giovanni1313 (giovanni1313) wrote,
giovanni1313
giovanni1313

Category:

10 тестов, которые должен пройти каждый уважающий себя ИИ (5)

>> 4. "Детский сад для общего ИИ" >>

5. Тесты Ортиза


«Детский сад для общего ИИ» описывает весьма основательный набор потенциальных задач. И некоторые из них получили развитие в более поздних работах других авторов. В частности, вопрос работы с набором инструкций неслучайно удостоился развернутого комментария. Эта тема имеет массу практических приложений. А чтобы лучше понимать, каких теоретических предпосылок требует их реализация, давайте познакомимся с тестами, предлагаемыми американским исследователем Чарльзом Ортизом.

И начнем с важности сенсомоторных навыков. Может показаться, что это не слишком «интеллектуальная» область — для того, чтобы забивать гвозди молотком, не нужно быть Эйнштейном. Но на самом деле и с сенсомоторикой есть много тонкостей, а сама работа с физическими предметами задействует множество функциональных доменов.

Ортиз приводит пример простой задачи. У нас есть замок, у нас есть ключ, и вопрос звучит так: «Подходит ли ключ к замку?» Для того, чтобы ответить на него, нам придется:
а) осмотреть ключ;
б) осмотреть форму замочной скважины;
в) попытаться вставить ключ в скважину;
г) попытаться повернуть ключ.


Каждый из этих пунктов представляет собой сложный комплекс восприятия, анализа и точных действий. На каждом из этапов требуется оценить промежуточный результат. Более того, нам изначально нужно составить этот список, выбрав для решения поставленной задачи корректный набор действий из широкого пространства всех возможных и расположив их в правильной последовательности.

Или даже возьмем еще более простую задачу корректного восприятия объекта. Предположим, что нам надо определить, является ли предмет перед нами дверной петлей. Для этого мало иметь в визуальной памяти соответствующий 2D-образ. Нужно убедиться, что предмет состоит из двух пластин. Что они могут вращаться вокруг общей оси. Что материал обладает достаточной жёсткостью. Что существует возможность крепления обеих пластин (т. е. отверстия). Наконец, что конструкция достаточно прочна, чтобы выдержать вес двери. Всё это требует не только машинного зрения, но и манипуляций, и, конечно, продвинутых навыков в commonsense reasoning.

Так вот, это была только разминка. Теперь давайте перейдем к самим тестам. Ортиз предлагает два направления тестирования, и первый называется «Строительство». Эта задача предполагает сборку из составных частей какого-либо предмета. Например, речь может идти о DIY-комплектах мебели а-ля «Икея» или об установке туристической палатки. Одной из ключевых особенностей теста является использование роботом схематических инструкций по сборке, которыми часто сопровождаются подобные комплекты.


ИИ также должен быть способен понимать вербальные указания экзаменатора-человека. Мало того, роботу недостаточно просто собирать предмет «по бумажке». Экзаменатор может попросить ИИ внести те или иные изменения в конструкцию, и машина должна будет оценить их осуществимость или даже полезность.

Предполагается два последовательных усложнения этой задачи, если ИИ научится справляться с первым вариантом. Сначала задача сборки выполняется совместно с человеком. Роботу нужно наблюдать за действиями человека и стараться помогать ему. На следующем этапе совместная сборка предполагает активную коммуникацию человека и машины («подержи тот край», «натягивай!» и т. п.). В том числе включающую способность машины объяснить что-то человеку.

Каждому, кто когда-либо разбирал-собирал автомат Калашникова, должно быть ясно, как измерять прогресс в этом тесте: при помощи секундомера. Ну и конечно, умение собирать более сложные конструкции тоже будет иметь значение, хотя с сопоставимостью будет уже сложнее.

Направление «Строительство» всё-таки предполагает довольно узкий, детерминированный путь к достижению конечной цели. Второе направление, «Исследование», компенсирует этот недостаток. Здесь машина должна проявить свои способности к импровизации и свободному поиску идей. Направление «фокусируется на экспериментах с постройкой, модификацией и взаимодействием с комплексными структурами с привлечением более абстрактных мысленных моделей, возможно, возникающих в процессе самих экспериментов». Пока звучит непонятно? Не волнуйтесь, Ортиз имел в виду вот это:


Ведь мы по-прежнему пытаемся создать ИИ «детского уровня», и развивающие игрушки будут в этом хорошим помощником. В частности, кубики «Лего» позволяют исследовать возможные структуры, адаптировать мысленные модели (например, модель дома) под набор имеющихся форм, экспериментировать с последовательностью сборки, менять дизайн, реализовывать законченные идеи с учетом ограниченных ресурсов и т. д.

