By Očevidno je kako se razvoj umjetne inteligencije odvija uz pomoć brojnih znanstvenih disciplina, koje tvore specifičan tehno eko sustav. Taj razvoj je iznimno dinamičan zadnjih 15-ak godina, što je rezultiralo radikalnim inovacijama, koje su promovirale umjetnu inteligenciju, kao jednu od stožernih tehnologija današnjice, ali, prije svega, i budućnosti. Algoritmi, podaci, procesori, računala, učenje i neuronske mreže neki su od elemenata koji su omogućili eksponencijalni razvoj umjetne inteligencije.
Misaona – filozofska – tradicija
Današnji stupanj razvijenosti umjetne inteligencije amalgam je misaonih propitivanja i znanstvenih doprinosa brojnih teologa, filozofa, matematičara, inženjera i drugih relevantnih istraživača, koji su djelovali kroz više od dva tisućljeća. Prve temeljne zasade umjetne inteligencije možemo prepoznati u staroj Grčkoj, a nastali su u sklopu filozofije, logike i matematike.
U Platonovim i Sokratovim djelima ukazuje se na racionalnu spoznaju kao proces koji omogućava pravilno odlučivanje. Značajan je Aristotelov doprinos koji se ogleda u ustrojavanju silogističke logike i prvoga formalnog sustava deduktivnog mišljenja. Nekako u isto vrijeme Euklid je artikulirao značajne uvide u aritmetiku i teoriju brojeva. Radovi grčkih mislilaca označili su početak generiranja dviju novih važnih ideja, a radi se o sljedećim : 1. određeni fizički sustavi mogu funkcionirati kao skup logičkih pravila 2. ljudsko mišljenje je samo po sebi simbolički mehanizam.
Radilo se o apstraktnom promišljanju i logičkom zaključivanju grčkih mislećih ljudi koji su spoznaje artikulirali bez tehničko-instrumentalne podrške i egzaktnih empirijskih eksperimenata. Krug mislilaca bio je relativno malen, te je poznavanje njihovog kompletnog misaonog opusa bila ostvariva zadaća, što je olakšavalo generiranje novih spoznaja.
Davne 1560. godine španjolski urar, inženjer i matematičar Juanelo Turriano izradio je sićušnog mehaničkog redovnika. To je, u stvari, bio prvi automat odnosno mehanička replika živog bića. U to doba nešto slično tome nije bilo napravljeno. Ideja, odnosno pojam robota nije postojao, pa je pojava te naprave izazvala šok tadašnje javnosti. Mehanički redovnik inspirirao je druge istraživače na izradu sličnih, te još složenijih mehaničkih uređaja. Tako je nastao veći broj mehaničkih lutaka poznatih kao automati.
Engleski filozof politike Thomas Hobbes, najpoznatiji je po svom djelu Levijatan, te definiranju prirodnog društvenog stanja kao rata svih protiv svih koje je slikovito opisao izrekom čovjek je čovjeku vuk. Manje je znano kako je empiristička shvaćanja dopunio racionalizmom koji je definirao kao računanje. Francuski filozof Rene Descartes, slavan po svojoj tezi mislim dakle jesam, ustvrdio je kako se istinsko znanje stječe mišljenjem, a ne iskustvom. Nadalje, Descartes je obrazložio kako ljudi mogu napraviti automat kao vjernu kopiju živog bića, pa i samog čovjeka, ali nikada neće kreirati i mišljenje, te stoga i dušu.
Tijekom četrdesetih godina 17. stoljeća francuski matematičar i filozof Blaise Pascal izradio je mehanički kalkulator kako bi olakšao posao svom ocu, poreznom nadgledniku. Bio je to prvi uređaj za računanje koji je patentiran i koji se počeo prodavati. Trideset godina poslije njemački matematičar i filozof Gottfried Leibniz pokušao je usavršiti Pascalovu napravu svojim mehaničkim računalom s bubnjem koje je moglo i množiti i dijeliti.
Pri tome je Pascalov funkcionalni kalkulator inspirirao Leibniza na konačno definiranje vlastitoga stajališta. On je zaključio kako strojevi nikada neće imati dušu, ali će jednoga dana biti moguće izraditi uređaj koji će imati logičko mišljenje na razini čovjeka. Sam Leibniz nije imao osobite inženjerske sposobnosti, te stoga nije uspio izraditi pouzdanu i praktičnu inačicu Pascalova uređaja.
Leibnizova teorijska promišljanja utjecala su na artikulaciju koncepta unutar kojeg se logičko mišljenje reducira na simbole, što u konačnici rezultira računalnim sustavom. Ujedno se i geometrijski problemi rješavaju simbolima i brojevima. Nadalje, mislioci su zaključili kako se i ljudsko ponašanje može reducirati na fundamentalne elemente.
Spomenute pretpostavke označile su radikalni otklon u odnosu na dotadašnju filozofsku, bolje reći, misaonu tradiciju. Znanstvenici su zaključili kako će budući strojevi moći replicirati ljudsko mišljenje, bez kršenja božanske providnosti. Mišljenje ne iziskuje nužno percepciju ili dušu. U krajnjoj liniji, ljudi se mogu tretirati kao strojevi s dušom, pa stoga možemo govoriti kako na Zemlji egzistira binarni sustav strojeva – mi i oni, to jest, ljudi i strojevi.
Automati i računalni strojevi
Umjetnik i izumitelj Jacques de Vaucanson konstruirao je i izradio 1738. godine seriju automata za Francusku akademiju znanosti koja je uključivala i mehaničku patku. Upravo je mehanička patka izazvala pozornost i temu za filozofska promišljanja dvojbe koja glasi : ako izgleda kao patka i glasa se kao patka nije li onda riječ o stvarnoj patki?
U to vrijeme škotski filozof David Hume ponudio je novi misaoni odnosno znanstveni koncept poznat kao empirizam. Spoznaja se temelji na uočljivim činjenicama i logičkom rasuđivanju. Iz tog razdoblja potiče liječnik i filozof Julien Offray de La Mettrie, jedan od prvih francuskih materijalista prosvjetiteljstva. Poznat je po djelu L’homme machine (Čovjek stroj) u kojem iznosi radikalne teze kako je čovjek vrlo sličan životinjama. Ljudi nemaju više duše od životinja, a mišljenje je samo dio tijela, smatra La Metrie. Pri tome je artikulirao radikalnu tezu o sličnosti, te usporedivosti ljudi, životinja i automata.
Formulirana je ideja kako čovjek nije uzvišeno biće, već funkcionira uz pomoć mehaničkih zakonitosti koji se mogu detaljno poznavati i imitirati. Stoga je čovjek usporediv s mehaničkim strojevima – čovjek stroj – ali i životinjama. Mislioci tadašnjeg vremena formulirali su smionu i vizionarsku ideju na sljedeći način : budući su izrađeni mehanička patka i mehanički redovnik realno je očekivati kako će u budućnosti biti moguće konstruirati inteligentne odnosno misleće strojeve.
Tijekom 1830-ih godina matematičari, inženjeri i znanstvenici iz srodnih područja počeli su razmišljati o izradi strojeva sposobnih za računanje poput ljudi, koji bi predstavljali svojevrsne ljudske kompjutere. Najveći doprinos tim nastojanjima dali su engleski matematičar, filozof i otac računala Charles Babbage i engleska matematičarka Ada Lovelace.
Babbage je znao za Pascalov i Leibnizov uređaj, ali je nastojao stvoriti nešto složenije. Htio je doći do mehaničke metode računanja logaritama, sinusa, kosinusa i tangensa. S tom nakanom prilagodio je ideju koju je devedesetih godina 18. stoljeća obznanio francuski matematičar Gaspard de Pony. Kako bi izradio logaritamske i trigonometrijske tablice, de Pony je podijelio operacije na vrlo jednostavne korake koji su se sastojali isključivo od zbrajanja i oduzimanja.
Čak i složene matematičke zadaće, shvatio je Babbage, mogu se podijeliti na korake koji se svode na računanje konačnih razlika jednostavnim zbrajanjem i oduzimanjem. Babbage je osmislio način za mehaniziranje tog postupka, te je uređaj nazvao diferencijalnim strojem. Taj se uređaj, u početku, silno dopao britanskoj Vladi, pa mu je 1823. godine dala početni kapital u iznosu od 1.700 funti. U konačnici, državno ulaganje dosegnulo je 17.000 funti, što je bilo dvostruko više od cijene ratnoga broda. Međutim, Babbage i inženjer kojega je zaposlio nisu bili dovoljno vješti da izrade posve funkcionalni uređaj. No, njega je s vremenom u potpunosti zaokupila druga inovativna ideja.
Babbgeova nova ideja, koju je podrobnije razradio 1834. godine, bilo je računalo opće namjene koje može obavljati niz različitih operacija uz pomoć programiranih uputa. Bilo bi u stanju obavljati jednu operaciju, a zatim se prebaciti na nešto drugo. Čak štoviše, samostalno bi se moglo prebaciti na neku drugu operaciju odnosno promijeniti obrazac računanja na temelju međurezultata. Babbage je svoj zamišljeni uređaj nazvao analitičkim strojem. Bio je stotinu godina ispred svoga vremena.
Važno je napomenuti kako je Ada Lovelace u cijelosti prepoznala prednosti takvoga uređaja za opću namjenu. Pri tome, ta je matematičarka otišla i korak dalje. Ona je zamislila još jednu funkcionalnost analitičkog stroja, a riječ je o sljedećem : mogao bi obrađivati ne samo brojke nego i simbole, pa tako i glazbene i umjetničke.
O teorijskom doprinosu Ade Lovelace pisao je Walter Isaacson te ustvrdio :“Ada je u Bilješkama istražila četiri koncepta koji će imati veliki povijesni odjek stoljeće poslije, u vrijeme kada se napokon pojavilo računalo. Prvi je bila ideja za uređaj opće namjene, koji bi mogao obaviti ne samo unaprijed određene zadaće nego bi se mogao i programirati i iznova programirati tako da obavi neograničen i promjenjiv niz različitih zadaća. Drugim riječima, ona je zamislila suvremeno računalo. … Adin drugi važan koncept niknuo je iz opisa uređaja opće namjene … primijetila je da bi uređaj poput analitičkog stroja mogao pohranjivati, manipulirati, procesuirati i djelovati na temelju svega što se može izraziti simbolima : riječima, logikom, glazbom i svim ostalim što se može prenijeti simbolima. … Adin treći doprinos, u završnoj Bilješci G, jest u tome što je detaljno, korak po korak, objasnila funkcioniranje onoga što danas nazivamo kompjutorskim programom ili algoritmom. … Ada je u Bilješkama uvela još jedan važan pojam … Riječ je o nečemu što je i dandanas najfascinantnija metafizička tema u svezi s računalima, a to je problem umjetne inteligencije.“ Na taj način je briljantna matematičarka Ada Lovelace u velikoj mjeri pripomogla u formuliranju nekih od fundamentalnih elemenata digitalnoga doba.
Misaoni kvantni skok i pojava računala
Kvantni razvojni skok u promišljanju mislećih strojeva odnosno prelazak na novu razinu i artikulaciju radikalno drugačijeg koncepta računala dogodio se 1930-ih godina s objavom dva značajna teorijska rada. Američki matematičar, računalni znanstvenik, izumitelj i otac teorije informacija Claude Shannon objavljuje magistarski rad A Symbolic Analysis of Switching and Relay Circuits, a britanski matematičar, kriptograf, teoretičar računalstva i otac umjetne inteligencije Alan Turing obznanjuje On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem.
Shannon je 1930-ih godina upravljao računalom, poznatim kao diferencijalni analizator, koji je izradio profesor elektrotehnike s MIT-a Vannevar Bush. Pri tome je analizirajući releje koji su se u njemu koristili prepoznao vezu između jednostavne prirode uključivanja i isključivanja pri prekapčanju releja i pravila binarne aritmetike. To je postalo osnovom njegova, već spomenutog, magistarskog rada, objavljenog 1938. godine. Taj rad smatra se temeljnim dokumentom nastanka digitalnoga doba.
Nekako u isto vrijeme Turing je obrazložio kako program i podaci mogu biti smješteni u računalu. Do tada je vladalo uvjerenje kako su uređaji, programi i podaci međusobno odijeljeni. Ukoliko su Turingove teze o isprepletenosti računala, podataka i programa točne, onda možemo govoriti o ljudskom tijelu kao spremniku ; o autonomnim staničnim procesima kao programima, te na kraju o osjetilnim opažanjima kao podacima.
Bitan iskorak u razumijevanju funkcioniranja ljudskog mozga učinili su psihijatri Warren McCulloch i Walter Pitts sa Sveučilišta Chicago. Oni su 1943. godine objavili utjecajnu studiju A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Neurons Activity u kojoj su razradili novi koncept sustavnog modeliranja bioloških neurona unutar jednostavne arhitekture neuronske mreže relevantne za inteligenciju.
Navedene pretpostavke generirale su shvaćanje čovjeka kao elegantno dizajniranog računala sposobnog za prikupljanje, skladištenje i procesuiranje podataka. Stoga je moguća izrada mislećeg stroja odnosno računala uz pomoć modeliranja procesa koji se odvijaju u ljudskom mozgu. To je fundamentalna teza suvremene računalne teorije koja je izravno dovela u vezu računalo i ljudski mozak, što je rezultiralo artikulacijom koncepta neuronske mreže, kao nužne pretpostavke kreiranja umjetne inteligencije.
Općenito govoreći, četrdesete godine 20. stoljeća bile su desetljeće u kojem su postavljena temeljna pitanja o valjanim pristupima interakcije ljudskih bića s računalima odnosno mislećim strojevima. Formulirana su, primjerice, sljedeća razmišljanja : izrađujemo li strojeve koji rade ono što je tehnički izvedivo i prilagođavamo čovjeka njihovim mogućnostima, ili u obzir uzimamo ono što ljudi ne mogu djelotvorno činiti i nastojim konstruirati strojeve koji rješavaju te nedostatke.
U kontekstu takvih promišljanja izrađeno je računalo nazvano ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) koje je javnosti predstavljeno 1946. godine na školi Moore, Elektrotehničkog fakulteta Sveučilišta Pennsylvania u Philadelphiji. Od mnogih obilježja koja su ENIAC izdvajala od drugih računala, najvažnija je bila mogućnost njegova programiranja za rješavanje različitih problema. Programiranje je bilo iznimno teško i zamorno.
Pedesete i šezdesete godine prošlog stoljeća bile su desetljeća mainframe računala, tako nazvanih zbog velikih metalnih okvira u koje su postavljeni računalni sklopovi. U početku je dominirao UNIVAC, ali je ubrzo zavladao IBM, prije svega u Sjedinjenim Američkim Državama, a ostvario je i značajan prodor na europsko tržište.
Sljedeći prijelomni tehnološki iskorak ostvarili su stručnjaci 1971. godine plasiranjem čipa 4004 koji su predstavili kao mikro programabilno računalo na čipu. Nedvojbeno je mikroprocesor bio jedan od najvažnijih izuma 20. stoljeća koji je pokrenuo tehnološku revoluciju. Novi revolucionarni tehnološki zamah započeo je u siječnju 1975. godine kada je tvrtka Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS), na naslovnici časopisa Popular Electronics, najavila svoj komplet Altair.
Ubrzo nakon toga pojavila su se osobna računala. Međutim, na samim počecima mnogi nisu prepoznali tržišne i poslovne potencijale osobnog računala. Tako je, na primjer, u svibnju 1974. godine predsjednik DEC-a Ken Olsen izjavio :“Ne vidim nikakav razlog zbog kojeg bi itko poželio imati vlastito računalo.“ Treba naglasiti kako je praktične mogućnosti osobnih računala drastično povećala internetska tehnologija koja je postala jedan od simbola umreženog društva.
Ukratko smo ukazali na spoznajne doprinose mislioca odnosno znanstvenika čija su se znanja kontinuirano nadopunjavala i razvijala omogućavajući, pored ostaloga, tehnički progres. Stoga ne čudi što se razvoj računalne tehnologije odvija uz pomoć mnoštva inovacija i spoznaja iz različitih znanstvenih i inženjerskih disciplina. Nastale su brojne isprepletene tehnologije, a jedna od njih je i umjetna inteligencija.
Stuart Russel smatra kako je umjetna inteligencija službeno nastala 1956. godine. Te su godine dva mlada matematičara John McCarthy i Marvin Minsky uspjela nagovoriti Claudea Shannona i Nathaniela Rochestera, tvorca prvog IBM-ovog komercijalnog računala da im se pridruže u organiziranju ljetnog programa na sveučilištu Dartmouth College. Cilj programa opisali su na sljedeći način :“Istraživanje će se odvijati na temelju pretpostavke da se svaki aspekt učenja ili bilo koje druge značajke inteligencije može opisati dovoljno detaljno da ih stroj može uspješno simulirati. Pokušat ćemo otkriti kako možemo navesti strojeve da se koriste jezikom, oblikuju apstrakcije i koncepte, rješavaju one vrste problema koji su dosada bili rezervirani za ljude i unapređuju sami sebe …“ Razvidna je ambicioznost programa što je privuklo ponajveće umove toga doba da se uključe u njegov rad.
Može se konstatirati kako je u prvoj fazi odnosno u prvim desetljećima nakon skupa u Datrmouthu ostvareno nekoliko značajnih uspjeha na području umjetne inteligencije. Primjerice, američki matematičar i računalni znanstvenik Alan Robinson osmislio je algoritam za općenito logičko zaključivanje, dok je američki pionir u području računalnih igara i umjetne inteligencije Arthur Samuel stvorio računalni program za igranje šaha, koji je sam sebe naučio kako u toj igri pobijediti vlastitog tvorca. Samuel je popularizirao izraz strojno učenje.
Prvo razdoblje ubrzanoga razvoja umjetne inteligencije završilo je koncem 1960-ih godina, ponajprije zbog neispunjenih velikih očekivanja na području strojnog učenja i strojnog prijevoda. Interes za umjetnom inteligencijom ponovno se javlja polovicom 1980-ih godina. Zanimanje su pobudili komercijalni potencijali ekspertnih sustava. Ipak, poslovna praksa je pokazala kako umjetna inteligencija nije u stanju realizirati brojne zadaće koje su joj bile povjerene. Grubo rečeno, umjetna inteligencija još nije bila dovoljno pametna i to je prouzročilo kraj druge faze interesa za tom naprednom tehnologijom.
Treća faza velikog interesa za umjetnom inteligencijom započela je 2011. godine i traje do danas, Značajnu zaslugu u tome možemo pripisati tehnici dubokog učenja koja je počela ostvarivati značajan napredak u prepoznavanju govora, razlučivanju vizualnih objekata, te strojnom prevođenju. Neki od izuma bazirani na toj tehnologiji, a koji će se pojaviti u skoroj budućnosti poput, primjerice, autonomnih automobila i inteligentnih asistenata značajno će redizajnirati svijet u kojem živimo. Općenito govoreći, cijelo se područje počelo sve više bazirati na matematici. Počele su se stvarati kreativne poveznice s davno etabliranim disciplinama poput teorije vjerojatnosti, statistike i teorije kontrole.
Mr.sc. Marinko Kovačić
Comments