a robotok? Lehet, hogy egy napon ők fogják irányítani a világot? Nem pusztíthatja el a Mesterséges Intelligencia az embert? E kérdések megválaszolásában erősen megoszlanak még a vélemények.

 

            A robotika és a Mesterséges Intelligencia alig fél évszázad alatt megváltoztatta a világot, és nem valószínű, hogy ez a folyamat megállna. Sok szakértő gondolja úgy, hogy a Mesterséges Intelligencia hamarosan túllép az emberi értelmen, de vannak olyanok is, akik szerint ez komoly veszélyt jelent.

            A félelem nem alaptalan, mivel a Mesterséges Intelligencia kutatások lényegében szabályozás és felügyelet nélkül folynak. Elképzelhető, hogy a gépek intelligensebbekké válnak, mint az emberek, de ez nem jelenti feltétlenül azt, hogy el akarnák pusztítani az emberiséget. Erre az emberiség nélkülük is képes. A különböző tudományos-fantasztikus történetekben egyaránt találkozhatunk jó- és rosszindulatú intelligens robotokkal is.

            Ahhoz azonban, hogy a Mesterséges Intelligencia bármiféle veszélyt is jelentsen az emberre magára nézve, három alapvető feltétel teljesülése szükséges:

-    szuperintelligens számítógépek

-    mozgó robotrendszerek

-    az ezeket összekapcsoló kommunikációs rendszer

 

         E feltételek mindegyike már a közeljövőben megvalósulhat. Ez a fajta fenyegetettség-érzés az amerikai Terminátor (Halálosztó) filmek alapgondolata. Ezekben az akciófilmekben a jövőbeli Mesterséges Intelligenciák azért ölik meg az embereket, mert azok túlságosan tökéletlenek. Valóban követheti a biológiai evolúciót a technikai? Sokak szerint ez törvényszerűen be fog következni.

         A filmek a gyilkos robotokat mindig logikusnak és pontosnak ábrázolják. E robotok képtelenek tekintettel lenni a környezetükre, mert a természetet tökéletlennek tartják. Ha azonban a mesterséges értelem a tökéletlenség megértésére is kiterjed, akkor a Mesterséges Intelligencia ugyanúgy megvédeni, és nem lerombolni akarja majd a biológiai rendszereket, és a természet világát, mint az emberek közül az intelligensek.

         A Mesterséges Intelligencia és az ember egymást kiegészítő kapcsolata hamarosan valósággá válhat. Elképzelhető, hogy a számítógép által vezérelt implantátumokkal segíthetünk a fogyatékosságban szenvedő embereken. Az igazi „gondolkodó” robotok kézzelfogható közelségbe kerültek.

         Egy japán robotkutató, Icsiro Kato azt tervezi, hogy olyan robotokat készít, amelyek segítenek az embereknek, és éppen olyan kedvesek, mint amilyen hatékonyak. Úgy véli, ha egy gép viselkedését programozni lehetne, a tervezők biztosak lehetnek abban, hogy a Mesterséges Intelligencia az ember jobbik felét fogja tükrözni. Kérdés, hogy a nemlineáris működések milyen mértékben befolyásolják egy mégoly precízen tervezett robot működését.

         A Mesterséges Intelligencia kutatóinak egyik legfőbb kérdése, hogy rendelkezhet-e a Mesterséges Intelligencia az emberéhez hasonló énnel és tudattal. Eddig egyetlen számítógép sem mutatta ennek valódi jelét. A Mesterséges Intelligencia fejlődésével azonban tudatossága is kifejlődhet, hiszen az embernél is feltehetőleg így történt. Ahhoz, hogy a kutatók egyértelmű választ kaphassanak, a Mesterséges Intelligenciának önállóan kellene tudnia kommunikálnia. Magától kellene mondania valamit, például megkérdezhetné, hogy ne maradjon-e mégis áram alatt, amikor a kikapcsolás fenyegeti.

         A Mesterséges Intelligencia – önálló döntéshozó rendszer - minden bizonnyal először a hadszíntereken fog megjelenni. Ha sikerül túlélnünk, hogy alkotója ellen forduljon, akkor talán az emberiség követeiként felveheti a kapcsolatot fényévekre tőlünk idegen élőlényekkel, de akár barátként, segítőként is funkcionálhat mindennapjainkban. A döntés, és ezáltal saját jövőnk, most is a mi kezünkben van!


 

 

14. Időrend

 

A feltalálók és a tudósok évezredek óta próbálnak robotot készíteni, a Mesterséges Intelligencia mégis csak az 1900-as évek közepén, a számítógépkorszak kezdetével jelent meg.

 

         Kr.e. 2500. A görög mítoszok között találkozunk a kézművesség istenéről, Héphaisztoszról szóló történetekkel. Az egyik szerint egyszer rézből épített egy óriást, akinek Talosz volt a neve, és Kréta szigetét kellett őriznie. Különleges tulajdonságokkal rendelkezett, képes volt vörös izzásig hevülve szétmorzsolni áldozatait, ám volt egy gyenge pontja is – a jobb sarka, mely hús-vér anyagból készült.

         Kr.e. 1500. Memnónnak, Etiópia királyának a szobra napfelkeltekor és napnyugtakor dallamos fuvolahangokat adott ki magából.

         Kr.e. 500. King-Su Cse fából és bambuszból repülni tudó szarkát épített Kínában.

         Kr.e. 206. Csin-Si Huang-Ti kincstára számára önműködő bábzenekar készült, ugyancsak Kínában.        

         1. század. Az első, pénzérmével működő automata az ókori Alexandriában működött, ahol egy obolosz nevű pénzérme bedobása ellenében egy pohár szenteltvizet csurgatott a hívő emberek agyagbögréjébe.

         1. század. Alekszandriai Hérón, görög mérnök és matematikus több gépet is feltalált, köztük egy gőzturbinát és egy templomkapuk mozgatását megkönnyítő eszközt.

         1250. körül. Albertus Magnus német mérnök életnagyságú szolgát épített, egy beszélő- és ajtónyitó automatát. A megrémült falulakók azonban darabokra zúzták, mert az ördög művét látták benne.

         1235. körül. Villard d’Honnecourt francia építész számos robot, köztük önműködő angyali és állati alakok vázlatait vetette papírra.

         1500. körül.  Leonardo da Vinci reneszánsz művész és feltaláló önműködő oroszlánt készített XII. Lajos francia király hivatalos látogatása tiszteletére.

         1642. Blaise Pascal francia matematikus számológépet épített.

         1650 körül. Christian Huygens holland fizikus és csillagász különféle automata gépezeteket alkotott, köztük szökőkutakat, kocsikat és zenélő dobozokat.

         1671. Gottfried Wilhelm Leibniz olyan számológépet konstruált, amelyik tudott összeadni, szorozni, osztani és négyzetgyököt vonni.

         1738. Jaques Vaucanson francia feltaláló robotfuvolát készített.

         1769. Kempelen Farkas sakkjátékos „robotot” épített. A gép számos játszmát nyert, ám a báró beismerte, hogy némi szemfényvesztés is van a dologban, a titokra azonban soha nem derült fény.

         1800-as évek. A Philadelphiai baba két nyelven írt, és rajzolni is tudott.

        1823. Charles Babbage angol matematikus differenciálgépet szerkesztett tengerészeti, biztosítási és csillagászati táblázatok kezelésére. A gépről azt tartották, hogy „úgy szövi a szám-mintákat, mint szövőszék a gyapjút”.

         1830. Egy „beszélő automata” nagyhatású bemutatójára került sor Londonba. Készítője a bécsi Joseph Faber, akinek 25 évébe telt, mire megtervezte és megépítette a valósághű szimulátort.

         1886. Lyukkártyarendszer segítségével végeznek népszámlálást az Egyesült Államokban. A rendszer gyorsaságának köszönhetően alig két és fél hónap alatt sikerült befejezni a munkát.

         1893. George Moore gőzembere 14,5 km-es sebességgel haladt, és egy gázbojlertől nyerte az energiáját. Kéménycsöve füstölgő szivart formázott.

         1930. Amerikában Vannevar Bush differenciál-analizátora az első analóg számítógép volt differenciálegyenletek megoldására.

         1936. Nagy-Britanniában Alan Turing egy logikai problémát megoldó gép ötletén dolgozott.

         1943. Az ENIAC, az első teljesen elektronikus számítógép, egy digitális program utasításai alapján működött.

         1948. W. Grey Winter amerikai kutató elektronikus teknőcei, Elmer és Elsie elektromossággal „táplálkoztak”. Amint „megéheztek”, az energiára, megtalálták az utat hazafelé. Ugyanebben az évben az amerikai Bell Telefontársaság kutatóintézetében kifejlesztették az első tranzisztort.

         1954. Az MIT Whirlwind számítógépében használt először mágnes-mag memóriát.

         1956. Az USA-beli Darthmouth College-ben először használták a „Mesterséges Intelligencia” kifejezést.

         1959. Marvin Minsky és John McCarthy vezetésével megkezdte működését a Mesterséges Intelligencia tanulmányozására létrehozott laboratórium a MIT-en.

         1960. Használatba léptek az elektronikus számítógépekkel vezérelt első ipari robotok. Megrendezésre került az első konferencia a bionikáról, azaz a biológiai elektronikáról.

         1968. A kaliforniai Stanford Kutatóintézetben kifejlesztették az első önálló robotrendszert, amely egy Shakey elnevezésű, kisméretű, kerekeken gördülő robotra épült.

         1971. Általános használatba kerülnek az első mikroszámítógépek.

         1972. Megalakult az Inumation, az ipari robotok gyártására szakosodott első vállalat.

        1977. Kifejlesztették az első félvezető alapú alkatrészeket. Azóta is számos elektronikai eszköznél használják őket fényérzékelőként, például kézikamerákban és digitális fényképezőgépekben.

         1980. Amerikában az ipari robotok forgalma meghaladja az évi 100 millió dolláros értéket.

         1981. Elkészült az első IBM típusú személyi számítógép. A Microsoft cég szoftverével ellátva a rendszer világszerte az asztali számítógépek egyik mértékadó szabványává vált.

         1984. Az Apple Mcintosh számítógép bevezeti a „mutass rá és kattints” – rendszerű grafikus felhasználói felületet, amit kifejezetten a számítógép használatának megkönnyítésére alakítottak ki. Később egy hasonló rendszer Windows néven ért el komoly sikereket, bár az Apple Mac az 1980-as és 90-es években is megőrizte piacvezető szerepét a grafikai és kiadói iparágakban.

         1992. Az első CD megjelenése. Korábban elképzelhetetlen mennyiségű információ tárolása vált lehetségessé egyetlen műanyag lemezen. A Michelangelo nevű számítógépes vírus támadása a számítógépek szoftver-rendszerei ellen a világ minden részén.

         1993. Walt Disney klasszikus rajzfilmjének a Hófehérkének digitálisan megtisztított változatával a számítógép belépett a gyermekfilmek világába.

         1996. A Honda P2 robotja tud járni, lépcsőkön le- és felmászni, és ha fel akarják lökni, képes felegyenesedve visszanyerni az egyensúlyát.

         1997. A Sojourner felfedező robot a Mars felszínén cirkált. Kiszámították, hogy minden egyes emberre 40 millió tranzisztor jut a világon.

         1998. Elindul a Deep Space I amerikai űrszonda. Fedélzeti Mesterséges Intelligenciája segíti a cél kiválasztásában, megközelítésében, majd leszállásában az Eros kisbolygón.

         2005. Mesterséges Intelligencia által vezérelt katonai repülőgépek hadrendbe állítása.

         2010. Az új otthonokban beépített Mesterséges Intelligencia működteti a biztonsági rendszert, a légkondicionálást, és gondoskodik az általános háztartási feladatok ellátásáról.

         2015. Mesterséges Intelligencia által vezérelt űrszondák repülnek a Jupiter Európa holdjára, hogy ott a jégpáncéllal borított felszínen átolvasztva magukat a tengerekben élet után kutassanak.

         2025. és azon túl. A Mesterséges Intelligencia hiperintelligens gondolkodásra és tudatos viselkedésre válik képessé.

 

 


 

15. Összegzés

 

            A Mesterséges Intelligencia kutatási területei az élet szinte minden részét felölelik. Átfogó, az egész tudományterületre vonatkozó, kutatási program nem létezik. Minden kutatóintézet éppen azt a részterületet vizsgálja, melyre megbízást kap, vagy amely területen dolgozó tudósokat össze tudja gyűjteni és meg tudja fizetni. A kutatás tehát a legtöbb esetben esetleges, kevesen foglalkoznak a következményekkel, szinte mindenki a haszon, illetve a látványosság jegyében kutat, mely pénzre, tehát további kutatások támogatására váltható.

            Kevesen végeznek elméleti alapkutatásokat, ami természetesen már önmagában is nehéz feladat. Hiszen az emberi intelligenciával kapcsolatban sem egységesek az álláspontok. Valakik a jó memória-képességeket helyezik előtérbe, mások a gyakorlatiasságot, ismét mások az intuíciót, a problémamegoldó-képességet. Ismét mások, mindezt együtt. A jó IQ-teszt kitöltési képesség nem azonos azzal, hogy valaki életben tud maradni, mondjuk a sivatagban. Míg az ott lakó, olykor írástudatlan népeknek, ez mindennapi rutinfeladat.

            A Mesterséges Intelligencia megközelítési módjaiból kitetszik, hogy míg egyesek alapjában véve egyszerű, de együttműködésre kész kicsiny szerkezeteket készítenek, addig mások inkább komplett rendszerek megalkotására törekszenek. Az előbbi módszert talán össze lehet kapcsolni az emberi ösztönszinttel: egyszerű és gyors reakciók. De már ezeknél az egyszerű szerkezeteknél is láthattuk, hogy igen könnyen kiválthatunk nemlineáris működéseket. Ez felveti annak a lehetőségét is: hogy az agytevékenység szintén véletlenszerű? Megtaláltuk volna az intuíció matematikai és algoritmikus gyökereit?

            Az egyszerű szerkezetek „életrevalóbbak”, ha egyikük-másikuk kiesik könnyen pótolható, együttes tevékenységük azonban mégis komplex tevékenységek elvégzésére teszi őket alkalmassá (lásd. Stanislaw Lem: A Fekete Felhő). Ideális fegyverrendszerek…

            A komplett számítógépekben multiprocesszoros rendszerekkel találkozhatunk, de már kísérleteznek biocsipekkel, az idegrendszer és a számítógép direkt összeköttetésével is. Ezektől a rendkívül drága és bonyolult gépektől várják, hogy egyszer öntudatra ébredjenek. Ilyesmi megtörténtére elrettentő példák sorozatát láthattuk a tudományos-fantasztikus regényekben (lásd. Randall Frakes: Terminátor). Azonban lehetséges, hogy ezek a félelmek alaptalanok, hiszen az ember általában önmagából indul ki, így sokan már eleve feltételezik a megszülető Mesterséges Intelligencia agresszivitását. Persze, ha az ember globális tevékenységét szemügyre vesszük, a feltevés természetesen messze nem alaptalan…

            Nehéz tehát arra a kérdésre válaszolni, hogy kell-e nekünk Mesterséges Intelligencia? És talán nem is érdemes megfelelni, hiszen amely feladaton ennyire dolgoznak, annak biztosan lesz eredménye, csak egyetlen kérdést kell figyelembe vennünk, az pedig a: mikor? Akkor pedig: majd meglátjuk.

            A dugót már kihúztuk a palackból. A szellem még lehet, hogy nem jött ki. Bár, ki tudja?…


 

16. Forrásmunkák

 

·    Aranyi László: Embergépek, Ózd, RYUFOR Alapítvány, 2001.

·    Asimov,  Isaac: Én, a robot, Budapest, Kossuth Kiadó, 1966.

·    Braitenberg-tanulmány: kisautók kószálnak a szintetikus pszichológia földjének villanykörtéi között, Tudomány, 1987.05

·    Csak az orrunk után!, Élet és Tudomány, 1994.21

·    Csákány Antal – Dr. Vajda Ferenc: Játékok számítógéppel, Budapest, Műszaki Könyvkiadó, 1985.

·    De ki vezeti  gépet? Tudomány, 1991.09

·    Fekete István – Gregorics Tibor – Nagy Sára: Bevezetés a Mesterséges Intelligenciába, Budapest, LSI Oktatóközpont, 1990.

·    Fekete István – Gregorovics Tibor – Nagy Sára: Bevezetés a mesterséges intelligenciába, Budapest, LSI Oktatóközpont, 1990.

·    Fox – Messina: A korszerű számítógépek felépítése, Tudomány, 1987. december

·    Jefferis, David: Gondolkodó gépek, Budapest, Lilliput Kiadó, 2000.

·    Seregy Lajos: Az idegrendszer és a számítógép, Élet és Tudomány, 1984.10.19

·    Spencer, Donald: Játékok BASIC nyelven, Budapest, Számítástechnika-alkalmazási Vállalat, 1983.

·    Számítástechnikai különszám, Tudomány, 1997.12

·    www.damjanich-nkta.sulinet.hu/Verseny98/v98final/KFarkas/

·    www.damjanich-nkta.sulinet.hu/Verseny98/v98final/KFarkas/sakkozogep.html

 

 

 

 

17. Mellékletek

 

 

1. számú melléklet – A Grundy-féle játék

2. számú melléklet - A Braitenberg-féle kisautók egyike

 

 

 

A Grundy-féle játék

 

 

            Ennek a játéknak a kezdetén adott egy olyan pénzoszlop, amely legalább három pénzérmét tartalmaz. Az első játékosnak ezt a pénzoszlopot úgy kell kettéválasztania, hogy a lépése után kialakuló két oszlop különböző számú érmét tartalmazzon. A második játékos a kialakult két oszlop közül választ egyet, amelyet az előbb leírtak szerint bont ketté. Ezek után a játékosok felváltva választanak ketté egy-egy oszlopot két különböző magasságú részre mindaddig, amíg ez lehetséges. Ez azt jelenti, hogy ha az összes pénzoszlop már csak egy vagy két érmét tartalmaz, akkor véget ér a játék. Az a játékos nyer, aki utoljára tudott lépni.

            A játékot természetesen nemcsak pénzérmékkel lehet játszani, hanem bármilyen más apró tárggyal. Az sem lényeges, hogy kezdetben az adott dologból csak egyetlen halom legyen.

            A játék angol eredetű. Az elnevezésben Mrs. Grundy szerepel, aki az átlag angol háziasszonyt személyesíti meg. Az elnevezés talán utal arra, hogy ezt a játékot – egyszerűsége folytán – bárki játszhatja.

 

 

 

A lép:                                                             7       

 

B lép:                         6,1                           5,2                            4,3

 

A lép:                5,1,1          4,2,1           4,2,1      3,2,2           4,2,1     3,3,1

 

B lép     4,1,1,1    3,2,1,1   3,2,1,1   3,2,1,1   2,2,2,1     3,2,1,1   3,2,1,1          

 

A lép:   3,1,1,1,1  2,2,1,1,1  2,2,1,1,1   2,2,1,1,1 2,2,1,1,1   2,2,1,1,1

 

B lép:  2,1,1,1,1,1

 

 

1. ábra.  A Grundy-féle játék teljes játékfája 7 db pénzérmére

 


 

 

 

 

 

2. ábra. A Braitenberg-féle kisautók egyike nemlineáris vezérlőáramkörökkel

 

 

 

 

 

3. ábra. Az érzékelőket és a nemlineáris áramköröket megfelelően kapcsolva ragadozó kisautóhoz juthatunk. Az ábrán a „gondolkozás” egyes szintjei is megfigyelhetők.

 

 

Vissza a kezdőlapra