Ортиз упорядочивает задачи этого направления по степени сложности. Порядок примерно соответствует развитию способностей у детей:

1. «Простое манипулирование» - сделать ряд блоков, затем собрать «стенку».
2. «Постройка и абстракция» - сделать «домик», размер зависит от количества имеющихся блоков.
3. «Модификация» - добавить связанную структуру, например пристройка «гаража» к «домику».
4. «Генерация нарратива» - прокомментировать свои действия в контексте достижения промежуточных и конечной цели.
5. «Объяснение» - объяснить причинно-следственные связи, например «башня свалилась, потому что основание было слишком узким».
6. «Гипотетическое рассуждение» - смоделировать последствия неких возможных действий.

Более простые кубики «Лего» позволяют строить статические структуры. Но нам стоит развивать способности ИИ и в области понимания динамических систем. Одна из таких конструкций показана ниже:


В этом сложном механизме поворот шнека доставляет металлический шарик на верхний уровень. Оттуда он спускается вниз, проходя через последовательность желобов, воронок, ворот, колес и т. п. Строительство такой конструкции требует, чтобы в итоге достигался определенный функционал, в данном случае — прохождение шарика по всей длине пути. Для этого необходимо определенное понимание законов механики, а также способности к пространственному моделированию.

Самое важное в направлении «Исследование» - это требующаяся от ИИ-агента высокая степень автономии, внутренняя самомотивация и способность к самостоятельному обучению. Несмотря на то, что направление «Строительство» может казаться более полезным в прикладном плане, без всех этих вещей невозможно создание подлинно разумной машины. Это амбициозная и, конечно, более далекая цель.

Но и утилитарное «Строительство» тоже не скоро дождется роботов, способных пройти тест. Да, сейчас есть интересные разработки по этой теме. Например, сингапурской команде из Nanyang Technological University удалось добиться, чтобы эта пара промышленных роботов могла собирать каркас для стула из «Ikea»:


Впечатляет? Но тестировать эти машины по Ортизу нет никакого смысла. Главная загвоздка — универсальность. Сингапурским разработчикам пришлось вручную предельно подробно программировать описание составных деталей, их конечное положение и последовательность основных операций. Практически наверняка написанная программа потребовала длительной отладки. Так что роботы будут совершенно беспомощны, если им дать детали от стула другой модели. И, конечно, здесь бессмысленно требовать понимания информации, изложенной в инструкции по сборке, а также команд или подсказок экзаменатора.

Но всё это никак не остановит дальнейший рост возможностей машин, работающих на самых разных производствах, и постепенную замену человеческого труда роботами. Тест Ортиза требует навыков, имеющих огромное коммерческое значение. А это означает стабильный и весьма немалый поток финансирования перспективных разработок. Разработок, которые пригодятся не только на заводах и фабриках, но и для прогресса общего ИИ.

А куда ведет этот прогресс и для чего нам нужны машины, прошедшие тест Ортиза, подсказывает проект RoCKIn @ Work. Целью проекта было объявлено создание универсального робота, способного отличать различные детали, сортировать их, транспортировать их к тем или иным станкам и т. д. Главное — всё это было частью процесса сборки ведущей оси, одной из частей самого робота. То есть речь идет о машинах, собирающих свои копии без участия человека.

Вот так — от табуретки из «Икеи» до зондов фон Неймана, от детского конструктора до астроинженерии. Только стоит всегда помнить, что путь к звездам лежит через тернии...

«Иногда я спрашиваю себя: «где всё это закончится?» Карикатура Чарльза Аддамса в журнале «Нью-Йоркер», 1946 год


>> 6. Тест на полноту понимания >>
Tags: ИИ, технологии
Subscribe

  • Кризис недопроизводства - 2: борьба за климат

    Никогда такого не было — и вот опять! В Китае нарастает очередной рукотворный энергетический кризис. На этот раз к традиционным…

  • Кто придумает будущее?

    «...Но если потребители, инвесторы и остальные ослеплены блеском новых технологий или отмахиваются от хайпа и не могут увидеть картину…

  • Дерзкие иллюзии

    Новая модель «Теслы» за $ 25 000 – звучит очень заманчиво. Но то, как этот автомобиль сейчас обсуждается на уровне…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments